城市热力网设计管道机械强度计算

1、城市热力网设计管道机械强度计算8. 0, 1进行管道机械强度计算时，供热介质计算参数按下列规定取用：一、蒸汽管道取用锅炉、汽轮机抽（排）汽口、减温减压装置的最大工作压力和温度:二、热水热力网供、回水管道的计算压力均取用循环水泵最高出口压力加上循环水 泵与管道最低点地形高差产生的静水压力，计算温度取用室外采暖计算温度下的热力网设计 温度；三、凝结水管道计算圧力取用户凝结水泵最高出口压力加上地形高差产生的静水圧 力，计算温度取用户凝结水箱的最高水温：四、管道工作循环最低温度，对于全年运行的管道，地下敷设时取30C,地上敷设 时IR15C,对于只在釆暖期运行的管道，地下敷设时取10C,地上敷设时取5

2、C。& 0. 5管道作用丁固定支座的水平荷载应考虑最不利运行状态，按下列规定计算：一、固定支座的水半荷载应包括管道由于活动支座摩擦力产生的轴向力、内圧力不 平衡力（当安装套筒补偿器、波纹管补偿器时应考虑产生此项荷载的可能）、补偿器反力等；二、计算固定支座轴向推力时，应考虑固定支座两侧管道水平荷载的抵消作用，考 虑固定支座两侧管道由支座摩擦力、补偿器反力引起的水平荷载抵消时，水半荷载;较小一侧 荷载数值应乘以0. 7的系数;三、当固定支座承受分支管道引起的侧向水平荷载时，侧向水平荷載按第一款规定 计算，当有双向分支管时，只考虑荷載较大一侧支管的水平荷载。城镇直埋供热管道工程技术规程CJJ/ T8

3、1-984. 1. 1直埋敷设预制保温管道的应力验算采用应力分类法。4. 1. 2直埋敷设适用丁整体式预制保温直埋热水管道：同时，钢制内管材质应具有明 显的屈服极限。4. 1. 3直埋敷设预制保温管道在进行受力计算与应力验算时，供热介质参数和安装温 度应符合下列规定：1热水管网供、回水管道的计算压力应采用循环水泵最高出口圧力加上循环水泵与 管道最低点地形高差产生的静水压力。2管道工作循环最高温度，应采用室外采暖计算温度下的热网计算供水温度；管道 工作循环最低温度，对于全年运行的管网应采用30C,对丁只在采暖期运行的管网应釆用 10Co3计算安装温度取安装时当地的最低温度。4. 1.8直埋预制保

4、温管的应力验算，应符合下列规定：1管道在内压、持续外载作用下的一次应力的当量应力，不应大于钢材在计算温度下的基本许用应力。2管道由热胀、冷缩和其他因位移约束而产生的二次应力及由内压、持续外载产生的一 次应力的当量应力变化范围，不应大于钢材在计算温度下基本许用应力。的3倍。3管道局部应力集中部位的一次应力、二次应力和峰值应力的当量应力变化幅度不应大 于钢材在计算温度下基本许用应力O的3倍。4. 4. 5直埋弯头的强度验算应满足下列条件：o bt+O. 5 o m 三3 c （4. 4. 5-1 ） pt =JdDbl1/ bDbi弯头内径（m）rbi一一弯头内半径（m）Opt直埋弯头在内压作用下

5、弯头顶（底）部的环向应力，（MPa）4. 5. 1直埋供热管道的焊制三通应根据内压和主管轴向荷载联合作用进行强度验算。三通各部分的一次应力和二次应力的当量应力变化范围不应大丁 3 ：局部应力集中部 位的一次应力、二次应力和峰值应力的当量应力变化幅度不应大丁*3 。当不能满足上 述条件时应进行加固。4. 6. 4当竖向稳定性不满足耍求时，应釆取下列措施：1增加管道埋深或管道上方荷载；2降低管道轴向力。5. 1. 1管道对固定墩的作用力，应包括下列三部分:1管道热胀冷缩受约束产生的作用力；2内压产生的不平衡力；3活动端位移产生的作用力。5. 1. 2固定墩两侧管段作用力合成时，应按下列原则进行：1

6、根据两侧管段摩擦力下降造成的轴向力变化的差异，按最不利情况进行合成；2两侧管段由热胀受约束引起的作用力和活动端作用力的合力相互抵消时，荷载较 小方向力应乘以0. 8的抵消系数；当两侧管段均为锚固段时，抵消系数取0. 9。两侧内压 不平衡力的抵消系数取1。5. 2. 1直埋固定墩必须进行下列稳定性验算：1抗滑移验算(图5. 2. 1)Ks= ( KEp+fl+f2+f3)/ (Ea+T) 21.3 (5. 2. 11)式中Ks抗滑移系数K一固定墩后背土压力折减系数，取0.4-0. 7Ep被动土圧力(N) fl, f2, f3固定墩底而，侧面及顶而与土壤产生的摩擦力(N)；Ea主动土圧力（N）,当

7、固定墩前后土为粘性土时氐可略去:T 供热管道对固定墩作用力（N）。f1rrmo max图5.2a固定墩受力简图2抗倾覆验算(图521)Kov= KEpX2+(G+Gl)d/2/ EaXl+T(H-h2) Ml. 5 (5 2 1-2)o maxl. 2f (5. 2. 1一3)Ep=O. 5Pgbh(hl+H)tg245 +/2Ea=0. 5 P gbh(hl+H) tg45 -/2必5式中：Kov 抗倾覆系数;X2-被动土圧力Ep作用点至固定墩底面距离(m):XI主动土压力Ea作用点至固定墩底面距离(m):G-固定墩自重(N) : G1-固定墩上部覆土重(N)；o max固定墩底面对土坡的最

8、大圧应力(Pa)：b、d、f地基承载力设计值(Pa)；hl、h2、H固定墩顶面、管孔中心和底而至地面的距离(m):4* H 壞土内30*5. 2. 4制作固定墩所用混凝土强度等级不应低T C20,钢筋直径不应小于48,其间距不应大 250mm。钢筋应采用双层布置，保护层不应小丁 30mm。5. 2. 5供热管道穿过固定墩处，孔边应设置加强筋。1. 5中继泵站与热力站城市热力网设计规范CJJ 34-909. 1.8站内各种热水管道及设备的高点应设放气阀，低点应设放水阀。9. 2. 3中继水泵吸人母管和压出母管之间应设装有止回阀的旁通管。9. 3. 9热力站热力网供、回水总管上应设阀门，并应在供水

9、或回水管道上设流量调节装置。9. 3. 12位置较高而需经常操作的设备处应设操作平台、扶梯和防护栏杆等设施。9. 4. 2蒸汽总管和蒸汽分支管应装设阀门。1. 6管道保温与防腐城市热力网设计规范CJJ 34-9010. 1. 3通行管沟、半通行管沟、检查室和其他需要操作人员接近维修的地方，设备及 管道保温结构表面温度不得超过60C。10. 3. 3地下敷设管道严禁采用吸水性保温材料进行填充式保温。10. 3. 4直埋敷设管道采用柔性保护层时，保温层必须采用憎水性硬质、半硬质保温材 料，保温层应做成连续整体结构。直埋管道处丁地下水位以下或采用吸水、柔性保温材料时, 必须采用防水性能可靠的刚性保护

10、层。城镇直埋供热管道工程技术规程CJJ/ T 81-986. 1. 4直埋供热管道保温层除应具有良好保温性能外，还应符合表6. 1. 4的规定。直埋供热管道保温层耐热性及强度指标表 6 1. 4项目指标耐热性不低于设计工作温度抗压强度200kpa剪切强度（含与内管和外壳粘结）120kpa1. 7供配电设计城市热力网设计规范CJJ 34-9011. 1. 1热力网电力装置的设计，应与工艺设计相互配合，正确选择供配电系统及电机 控制方式，达到人身安全，供电可靠，电能质量合格，便丁维修。11. 2. 5泵电机的配线均应采用钢管保护，并设置防水弯头。11. 2. 7不设人工换气装置的地下或半地下阀室的

11、电气装置的控制元件应配置在地面以 上的室内。1. 8热工测量与控制城市热力网设计规范CJJ 34-9012. 2. 4对热力网的控制与调节应符合下列规定：一、热源必须按照供热的工艺要求控制与调节热源出I参数；二、热网补水应口动调节，水箱水位应有控制与报警信号。12. 4. 2中继泵的控制、联锁与调节应符合下列规定:一、工作泵与备用泵能口动切换，工作泵一旦发生故障，联锁装置应保证启动备用泵：二、上述控制与联锁动作应有相应的灯光信号传至泵站值班室的控制盘上。1. 9抗震设计和鉴定室外煤气热力工程设施抗震鉴定标准QBJ 44-822. 1. 8管道穿过建筑物的墙体或基础若像固时，必须增设套管。套管与管道间的空隙 应填以柔性材料。2. 2. 1架空管道的活动支架，应采取防止管道地震时侧向甩落的措施，如设置挡板等。 当管道由狡接支架（沿管线方向）支承时，还应在管道的支座处，设置防止支架轴向倾倒的措 施。2. 2. 2当抗震鉴定加固烈度为7度、8度IL地基土为可液化土地段和9度J1场地土为 1【1类的干线管道，