大管径长输热网特殊节点处理及保温管道设计.docx
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1、大管径长输热网特殊节点处理及保温管道设计目录1 .概述12 .特殊节点处理12.1. 穿越城市道路12.2. 穿越铁路22.3. 穿越河流23 ,保温管道设计23.1. 工作管23.1.1. 钢材23.1.2. 钢管壁厚33.1.3. 工作管购置费33.2. 外护层、保温层生产工艺3参考文献:51 .概述泰安市城区外主热源至主城区长输热网项目的主干线长度约17.5km,其中DN1200mm主干线长度约12.5km,DN900mm主干线长度约5km。设计压力为2.0MPa,设计供水温度为120C,设计回水温度为60。供热管道主要敷设于非机动车道、农田以下,全部采用直埋敷设方式。自2019年3月1
2、5日开始方案设计,2019年11月15日全线投入运行。本文结合该项目,对长输热网特殊节点(主要为穿越城市道路、铁路、河流节点)处理及保温管道设计进行探讨。2 .特殊节点处理2.1. 穿越城市道路主干线与城市道路交叉6处。在供热管道穿越城市道路时,主要采用人工顶管施工。与机械顶管施工相比,人工顶管施工成本低,能适应大卵石地层,噪声小。施工过程开挖小,对周围造成的影响比较小。过路供热管道采取供、回水管道分设钢质外护套管方式,DN1200mm管道选用D1820x20钢套管,DN900mm管道选用D1520xl8钢套管。2.2. 穿越铁路DN900mm主干线与京沪高铁泰安段交叉1处。经铁路部门审批,利
3、用现状铁路预留箱涵(为可通行箱涵)穿越供热管道。采取供、回水管道分设钢质外护套管方式,采用D1520x22的螺旋焊缝钢管作为外护套管,钢材为L360,管外壁采用3PE加强级外防腐,管内壁采取喷锌处理,外护套管焊缝接头处采用辐射交联聚乙烯热收缩套防护。设置牺牲阳极的阴极保护措施,以保证外护套管的使用寿命。穿越完成后,采用C30混凝土将外护套管与箱涵间的空隙填满,彻底封堵箱涵。2.3. 穿越河流主干线与泮河、梳洗河各交叉1处。过河供热管道采用C30钢筋混凝土箱涵穿越,箱涵顶位于河道冲刷深度以下2m。这种穿越河流方式不遮挡河道行洪断面,对河道泄洪无影响。泮河河道软弱,在进行箱涵地基处理时,虽然进行了
4、降水操作,但仍然无法通过常规方式完成混凝土支模浇筑。因此,穿越泮河项目采用抛石挤淤技术进行地基处理,选用直径均大于300mm的石头,从高侧坡脚向低侧坡脚填筑,当石头露出河底淤泥后,采用小石块处理平整,随后进行基础处理。3 .保温管道设计3.1. 工作管3.1.1. 钢材对于城镇供热直埋热水管道,DN200mm及以下常采用无缝钢管,选用20钢。DN250mm及以上采用螺旋焊缝钢管,常用的钢材有Q235B、L290、Q355B。从化学成分角度分析,Q355B、L290各项指标控制比Q235B更为严格。从力学性能角度分析,Q355B在屈服极限、抗拉强度上明显优于L290、Q235B。从物理特性角度分
5、析,对于城镇供热直埋热水管道(供水温度不超过150),Q355B的受热伸长量最小,从变形协调角度更适用。Q235B钢材:屈服极限235MPa,许用应力125MPa,线膨胀系数12.2xlO6K-i。L290钢材:屈服极限290Mpa,许用应力138MPa,线膨胀系数lLlxlOWIC】。Q355B:屈服极限355MPa,许用应力156MPa,线膨胀系数9.1x106KT。3.1.2. 钢管壁厚直埋热水管道的管壁厚度计算、热伸长量计算及应力验算应按CJJ/T81-2013城镇供热直埋热水管道技术规程的第5章规定执行。管道的壁厚有多种限制因素:一次应力验算、安定性分析、局部稳定性验算、径向稳定性验
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