管道敷设方式及设计要点
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无补偿方式：国内外是建立在两种不同的理论基 础，一是安定性分析理论，另一是弹性分析理论
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安定性分析理论
本世纪60年代由美国机械工程师协会提出的按应力分类 法和塑性力学中安定性分析概念为基础的新的强度设计 规范（简称ASME规范），该规范所采用的应力分为一次 应力、二次应力及峰值应力。由热力管道内压及外载产 生的一次应力不是自限性的。由温差产生的二次此应力 是自限性的。对不同的应力规定不同的应力强度限制值 ，设计计算中，以一次应力和二次应力的组合形式来进 行校核。实践证明，对于DN500以下的热力管道的敷设 ，采用这种理进行设计是可行的，也是最简单的，并证 明温度为150°C以下的直埋管道的直线段，完全可以不 装补偿装置
沟顶200～300mm
•
不通行地沟敷设 优缺点：外形尺寸较小，占地面积小，与直埋方式相 比，利于管道变形，地沟耗费材料少。但难于发现管 道缺陷和事故，维护和检修也不方便 适应场合：
土壤干燥、地下水位低 管道根数不多且管径小，维修量不大 对直埋管道，如有热位移，在转弯处或补偿器处宜设
不通பைடு நூலகம்地沟
粘结强度：≥200KPa 耐温性120°C（通用型）、150°C（高温型）
保护层
“管中管”预制保温管的保护层是高密度聚乙烯管，其性能如下：
密度：8g/cm3
断裂伸长率：＞350％
脆化温度：≤-60°C
抗拉强度：≥20MPa
维卡软化点：＞120°C
•
直埋管道敷设方式 目前，直埋管道敷设方式主要有无补偿和有补偿 两种
“管中管”预制保温管：结构由钢管、导线、保温层和保护层组成。
钢管：一般为无缝钢管，大口径采用螺旋焊接管
导线：又称报警线，用于检测管道泄漏
保温层：采用硬质聚氨脂泡沫塑料
主要技术性能：
密度：80～100Kg/m3 导热系数：<0.35W/（m.K）
抗压强度：0.5～0.6MPa 抗拉强度：0.2～0.3MPa
•
架空敷设按支架高度可分为： 低支架敷设：在山区建厂时采用，管道保温层外表面至
地表面的净距一般不宜小于0.5m 中支架敷设：人行交通频繁地段宜采用，管道保温层外
表面至地表面的净距一般不小于2.5m 高支架敷设：经过交通要道和跨铁路、公路时采用管道
保温层外表面至地表面的净距一般在5.0m(5.5m)以上
•
半通行地沟 优缺点：维护和管理较方便，可进入地沟内进行检修
，但基建投资相对较大，占地面积大 适应场合：
当管道通过不允许挖开的路段 管道数量较多，采用通行地沟难于实现或经济不合理时
设计要点： 半通行地沟的高度一般为1.2～1.4m.通道净宽单侧布置
为0.5～0.6m,双侧布置不小于0.7m 保温外表面离沟壁100～150mm,离沟底100～200mm，离
•
➢ 有补偿方式: 管道温度过高或难以找到热源预热，可 采用有补偿方式。分固定点和无固定点两种 a.有固定点方式 补偿器两端设置固定点，固定点至 补偿器的距离不超过管道最大安装长度 b.无固定点方式 对于无固定点有补偿的敷设，应校 核两个直管段是否超过最大安装长度Lmax的两倍。如 L≤2Lmax，则需校核直管段两自由末端的自由弯管是 否能吸收掉直管段的实际热伸长量。如L＞2Lmax，还 需在L管上设置补偿器，直至所有不带任何补偿器的直 管段长度不超过2Lmax为止
管道敷设方式及设计要 点
2020年7月12日星期日
地面以上敷设
地面以上敷设通称架空敷，是管道敷设的主要方式,具 有便于施工、操作、检查、维修及经济等优点
下列条件下应优先考虑架空敷设： 车间内管道 厂区地形复杂（遇河流、丘陵、高山、峡谷等） 地下水位高或年降雨量较大的地区 厂区地下管道纵横交错、无地下管位 对一些小口径管道，当有管架可利用时（经济）
•
设计要点： 在不通行地沟内管道布置方法及布置尺寸可参见国家
动力设施标准图集（87SR416-1）或其它有关设计手册 不通行地沟应设纵向坡度，坡度与坡向应与敷设的管
道一致。地沟盖板上应有覆土层，并应采取措施防止 地面水渗入 管道或管道保温外表面离沟壁净距100～150mm,离沟底 100～200mm，离沟顶50～100mm 避免管沟平行布置在主通道的下面 B类流体不宜设密闭的管沟内，不可避免时，应在沟内 填满细砂，并定期检查
•
地面以下敷设
地下敷设：地沟敷设和埋地敷设 管(地)沟敷设：充分利用地下空间，方便检查维修，但费
用高，需设排水点，易积聚可燃气体，增加不安全因素， 污物清理困难等，地沟敷设：通行地沟、半通行地沟、不 通行地沟。 通行地沟敷设：
优缺点：维护和管理方便，操作人员可经常进入地沟内 进行检修，但基建投资大，占地面积大
•
埋地敷设：其优点是利用地下的空间，使地面以上空 间较为简洁，并不需支承措施；其缺点是管道易被腐 蚀，检查和维修困难，在车行道处有时需特别处理以 承受大的载荷，低点排液不便及易凝油品凝固在管内 时处理困难，带隔热层的管道很难保持良好的隔热功 能等，故只有在不宜采用其他敷设方式时，才予以考 虑
•
热力管道的直埋
•
弹性分析理论
是北欧各国设计直埋管道的依据，要求供热管网在工作 之前必须进行预热，预热温度是在管道的运行温度和限制 的最低温度之间。要求预热温度与工作温度及最低温度的 温差所产生的热应力，不得超过管材的许用应力。预热方 式有两种：敞开式和覆盖式。敞开式方式不需补偿，不必 设固定点，工程造价最低，但管沟敞开时间长。覆盖式方 式，由于土壤摩擦力的影响，管道预热的热应力，不能完 全被管道的转角所补偿，需设补偿器。并且补偿器必须在 预热后焊死以形成一体，补偿器之间的距离不得大于最大 安装长度的两倍，并需在直管段两端设固定点，以防止管 道弯头破坏
使用场合： 管道通过不允许挖开的路段 管道数量多或管径较大， 无安全措施，不得在通行地沟内布置窒息性及B类流体介
质的管道
•
设计要点： 单侧布置和双侧布置两种方法。 保温层表面至沟壁120～150mm；至沟顶300～350mm；
至沟底150～200mm，净宽应不小于0.7m；通行地沟的 净高不低于1.8m 地沟转弯处、分支处、尽头处和直段每隔200m距离(对 蒸汽管道不宜大于100m)设一个人孔或安装孔 通行地沟应根据需要设置照明，照明电压不超过36V 通行地沟内温度不应超过45°C 地沟盖板须作0.03～0.05的横向坡度，以排走融化雪 水或雨水。地沟底板应设0.002～0.005的纵向坡度， 以便及时将管道漏水和维修放水排至安装孔内的集水 坑内
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安定性分析理论
本世纪60年代由美国机械工程师协会提出的按应力分类 法和塑性力学中安定性分析概念为基础的新的强度设计 规范（简称ASME规范），该规范所采用的应力分为一次 应力、二次应力及峰值应力。由热力管道内压及外载产 生的一次应力不是自限性的。由温差产生的二次此应力 是自限性的。对不同的应力规定不同的应力强度限制值 ，设计计算中，以一次应力和二次应力的组合形式来进 行校核。实践证明，对于DN500以下的热力管道的敷设 ，采用这种理进行设计是可行的，也是最简单的，并证 明温度为150°C以下的直埋管道的直线段，完全可以不 装补偿装置
沟顶200～300mm
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不通行地沟敷设 优缺点：外形尺寸较小，占地面积小，与直埋方式相 比，利于管道变形，地沟耗费材料少。但难于发现管 道缺陷和事故，维护和检修也不方便 适应场合：
土壤干燥、地下水位低 管道根数不多且管径小，维修量不大 对直埋管道，如有热位移，在转弯处或补偿器处宜设
不通பைடு நூலகம்地沟
粘结强度：≥200KPa 耐温性120°C（通用型）、150°C（高温型）
保护层
“管中管”预制保温管的保护层是高密度聚乙烯管，其性能如下：
密度：8g/cm3
断裂伸长率：＞350％
脆化温度：≤-60°C
抗拉强度：≥20MPa
维卡软化点：＞120°C
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直埋管道敷设方式 目前，直埋管道敷设方式主要有无补偿和有补偿 两种
“管中管”预制保温管：结构由钢管、导线、保温层和保护层组成。
钢管：一般为无缝钢管，大口径采用螺旋焊接管
导线：又称报警线，用于检测管道泄漏
保温层：采用硬质聚氨脂泡沫塑料
主要技术性能：
密度：80～100Kg/m3 导热系数：<0.35W/（m.K）
抗压强度：0.5～0.6MPa 抗拉强度：0.2～0.3MPa
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架空敷设按支架高度可分为： 低支架敷设：在山区建厂时采用，管道保温层外表面至
地表面的净距一般不宜小于0.5m 中支架敷设：人行交通频繁地段宜采用，管道保温层外
表面至地表面的净距一般不小于2.5m 高支架敷设：经过交通要道和跨铁路、公路时采用管道
保温层外表面至地表面的净距一般在5.0m(5.5m)以上
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半通行地沟 优缺点：维护和管理较方便，可进入地沟内进行检修
，但基建投资相对较大，占地面积大 适应场合：
当管道通过不允许挖开的路段 管道数量较多，采用通行地沟难于实现或经济不合理时
设计要点： 半通行地沟的高度一般为1.2～1.4m.通道净宽单侧布置
为0.5～0.6m,双侧布置不小于0.7m 保温外表面离沟壁100～150mm,离沟底100～200mm，离
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➢ 有补偿方式: 管道温度过高或难以找到热源预热，可 采用有补偿方式。分固定点和无固定点两种 a.有固定点方式 补偿器两端设置固定点，固定点至 补偿器的距离不超过管道最大安装长度 b.无固定点方式 对于无固定点有补偿的敷设，应校 核两个直管段是否超过最大安装长度Lmax的两倍。如 L≤2Lmax，则需校核直管段两自由末端的自由弯管是 否能吸收掉直管段的实际热伸长量。如L＞2Lmax，还 需在L管上设置补偿器，直至所有不带任何补偿器的直 管段长度不超过2Lmax为止
管道敷设方式及设计要 点
2020年7月12日星期日
地面以上敷设
地面以上敷设通称架空敷，是管道敷设的主要方式,具 有便于施工、操作、检查、维修及经济等优点
下列条件下应优先考虑架空敷设： 车间内管道 厂区地形复杂（遇河流、丘陵、高山、峡谷等） 地下水位高或年降雨量较大的地区 厂区地下管道纵横交错、无地下管位 对一些小口径管道，当有管架可利用时（经济）
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设计要点： 在不通行地沟内管道布置方法及布置尺寸可参见国家
动力设施标准图集（87SR416-1）或其它有关设计手册 不通行地沟应设纵向坡度，坡度与坡向应与敷设的管
道一致。地沟盖板上应有覆土层，并应采取措施防止 地面水渗入 管道或管道保温外表面离沟壁净距100～150mm,离沟底 100～200mm，离沟顶50～100mm 避免管沟平行布置在主通道的下面 B类流体不宜设密闭的管沟内，不可避免时，应在沟内 填满细砂，并定期检查
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地面以下敷设
地下敷设：地沟敷设和埋地敷设 管(地)沟敷设：充分利用地下空间，方便检查维修，但费
用高，需设排水点，易积聚可燃气体，增加不安全因素， 污物清理困难等，地沟敷设：通行地沟、半通行地沟、不 通行地沟。 通行地沟敷设：
优缺点：维护和管理方便，操作人员可经常进入地沟内 进行检修，但基建投资大，占地面积大
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埋地敷设：其优点是利用地下的空间，使地面以上空 间较为简洁，并不需支承措施；其缺点是管道易被腐 蚀，检查和维修困难，在车行道处有时需特别处理以 承受大的载荷，低点排液不便及易凝油品凝固在管内 时处理困难，带隔热层的管道很难保持良好的隔热功 能等，故只有在不宜采用其他敷设方式时，才予以考 虑
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热力管道的直埋
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弹性分析理论
是北欧各国设计直埋管道的依据，要求供热管网在工作 之前必须进行预热，预热温度是在管道的运行温度和限制 的最低温度之间。要求预热温度与工作温度及最低温度的 温差所产生的热应力，不得超过管材的许用应力。预热方 式有两种：敞开式和覆盖式。敞开式方式不需补偿，不必 设固定点，工程造价最低，但管沟敞开时间长。覆盖式方 式，由于土壤摩擦力的影响，管道预热的热应力，不能完 全被管道的转角所补偿，需设补偿器。并且补偿器必须在 预热后焊死以形成一体，补偿器之间的距离不得大于最大 安装长度的两倍，并需在直管段两端设固定点，以防止管 道弯头破坏
使用场合： 管道通过不允许挖开的路段 管道数量多或管径较大， 无安全措施，不得在通行地沟内布置窒息性及B类流体介
质的管道
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设计要点： 单侧布置和双侧布置两种方法。 保温层表面至沟壁120～150mm；至沟顶300～350mm；
至沟底150～200mm，净宽应不小于0.7m；通行地沟的 净高不低于1.8m 地沟转弯处、分支处、尽头处和直段每隔200m距离(对 蒸汽管道不宜大于100m)设一个人孔或安装孔 通行地沟应根据需要设置照明，照明电压不超过36V 通行地沟内温度不应超过45°C 地沟盖板须作0.03～0.05的横向坡度，以排走融化雪 水或雨水。地沟底板应设0.002～0.005的纵向坡度， 以便及时将管道漏水和维修放水排至安装孔内的集水 坑内