直埋供熱管道保溫結構組成與性能
直埋供熱管道的保溫結構組成是:保溫層、保護外殼。
直埋供熱管道保溫結構的功能:管道保溫、抵抗土壤壓迫和傳遞力。為了克服管道在土壤中橫向位移時(shí)土壤對管殼的擠壓和土壤對管殼在管道徑向產(chǎn)生的壓力、保證保溫結構形狀完整,保溫層和外殼必須具有足夠的強度,要求保溫層的抗壓強度≥200kPa。
保證保溫結構完整的另一個(gè)必須條件是:外殼、保溫層和鋼管相互之間的粘結強度。為了克服管道軸向位移時(shí)土壤對管道外殼的摩擦力,直埋供熱管道的保溫層需要能傳遞剪切力。土壤與管道外殼之間的摩擦力,其計算公式為:
F=πρgμ(H+Dc/2)Dc(1)
公式中F-軸線(xiàn)方向每米管道的摩擦力,N/m;
Dc-管外殼直徑,mm;
g-重力加速度,9.81m2/s;
ρ-施工所在地的土壤密度,kg/m3;
μ-施工所在地的土壤與管殼之間摩擦系數;
H-施工所在地的管頂覆土深度,當H>1.5m時(shí),取1.5m。
直埋供熱管道保溫層與內鋼管、外殼與保溫層都傳遞軸向剪切力,剪切強度的計算公式為:
τ=Fmax/πDc=ρgμmax(H+Dc/2)(2)
公式中μmax-土壤與管殼之間最大摩擦系數;
Fmax-土壤與管殼最大摩擦力,N/m。
例如:對于DN500保溫管外殼與內保溫層粘結抗剪強度要大于13.6kPa;對DN20保溫管保溫層與內鋼管表面粘結抗剪強度必須大于37.2kPa。在規程中,要求直埋供熱管道的保溫層剪切強度(含與內管和外殼粘結)≥120kPa。