由于蒸汽溫度較高,運行溫差已經(jīng)遠遠超出了鋼管的屈服溫差,如果按無(wú)補償設計,蒸汽管道會(huì )發(fā)生塑性變形,因疲勞損失而遭到破壞。這樣,蒸汽直埋管道就不能按無(wú)補嘗設計,而應按有補償直埋來(lái)設計,計算補償器的最大允許間距,即2倍最大安裝長(cháng)度。計算最大安裝長(cháng)度首先應計算管道每米摩擦力。跟熱水直埋聚氨酯保溫管道不同,蒸汽直埋供熱管道在結構上有5mm厚的空氣層,空氣層添加有耐高溫支墊,支墊與鋼管之間涂有無(wú)機潤滑劑,這樣,運行過(guò)程中.鋼管就可以在空氣層內伸縮,但伸縮時(shí),需克服鋼管與耐高溫支墊間的摩擦力。正是這個(gè)摩擦阻力決定著(zhù)最大安裝長(cháng)度。所以,計算這個(gè)摩擦阻力應計算光管與耐高溫支墊間的摩擦力,而不是像熱水直埋管道那樣計算保溫外殼與沙子間的摩擦力。但對于這個(gè)摩擦力的計算,玻璃鋼套鋼直埋管道與鋼套鋼直埋管道的計算方法又有區別,應引起注意。在鋼套鋼直埋供熱管道中,由于保溫管的外殼為鋼管,是剛性的,足以支撐周?chē)寥缹艿赖膲毫?,保溫層不?huì )受到周?chē)寥赖膲毫?,所以計算最大安裝長(cháng)度時(shí)只計算由于保溫層及工作鋼管自重產(chǎn)生的摩擦力,而不是考慮土壤的壓力,既不考慮埋深、而玻璃鋼套鋼蒸汽直埋供熱管道,由于外護管玻璃鋼不是剛性的,尤其在管道受熱后,玻璃鋼的剛性更會(huì )大幅下降,所以周?chē)寥赖膲毫?huì )作用到保溫層上,從而增加管道的摩擦力。所以在玻璃鋼套鋼蒸汽直埋供熱管道實(shí)際計算中,應考慮周?chē)寥赖膲毫?,即考慮管道的埋深。根據《城鎮直埋供熱管道技術(shù)規程》,
管道摩擦力計算公式:
F=πρgμ(H+DC/2)
F——軸線(xiàn)方向每米管道摩擦力(N/m);
H——管頂覆土深度(m),當H>1.5時(shí),取1.5m;
ρ——土壤密度(kg/m³);
μ——摩擦系數;
g——重力加速度,m/s2
DC——鋼管外徑(m)
管道最大安裝長(cháng)度:
LMAX=([σ]·A)/F·102
[σ]——鋼材200℃時(shí)的基本許用力(MPa)
A——鋼管管壁斷面積(㎡)