CJJ 81-2013-T:城镇供热直埋热水管道技术规程(无水印 带书签)

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  • 两端为活动端的直线管段,当管道温度变化且全线管道产生 朝向两端或背向两端的热位移,管道上位移为零的点。

    管道温度发生变化时,不产生热位移的管段。

    段一端为固定点或驻点或锚固点,另一端为活动端隧道标准规范范本,当 变化时,能产生热位移的管段。 单位长度摩擦力frictionof unit lengthwisepipeline 温管与土壤沿管道轴线方向单位长度的摩擦力。 弯头变形段长度length of expansionleg

    管段一端为固定点或驻点或锚固点,另一端为活动端,当管 道温度变化时,能产生热位移的管段。

    保温管与土壤沿管道轴线方向单位长度的摩擦力。 2.1.10弯头变形段长度lengthofexpansionleg

    管道温度变化时,弯头两臂产生侧向位移的管段长度

    A 工作管管壁的横截面积; a 沟槽底宽度; B 管道壁厚负偏差附加值; C 土壤横向压缩反力系数; C 安装工作宽度; D. 外护管外径; D; 工作管内径; D。 工作管外径; Dw 保温层外径; E 钢材的弹性模量; Ea 主动土压力; Ep 被动土压力; e 供、回水管中心线距离; F 单位长度摩擦力; Fr 活动端对管道伸缩的阻力; Fmax 单位长度最大摩擦力; Fmin 单位长度最小摩擦力; FaFb 驻点两侧活动端对管道伸缩的阻力; f 地基承载力设计值; fi、f2、f3 固定墩底面、侧面及顶面与土壤的摩擦力; f。 初始挠度; G 包括介质在内的保温管单位长度自重; Gg 固定墩自重; G1 固定墩上部覆土重; Gw 单位长度管道上方的土层重量; 8 重力加速度; H 管道中心线覆士深度:

    Hi 管道当量覆土深度; Hw 地下水位线深度; d、h 固定墩宽、厚、高尺寸; hi 固定墩顶面至地面的距离; h2 固定墩底面至地面的距离; Ip 直管工作管横截面的惯性矩; Ib 弯头工作管横截面的惯性矩; K 抗滑移系数; Ks 被动土压力折减系数; K 弯头工作管柔性系数; K。 土壤静压力系数; Kov 抗倾覆系数; k 与土壤特性和管道刚度有关的参数: L 设计布置的过渡段长度; L 过渡段内计算截面距活动端的距离; Lmax 直管段的过渡段最大长度; Lmin 直管段的过渡段最小长度; Lpr 预热管段长度; Ls 次性补偿器到固定点或驻点的距离; ALs 次性补偿器的计算预热伸长量; Le 弯头变形段长度; l.max 转角管段的过渡段最大长度; lu.min 转角管段的过渡段最小长度; 1 转角管段循环工作的过渡段长度; 、12 转角管段的计算臂长; ltd 竖向转角管段的变形段长度; l1、12 设计布置的管段长度; La、lb 驻点两侧过渡段长度; Lem 转角管段的平均计算臂长; A 管段的热伸长量;

    Ala 计算截面的热位移量; Ala 假设过渡段的热伸长量; A 固定墩微量位移量; △lp 过渡段的塑性压缩变形量; M 弯头的弯矩变化范围; Na 锚固段的轴向力; Nb 弯头两侧计算臂长相等时的轴向力; N 竖向转角管段弯头的轴向力; Ni 弯头两侧计算臂长不等时,l侧的轴向力 N2 弯头两侧计算臂长不等时,l&侧的轴向力 pamax 管道的最大轴向力; tmax 过渡段内计算截面的最大轴向力; t·min 过渡段内计算截面的最小轴向力; n 屈服极限增强系数; P 土压力; Pa 管道计算压力; Q 作用在单位长度管道上的垂直分布荷载; qs 供水管单位长度热损失; qr 回水管单位长度热损失; R 弯头的曲率半径; Rh 附加热阻; Rg 土壤热阻; Rt 保温材料热阻; Ro 土壤表面换热热阻; 工作管平均半径; rbm 弯头工作管横截面的平均半径; rbo 弯头工作管横截面的外半径; rbi 弯头工作管横截面的内半径; SF 单位长度管道上方土体的剪切力; 两管道之间的净距;

    T 固定墩、固定支架承受的推力; T 固定墩承受推力减小值: T, 预热管段对固定墩的推力; Ty 工作管屈服温差; to 管道计算安装温度; tg 管道中心线的自然地温; 计算点的土壤温度; tws 供水管保温层外表面温度; twr 回水管保温层外表面温度; ts 计算供水温度; tr 计算回水温度; t1 管道工作循环最高温度; t2 管道工作循环最低温度; t 预热开始前的管道温度; W 管顶单位面积上总垂直荷载; 计算点与供水管中心线的水平距离; X2 被动土压力作用点至固定墩底面的距离 Xi 主动土压力作用点至固定墩底面的距离: AX 工作管径向最大变形量; y 计算点的覆土深度; Y 温度修正系数; α 钢材的线膨胀系数; βb 弯头平面弯曲环向应力加强系数; X 管道壁厚负偏差系数; O 工作管公称壁厚; 8b 弯头工作管的公称壁厚; 0m 工作管最小壁厚; Ys 安全系数; 9 回填土的内摩擦角; 许用应力修正系数; n

    入 弯头工作管的尺寸系数; 入g 土壤导热系数; 入 保温材料在运行温度下的导热系数; R 摩擦系数; P 土密度; 地下水位线以下的土壤有效密度; Psw d 转角管段的折角; V 钢材的泊松系数; [] 钢材的许用应力; b 钢材的抗拉强度最小值; のj 内压、热胀应力的当量应力变化范围; Os 钢材的屈服极限最小值; 0t 管道内压引起的环向应力; Ov 管道中心线处土壤应力; Obt 弯头在弯矩作用下最大环向应力变化幅度; Opt 弯头在内压作用下的最大环向应力; Omax 固定墩底面对土壤的最大压应力。

    3.1.1保温管及管件应为工作管、保温层、外护管为一体的工 厂预制的产品

    1.1保温管及管件应为工作管、保温层、外护管为一体自 预制的产品。 1.2在设计温度下和使用年限内,保温管和管件的保温 得损坏,保温管的最小轴向剪切强度不应小于0.08MPa

    不得损坏,保温管的最小轴向剪切强度不应小于0.08MPa。 3.1.3当工作管使用钢管、外护管使用高密度聚乙烯、保温材 料使用硬质聚氨酯泡沫塑料时,保温管及管件应符合现行国家标 准《高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管及 管件》GB/T29047的相关规定;当工作管使用钢管、外护管使 用玻璃钢、保温材料使用硬质聚氨酯泡沫塑料时,保温管应符合 现行行业标准《玻璃纤维增强塑料外护层聚氨酯泡沫塑料预制直 理保温管》CJ/T129的相关规定。 3.1.4工作管弯头可采用锻造、热煨或冷弯制成,不得使用由 直管段做成的斜接缝弯头。弯头的最小壁厚不得小于直管段 壁厚。 3.1.5工作管三通宜采用锻压、拔制制成。三通主管和支管任 意点的壁厚不应小于对应焊接的直管壁厚。 3.1.6工作管异径管应采用同心异径管,异径管圆锥角不应大 于20。异径管壁厚不应小于直管道的壁厚。 3.1.7保温层厚度应符合设计规定,并应保证运行时外护管表 面温度小于50℃。

    3.1.3当工作管使用钢管、外护管使用高密度聚乙烯、保温材

    料使用硬质聚氨酯泡沫塑料时,保温管及管件应符合现行国家标 准《高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管及 管件》GB/T29047的相关规定;当工作管使用钢管、外护管使 用玻璃钢、保温材料使用硬质聚氨酯泡沫塑料时,保温管应符合 现行行业标准《玻璃纤维增强塑料外护层聚氨酯泡沫塑料预制直 埋保温管》CJ/T129的相关规定。

    现行行业标作《玻璃纤维增强塑料外护层聚氨酯泡沫塑料预制直 埋保温管》CJ/T129的相关规定。 3.1.4工作管弯头可采用锻造、热煨或冷弯制成,不得使用由 直管段做成的斜接缝弯头。弯头的最小壁厚不得小于直管段 壁厚。

    1.4工作管弯头可采用锻造、热煨或冷弯制成,不得使月 管段做成的斜接缝弯头。弯头的最小壁厚不得小于直管 厚。

    1.5工作管三通宜采用锻压、拨制制成。三通主管和支管 点的壁厚不应小于对应焊接的直管壁厚,

    3.1.7保温层厚度应符合设计规定,并应保证运行时外 面温度小于50℃。

    3.1.8外护管两端应切割平整,并应与外护管轴线垂直

    误差不应大于2.5。保温管件外护管的材质应与直管段 相同,厚度不应小于直管段外护管的厚度。

    管网同时设计、施工及验收。当管网设计发生变更时,应同时进 行泄漏监测系统的设计变更

    3.2.11 直埋保温管的保温厚度应符合下列规定: 1 保温层外表面温度应进行验算,且应小于50℃; 2当直埋保温管周围设施或环境条件对温度有要求时,应 对温度场进行验算。 3.2.2计算保温层厚度时选用的自然地温数据,可按本规程附 录A选取。

    式中:qs 供水管单位长度热损失(W/m); qr 回水管单位长度热损失(W/m); ts 计算供水温度(℃); t 计算回水温度(℃); tg 管道中心线的自然地温(℃); Rg 土壤热阻(m·K)/Wl: Rt 保温材料热阻(m·K)/W]; Rh 附加热阻[(m·K)/W; Ro 土壤表面换热热阻,可取0.0685[(m·K)/W];

    入g 土壤导热系数[W/(m·K)I,应取实测数据。估 算时湿土可取1.5~2W/(m·K),干沙可取 1W/(m K); 入 保温材料在运行温度下的导热系数[W/(m·K)]; H 管道中心线覆土深度(m); H 管道当量覆土深度(m); Dw 保温层外径(m); D。 工作管外径(m); e 供、回水管中心线距离(m)。

    3.2.4保温层外表面温度应按下式计算:

    式中:tws 供水管保温层外表面温度(℃); twr 回水管保温层外表面温度(℃); qs 供水管单位长度热损失(W/m); qr 回水管单位长度热损失(W/m); ts 计算供水温度(℃); tr 计算回水温度(℃); R, 保温材料热阻[(m·K)/W

    式中:tg 计算点的土壤温度(℃); tg 管道中心线的自然地温(℃); qs 供水管单位长度热损失(W/m); qr 回水管单位长度热损失(W/m); 入 土壤导热系数「W/(m·K)l:

    a 计算点与供水管中心线的水平距离; y 计算点的覆土深度; H 管道中心线覆土深度(m); 供、回水管中心线距离(m)

    4.1.1管道的布置应符合现行行业标准《城镇供执管

    管道的布置应符合现行行业标准《城镇供热管网设计规 JJ34的相关规定。 直埋热水管道与设施的净距应符合表4.1.2的规定

    管道的布置应符合现行行业标准《城镇供热管网设计规

    范》CJJ34的相关规定

    范》CJ34的相关规定。

    1.2直埋热水管道与设施的净距

    续表4.1.2最小水平净距最小垂直净距设施名称(m)(m)2.5(DN250mm)建筑物基础3.0(DN≥300mm)通信电缆及管块1. 00.15电缆<35kV2.00.50电力及控制电缆<110kv2.01.00注:直埋热水管道与电缆平行敷设时,电缆处的土壤温度与月平均土壤自然温度比较,全年任何时候,对于10kV的电缆不高出10℃C;对于35kV~110kV的电缆不高出5℃时,可减少表中所列净距。4.1.3直埋热水管道的最小覆土深度应符合表4.1.3的规定,同时应进行稳定验算。表4.1.3直埋热水管道的最小覆土深度管道公称直径最小覆土深度(m)(mm)机动车道非机动车道0.80.7《1251.00.7150~300350~5001. 20.91. 31. 0600~7001.31. 1800~10001. 31. 21100~12004.1.4管道穿越水面的布置应符合现行行业标准《城镇供热管网设计规范》CJJ34的相关规定。4.2管道敷设4.2.1管道的敷设坡度不宜小于2%,进人建筑物的管道宜坡向干管。管道的高处宜设放气阀,低处宜设放水阀。直接埋地的放气管、放水管与管道有相对位移处应采取保护措施13

    4.2.2管道应利用转角自然

    用牧用日然补偿。 4.2.3转角管段的臂长应大于或等于弯头变形段长度。弯头变 形段长度应按下列公式计算:

    le = 2. 3 k D.XC N 4EXI,X106

    式中:le 弯头变形段长度(m); k 与土壤特性和管道刚度有关的参数(1/m); D 外护管外径(m); C 土壤横向压缩反力系数(N/m3); E 钢材的弹性模量(MPa); IP 直管工作管横截面的惯性矩(m)

    4.2.4“Z”形、“Ⅱ”形补偿管息

    4.2.4“Z”形、“Ⅱ”形补偿管段可分割成两个转角管段每

    自管段的臂长均应大于或等于管道的弯头变形段长度 .2.4)。

    图4.2.4 转角管段布置示意图

    4.2.5管道小角度折角不大于表4.2.5的规定时,可 管段。

    表4.2.5可视为直管段的最大折角

    图4.2.6管道的转角处理示意图

    1分支点至支管上固定墩的距离不宜大于9m; 2分支点至支管上轴向补偿器或弯管的距离不宜大于20m; 3分支点至支管上固定墩或弯管补偿器的距离不应小于支 管的弯头变形段长度; 4分支点至支管上轴向补偿器的距离不应小于12m。 4.2.9轴向补偿器和管道轴线应一致,轴向补偿器与分支点 转角、变坡点的距离不应小于管道弯头变形段长度的1.5倍,且 不应小于12m。

    角、变坡点的距离不应小于管道弯头变形段长度的1.5倍, 应小于12m。

    4.3.1管道附件与设施的布置和敷设应符合现行行业标准《城镇 供热管网设计规范》CJJ34的相关规定。 4.3.2阀门应采用能承受管道轴向荷载的钢制焊接阀门。 4.3.3补偿器、异径管等管道附件应采用焊接连接,补偿器宜 设在检查室内。 4.3.4当管道由直埋敷设转至其他敷设方式,或进人检查室时 直埋保温管保温层的端头应封闭,

    4.3.4当管道由直埋敷设转至其他敷设方式,或进人检查室时, 直埋保温管保温层的端头应封闭。

    设在大管径或壁厚较大一侧

    4.3.6三通、弯头等应力比较集中的部位应进行验算,不能满 足要求时,可采取设置固定墩或补偿器等保护措施

    或对管道进行预热处理等措施。

    5.1.1管道的应力验算应采用应力分类法,并应符

    5.I.1管道的应力验算应采用应力分类法,并应符合下列规定: 1一次应力的当量应力不应大于钢材的许用应力; 2一次应力和二次应力的当量应力变化范围不应大于3倍 钢材的许用应力; 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手3倍钢材的许用应士

    1一次应力的当量应力不应大于钢材的许用应力; 2一次应力和二次应力的当量应力变化范围不应大于3倍 钢材的许用应力; 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于3倍钢材的许用应力。 5.1.2进行管道应力计算时,计算参数应按下列规定取值: 1计算压力应取管道设计压力; 2工作循环最高温度应取供热管网设计供水温度; 3工作循环最低温度,对于全年运行的管道应取30℃,对 于只在采暖期运行的管道应取10℃; :4计算安装温度应取安装时的最低温度; 5计算应力变化范围时,计算温差应采用工作循环最高温 度与工作循环最低温度之差; 6计算轴向力时,计算温差应采用工作循环最高温度与计 算安装温度之差。 5.1.3保温管与土壤之间的单位长度磨擦力应按下式计

    代中:F 单位长度摩擦力(N/m); M 摩擦系数; De 外护管外径(m);

    Ov 管道中心线处土壤应力(Pa); G 包括介质在内的保温管单位长度自重(N/m); P 土密度(kg/m),可取1800kg/m; g 重力加速度(m/s); Ko 土壤静压力系数; 回填土内摩擦角(),砂土可取30°

    5.1.4土壤应力应按下列公

    5保温管外壳与土壤间的摩擦系

    5.1.6管道径向位移时,土壤横向压缩反力系数宜根据当地土 壤情况实测数据确定,当无实测数据时,可按下列规定确定: 1管道水平位移时,可按1X10°N/m3~10×10°N/m 取值;

    2管道水平位移,对于粉质黏土、砂质粉土,回填密实度 为90%~95%时,可按3X10N/m3~4X10°N/m取值; 3管道竖向向下位移时,可按5×10%N/m~100×10N/m 取值。 5.1.7钅 钢材的许用应力应根据钢材有关特性,取下列两式中的 较小值:

    式中:L。 钢材的许用应力(MPa); Ob 钢材的抗拉强度最小值(MPa): S 钢材的屈服极限最小值(MPa)

    工作管的最小壁厚应按下式计

    [o] = Ob 3 [0] = %5

    式中:om 工作管最小壁厚(m); Pd 管道计算压力(MPa); D。 工作管外径(m); 钢材的许用应力(MPa); 7 许用应力修正系数,无缝钢管取1.0,螺旋焊缝钢 管可取0.9; Y 温度修正系数,可取0.4。 5.2.2工作管的公称壁厚应按下式确定

    式中: 工作管公称壁厚(m); m 工作管最小壁厚(m); B 一 管道壁厚负偏差附加值(m)

    5.2.3管道壁厚负偏差附加值,应根据管道产品技术条件的规

    3管道壁厚负偏差附加值,应根据管道产品技术条件的 用,或按下列方法确定: 1钢管壁厚负偏差附加值可按下式计算:

    5.2.3管道壁厚负偏差附加值,应根据管道产品技术条件的规

    式中:B 管道壁厚负偏差附加值(m); Om 工作管最小壁厚(m); 管道壁厚负偏差系数,可按表5.2.3选取,

    表5.2.3管道壁厚负偏差系数

    2当焊接钢管产品技术条件中未提供壁厚充许负偏差值时, 壁厚负偏差附加值可采用钢板厚度的负偏差值,但壁厚负偏差附 加值不得小于0.5mm。

    5.3.1工作管的屈服温差应按下列公式计算:

    5.3.1工作管的屈服温差应按下列公式计算:

    :△Ty 工作管屈服温差(℃); α 钢材的线膨胀系数[m/(m·℃)]; E 钢材的弹性模量(MPa); n 屈服极限增强系数,取1.3; 0 钢材的屈服极限最小值(MPa); V 钢材的泊松系数,取0.3; Ot 管道内压引起的环向应力(MPa); Pd 管道计算压力(MPa); D 工作管内径(m);

    Pa X D; 28

    O 工作管公称壁厚(m)。 直管段的过渡段长度应按下列公式计算: 直管段过渡段最大长度:

    5.3.2直管段的过渡段长度应按下列公式

    上的最大轴向力和最小轴向力应按下列公式计算: 1最大轴向力:

    式中:Nmax 过渡段内计算截面的最大轴向力(N):

    Ntmin 过渡段内计算截面的最小轴向力(N); Fmax 单位长度最大摩擦力(N/m); Fmin 单位长度最小摩擦力(N/m); L 过渡段内计算截面距活动端的距离(m); F 活动端对管道伸缩的阻力(N); Lmin 直管段的过渡段最小长度(m)。 在管道工作循环最高温度下,锚固段内的轴向力应按下

    式中:Na 锚固段的轴向力(N); α 钢材的线膨胀系数lm/(m℃); E 钢材的弹性模量(MPa); t1 管道工作最高循环温度(C); to 管道计算安装温度(℃); V 钢材的泊松系数,取0.3: Ot 管道内压引起的环向应力(MPa): A 工作管管壁的横截面积(m)

    式中:L 设计布置的过渡段长度(m); L 钢材的许用应力(MPa); Ot 管道内压引起的环向应力(MPa); A 工作管管壁的横截面积(m): Fmax 单位长度最大摩擦力(N)

    5.4直管段局部稳定性验算

    5.4.1对由于土壤摩擦力约束热胀变形或局部沉降造成的高内 力的直管段,不得出现局部屈曲、弯曲屈曲和皱折。 5.4.2公称直径大于500mm的管道应进行局部稳定性验算, 并应符合下式计算规定:

    4LαXE( toTvXFd VXEXFd (5.4. 2) 式中:D。 工作管外径(m); 8 工作管公称壁厚(m); α 钢材的线膨胀系数m/(m·℃): E 钢材的弹性模量(MPa): t1 管道工作循环最高温度(℃): to 管道计算安装温度(℃); V 钢材的泊松系数,取0.3; Pd 管道计算压力(MPa)。

    幕墙标准规范范本5.4.4公称直径天于500mm的管道应按下列公式进行径向稳 定性验算:

    5.4.4公称直径大于500mm的管道应按下列公式进行径向稳

    AX= 1.728WXD。 E(3/r3)+2562 AX<0. 03D

    式中:△X 工作管径向最大变形量(m); W 管顶单位面积上总垂直荷载(kPa),包括管顶垂 直土荷载和地面车辆传递到钢管上的荷载,直埋 管道管顶单位面积上总垂直荷载应符合表5.4.4 的规定; D。 工作管外径(m); E 钢材的弹性模量(kPa); 0 工作管公称壁厚(m): r 工作管平均半径(m)。

    表5.4.4直埋管道管顶单位面积上总垂直荷载

    园林养护管理5.5.1弯头的升温弯矩及轴向力可采用有限元法计算或按本规

    ....
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