简介: 摘要:本文主要讨论了直埋供热管道的设计与施工理论。首先分析管道系统承受的作用 (荷载 ),探讨了防止直管破坏的设计方法,最后提出 7管道的布置和敷设原则。 关键词:直埋供热管道;设计;施工 直埋敷设已成为我国区域供热管网推荐的一种敷设方式,其与传统的地沟敷设方法相比具有占地少、施工周期短、维护量小、节约投资、寿命长等诸多优点,很适合城市建设的要求,在我国已得到一定范围的应用。 一 直埋供热管道的设计方法 (一 )直埋供热管道的作用及应力特点 所有使管道产生内力及应力的因素都称为作用 (又称荷载 )。不同类型的作用,使管道产生不同性质的应力,进一步可能导致不同方式的破坏。温度和压力是热力管道上最主要的两种作用。对于直埋管道,还有轴向位移产生的土壤轴向摩擦力和侧向位移产生的土壤侧向压缩反力。另外,在管道局部结构不连续处会产生应力集中,对应的应力称为峰值应力。峰值应力不会引起显著的变形.但循环变化的峰值应力,也会造成钢管内部结构的损伤,导致管道疲劳破坏。管道在弯头、三通处产生的应力属于峰值应力。由于土壤的均匀支撑,管道的自重没有产生自重弯曲应力,故一般忽略不计。但是对于热网中常用的管道,其公称壁厚要远远大于该压力所需的设计壁厚,内压产生的实际应力也就远远小于管材的屈服应力。相反,由于管道中热胀变形不能完全释放,使管道产生了较大的轴向压力和压应力,其中轴向压应力可能与屈服应力处于同一数量级上。因此,在直埋敷设热力管道中,内压的影响较小,管道产生爆裂的可能性很小,而温度的影响则较大,管道强度设计中应主要考虑温度变化产生的循环塑性变形和疲劳破坏。 (二 )防止直管破坏的设计方法 1 防止循环塑性破坏的设计方法 管道温度在管道工作循环最高温度与最低温度问变化时,所产生的应力变化是循环塑性破坏的起因。无论是锚固状态的管道,还是滑动状态的管道,应力变化都与安装温度无关,故预应力安装不解决冷安装的循环塑性破坏的问题。当锚固状态的直管段满足不产生循环塑性破坏的安定性条件时,锚固状态的管道允许存在,该直管段可以采用无补偿安装方式,当然包括了无补偿冷安装方式。否则,应在该直管段设置补偿装置,并通过调整补偿装置间距,控制管段上的应力变化,使之不产生循环塑性破坏,这时,该直管段就变成有补偿安装方式。 2 防止整体失稳破坏的方法 在进行直埋供热管道设计时,除考虑循环塑性破坏外,还要考虑稳定性问题。管道温度从安装温度升高到管道工作循环最高温度时,所产生的升温轴向压力是整体失稳破坏的起因。在冷安装条件下,锚固的直管段满足稳定性条件时,该直管段可采用无补偿冷安装方式。一般地讲,供水温度不高于 130℃、管径不大于 DN500的热网,采用无补偿冷安装方式都能保证不出现循环塑性破坏;当埋深在 1米以下时,还能保证不出现整体失稳。由于一般的热网都可满足上述条件,故从直管段强度的角度,采用无补偿冷安装方式是没有问题的。但是,从保护三通、弯头、折角、大小头和阀门等薄弱部件以及减小固定墩推力的角度,有时在局部管段还要采用设置补偿装置的有补偿安装方式。至于预应力安装方式,由于只能解决稳定性的问题,而通过增加覆土深度或设置补偿装置解决稳定性问题,通常会更经济一些,故预应力安装方式的使用变得越来越少。
简介:摘 要:在直井钻井过程中,影响井斜的因素是多方面的,钻具组合及其操作技术对控制井斜起着至关重要的作用。随着钻具组合技术的发展,控制井斜的技术水平和能力也不断提高。因此,直井防斜打快问题一直是钻井公司和所有钻井工作者十分关心的一个重要技术问题。本文分析了川东北地区地层特征,钻井技术以及钻井易斜的因素,在调研了国内外大量钻井防斜技术文献的基础上,总结了防斜打快技术在现场钻井过程中的应用。