标准规范下载简介

CJJ@T81-98《城镇直埋供热管道工程技术规程》.pdf

表 E. 0.3 摩擦力下降规律

E. 0. 4 判别值1、1,用下列方法求出:

1 Lmin 11 Lmax Lmin 12 It.min max tmir

表E.0.2等径等壁厚管道各种布置形式的固定墩推力

度不同的用词说明如下： 1表示很严格，菲这样做不可的 正面词采用“必须”； 反面词采用“严禁”。 2表示严格，在正常情况下均应这样做的 正面词采用“应”； 反面词采用“不应”或“不得”。 3表示充许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的 正面词采用“宜”； 反面词采用“不宜”。 4表示有选择GA／T 1154.2-2014标准下载，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 1..2条文中指明应按其它有关标准执行的写法为，“应按

执行”或“应符合……的规定（或要求)”

华人民共和国行业标准

Technical specification for directly buried

Technical specification for directly buried heating pipeline engineering in city

《城镇直理供热管道工程技术规程》（CJJ/T81一98），经建设 部1999年1月4.日以建标【1998】266号文批准，业已发布。 为便于广大设计、施工、科研、教学等单位的有关人员在使 用本标准时能正确理解和执行条文规定，《城镇直理埋供热管道工程 技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，供 国内使用者参考。在使用中如发现本条文说明有不妥之处，请将 意见函寄唐山市热力总公司

总则 50 管道的布置和敷设 52 管道受力计算与应力验算 54 固定墩设计 65 保温及保护壳 68 工程测量及土建工程 71 管道安装 72

附录E直理供热管道固定墩推力计算

1.0.1城镇供热管道直理敷设方法同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、寿命长等诸多优点，很适 合城市建设的要求，在我国已得到广泛应用。目前，国内使用的 预制保温管及施工方法于80年代自北欧传人我国。经过十几年历 程，此项技术取得了长足的发展，在设计理论上，北欧当年使用 的弹性变形方法、第四强度理论至今仍然广为采用。同时应力分 类法、第三强度理论也应用到国内热网工程设计中并获得成功。在 管材方面，除了传统的高密度聚艺烯外壳和聚氨酯保温层仍然广 泛应用外，市场上以玻璃钢为外壳的管材也得到普及。聚异氰脲 酸酯以及其它材料也用到保温结构上。管材加工方法多种多样，产 品质量良莠混杂，施工及检验标准干差万别，形成精益求精与粗 制滥造并存的局面。鉴于国内这种状况，建设、设计、施工及产 品生产部门都迫切要求有一个统一的标准来指导设计、施工验收 及生产活动。为了适应上述要求，本看技术可行、先进、可靠、经 济合理的原则，吸收国内外相关标准中精华和研究成果，编制了 本规程。

1.0.2本规程是针对以水为介质，钢管、保温层和外壳粘结成 个整体的预制保温管直接埋地的供热管网编制的。设计温度是涉

1.0.2本规程是针对以水为介质，钢管、保温层和外壳粘结

1.0.2本规程是针对以水

个整体的预制保温管直接埋地的供热管网编制的。设计温度是涉 及热网经济性和安全性的重要参数。80年代我国设计主要参照北 欧国家标准，取最高温度为120℃。聚氨酯保温材料的使用寿命与 使用温度有关。目前国内外市场上已有可长期在140℃、短期在 150℃工作的聚氨酯保温材料，用于供热管网保温可以保证使用寿 命达到30年。在强度计算方面，采用应力分类法120℃已不再构 成限制，北欧也已突破此温度限。因此，本规程将温度上限界定 为150℃是可行的

除了温度界限，规程还指明适用于管径等于或小于DN500。 规程之所以给出此项规定是因为编制规程所依据的实验数据只有 DN500以下资料。本规程在强度计算、管道热伸长计算当中对荷 载作了简化处理，对小管径管道影响不大，但当管径逐渐增大以 后，简化计算结果便产生较大偏差，是不安全的。因此本规程将 管径界定为DNV500。 1.0.3直理供热管道和供水管道、雨污水管道、供煤气管道都属 市政管道，在直理埋地下方面具有共性。在地震区、湿陷性黄土地 区和膨胀土地区，供热管道和供燃气、供水、排水管道在安全性 上有共同要求。因此，直埋供热管道应遵守国家已经颁布的《室 外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》（GB50032）、《湿陷性 黄土地区建筑规范》（GBJ25）和《膨胀土地区建筑地基技术规 范》（GBJ112）的有关规定。 1.0.4城镇直理埋供热管道属于城市热力网范畴。本规程仅规定与 直理相关的供热道设计及施工验收技术要求。直理供热管道既 然也是热力网，理所当然地应当遵守《城市热力网设计规范》 （CJJ34）和《城市供热管网工程施工及验收规范》（CJJ28）中所列 各项技术要求。因此上述规范已明确列出的具有共性的要求，本 规程中不重复规定，而要求遵守上述规范以及国家颁布的相关标 准。

3.2.3为了探索和分析水平转角管段满足强度条件之最大折角 的变化规律，考了安装温差（循环工作最高温度与安装温度之 差）、循环工作温差（循环工作最高温度与循环工作最低温度之 差）、管径、土壤横向约束反力系数C和埋深的影响。 从计算结果看： （1）安装温差减小，折角减小。在安装温差相同时，大工作 循环温差之折角的减小量小于小循环工作温差的减小量。在分析 的安装温差范围（150~50℃）和循环温差范围（140~～50℃）内： 小管的折角差值最大到1.4%，大管（DN500）的差值最大到 3.6%。如果取用的有效数字位数控制在一位，即计算误差可放大 一些，则安装温差对转角强度的影响可以忽略不计。 （2）循环工作温差对折角的影响是显著的。随看循环温差的 减小，该折角可显著增大。 （3）管径的影响也是明显的，随着管径的增大：在其它条件 相同的情况下，该折角减小。 （4）土壤横向约束反力系数C对折角的大小有影响。以《规 程》规定的取值范围1×10°～10×10N/m3为例进行计算，结果 表明：随着C增大，折角可增大，增加的幅度，小管比大管的小。 在上述所讲的循环温差范围内，大管（DN500）的充许折角随C 的变化幅度达83%（最小76%）。 （5）为了保证直理管道的竖向稳定，需要有一定的埋深。由 于它的影响主要反映在单长摩擦力上，而考虑到消力拱的影响，当 H>1.5m时，按规程规定取H一1.5m，故仅以H一1.5m的情况

3.2.7此条与地沟要求一致，目的是防止局部不均勾沉

3.2.8因直埋管道的固定墩埋在土内，钢管、钢架如有裸露，将

3.2.8因直理管道的固定墩理在土内，钢管、钢架如有裸露，将 会很快腐蚀损坏。因此特别强调此项

4管道受力计算与应力验算4.1一般规定4.1.1本规程对直理敷设热水供热管道的应力验算，采用目前国内外先进的应力验算方法一应力分类法。众所周知，管道应力验算的失效准则，最早采用的是弹性失效准则。它是以荷载引起的应力和应变在弹性范围内，管系不发生屈服作为限定值，仅计算综合应力对管系的影响，这显然是比较保守的。后来进一步采用了极限分析，以利用弹塑性材料的性能。随着近代应力分析理论和实验技术的发展，根据由不同特征的荷载产生的应力性态和对破坏的影响不同，文进一步采用了应力分类方法，对管道上不同性态的应力分别给予不同的限定值，从而更合理地考了管道的受载条件，充分发挥管材的承载能力。1.应力分类法的主要特点是将管道上的应力分为一次应力、二次应力和峰值应力三类，并采用相应的应力验算条件。管道由内压和持续外载产生的应力属于一次应力。它是结构为了满足静力平衡条件而产生的。当应力强度达到甚至超过屈服极限时，由于材料进入屈服或静力平衡条件得不到满足，管道将产生过大变形甚至破坏。一次应力的特点是变形为非自限性的，对应力验算应采用弹性分析或极限分析。管道由于热胀、冷缩等变形受约束而产生的应力属于二次应力，这是为了满足结构各部份之间的变形协调而引起的应力。当部分材料超过屈服极限时，由于产生小量的塑性变形，变形协调得到满足，变形就不再继续发展。它具有变形自限的特点。对二次应力采用安定性分析。所谓安定性是指结构不发生塑性变形的连续循环，管道在有限量塑性变形之后，在留有残余应力的状态54

者从管网布置、敷设方式和施工方法方面入手，先后采用了明沟 分段预热，采用一次性补偿器覆土预热方法，利用预热形成残余 应力的方法，来扩大其应用范围；同时，在弯管及方形补偿器处 覆盖软泡沫垫，降低弯管的应力水平，并利用驻点或乙形弯管布 置的处理方式，减少固定墩的设置，形成较完善的直理埋敷设热水 管网的系统形式。但由于受到采用弹性分析法的限制，却未有充 分发挥管材的承载能力。此外，如当埋深超过1.0m或更深时，其 最大安装长度或一次性补偿器之间的距离较短，就要设置较多的 一次性补偿器或固定墩的数量；特别是如采用高于120℃的热水 管网，就只能采用补偿的方式，用预热方式难以满足其规定采用 弹性分析进行应力验算的要求。 北欧一些国家从1990年采用了一种冷安装的方法，即不采用 预热方法，可应用在设计供水温度130℃的直理敷设热水管网上， 其轴向应力已用到300MPa。实质上已经超出采用弹性分析法的 范畴了。.从最新资料看，北欧国家也采用了应力分类法进行直理 管道强度验算。 3.直理敷设热水管网系统，采用应力分类法进行应力验算， 管网中一些固定墩会承受较大轴向力。但设计人员同样可以采用 设置少量补偿器和利用布置驻点等设计手段，也能达到减少固定 墩数量和降低推力的目的。至于自前国内直埋敷设热水管网中的 阀门、三通、预制保温管接头不严等等问题，除了产品质量原因 外，许多是由于管网布置与敷设不当造成的，与采用哪一种应力 验算方法无直接关系。 综上所述，为充分发挥管材承载能力，经济合理；更好地符 合我国国情（国内城市集中供热系统设计供水温度最高可达到 150℃，敷设深度，特别在市区一般比国外敷设深等等）；并与现 行规范《城市热力网设计规范》（CJJ34一90）相适应，本规程明确 按应力分类法进行应力验算。

的土力学问题。北欧国家采用F一元pgμ（1一0.5sind）（H十I

采用玻璃钢以及施工中既采用筛过的粘土也采用中砂回填的实际 应用状况，本规程给出了在不同情况下摩擦系数推荐值表 4.1.5。粉质粘土更易形成消力拱，其最小摩擦系数min值比回填 中砂的低一些。 表4.1.5的摩擦系数值；综合了哈尔滨建筑大学和北京市煤 气热力设计院的实验数据，最大摩擦系数μmax值与外国多数资料 相符，最小摩擦系数i值低一些，这对选补偿器补偿量更有一些

4.1.6土壤横向压缩反力系数的实测资料较少，本规程目前难以 给出详细的数据。不同土壤、不同密实度、不同含水量都影响其 取值。具体取值以当地土壤条件实测确定或根据当地的使用经验 确定为好。为了便于使用，本规程给出大致的取值范围，并将1978 年北京市煤气热力工程设计院的实测值（测定条件：砂质粉土和 粉质粘土，回填密实度为90%～95%）附在条文中，以供取值时 参考。 应该指出，C值取值误差在计算中影响较小。因计算中直接应 用数值K为C值开四次方得出的

D.: C K= 4EI

4.1.7本条沿用《城市热力网设计规范》（CJJ34）的规定。由于 本规程规定管道最高工作温度150℃，在此温度下s、%与常温 时的数值相同，因此基本许用应力的表示符号简化为L」。 4.1.8当量应力是指将结构内实际的多向应力按一定的强度理 论，转换成一个单向应力形式，可与单向试验结果进行比较，使 转换前后对结构破坏的影响能达到等效的应力量。本条一次应力 的当量应力强度验算条件仍沿用《城市热力网设计规范》（CJJ34） 的规定。一次加二次应力的当量应力强度验算条件，为便于设计 使用，作了适当简化。其分析考惠如下： 《城市热力网设计规范》（CJJ34）规定一次加二次应力的当量 应力强度验算条件为≤2.4。7，同时又规定“无补偿直埋敷设管 道锚固段的轴向温度应力应考由于管道少量横向位移和管壁波 纹效应引起的实际应力降低现象，计算时应乘以0.8的土壤约束 度系数。”对于直理管道一次加二次应力的当量应力最大值出现在 锚固段管道，应力验算主要对象是锚固段，该段内的计算式按 《城市热力网设计规范》（CII34）应为：

上述公式两侧均乘以1.25后，

4.3.1屈服温差T是判断管道会不会进人塑性状态工作的依 据。它是按照锚固段内管道在温差和内压共同作用下，·根据复杂 应力状态下的屈斯卡（Tresca）屈服条件，管道在弹性状态下能够 承受的最大温差值。当t一t≤△T，管道处在弹性状态下工作，此 时，依据虎克定律推导的计算公式全部正确、有效；当t一to>△T 时，管道进入塑性状态工作，由于管壁屈服，造成管内轴问应力 达到了极限值并产生塑性变形，以致对过渡段长度、热伸长量和 管道的轴向力发生了影响，在设计计算中必须予以充分考虑。公T 的数值将作为边界条件应用于本节以后的各节计算公式中。 由于钢材标准给出的屈服极限是最小保证值，实际供货都 高于此值，但偏差的范围和分布找不到有权威的资料。6。的正偏 差对于热伸长量和管道轴向推力的计算影响很大，而且是不安全 的，设计中必须予以考愿。本次规程编制过程中，调研了两家钢

管制造厂，该两厂历年管材焊缝拉伸试验资料中各抽取100个试 样的实测数据，本次规程取其平均值1.3作为屈服极限增强系数。

4.3.2直管段的过渡段最大长度Lmax.和过渡段最小长度Lmin是 过渡段工作状态的两项判据。它们与4.3.1条的△T，组成了直埋 管道计算中的三项重要边界条件。

4.3.2直管段的过渡段最天长度Lmax和过渡段最小长度Lmin是

4.3.3过渡段内任一截面上的轴向力用于确定设置于过渡段内 的固定墩的推力。其中，活动端对管道伸缩的阻力系指弯头的轴 向力、套简的摩擦力、波纹管的弹性力和由内压产生的不平衡力。 土壤对管道的摩擦力随推动次数变化，轴向力也随之变化。最大 抽向力，当≥Lmin时，因超出Lmin的管段被锚固，各点的轴向力相 同，均等于锚固段起点截面的轴向力。活动端对管道伸缩的阻力 在计算最大、最小轴向力时，按最大值取用，以简化计算。 4.3.4温升低于屈服温差的锚固管道，轴向力取决于温升值；高

4.3.3过渡段内任一截面上的轴向力用于确定设置于过

4面升低 抽同力取快了益升值； 屈服温差的管道，因出现了塑性变形，轴向力达到最大值， 限轴向力。

驻点位置受摩擦力大小、活动端阻力变化而可能发生漂移。土 壤摩擦力在管道运行过程中会发生变化，由Fmax变至Fmin。对于两 侧有相同型号补偿器的两个相邻直线过渡段（包括有相同规格弯 头连接在一起的两个弯管臂），由于两侧对称，驻点在直管段的中 点，摩擦力的变化理论上对驻点位置无影响。对于个直线过渡 段和一个弯管臂连接在起的管段，由于两个过渡段的活动端阻 力不同，摩擦力变化时，驻点位置会发生较大漂移。为简化计算， 本条规定仅按Fmin求算驻点。此规定是基于当一侧为弯管过渡段 时，由内压产生的不平衡力将使驻点向直管过渡段处移动，取Fmir 将使弯管过渡段有较大值，这样弯头要吸收较大的热位移，在此 条件下弯头强度能满足则对弯头是安全的。对于直管过渡段，按 Fmin计算的长度会偏小，但考虑到投产初期摩擦力为Fmax，虽过渡 段长度较大（见（4.3.6）式的11，其中Fmin改为Fmax），但管道热 伸长被土壤摩擦阻力约束留存在管壁内转化为轴向应力的百分比 也较大，同时在4.3.9条规定，对有驻点的过渡段选择补偿器时， 应增大20%的裕量。这样也能保证直管过渡段补偿器的安全。 4.3.8该条指出了在过渡段中间部位设有分支，计算分支点位移 的步

4.3.9补偿器补偿能力选择应适当留有余地。考虑到4.3.1条对 0s引入了增强系数n二1.3，已经提高了补偿器补偿能力，因此余 地不宜过大。本规程规定一般为计算热伸长量的10%。对有驻点 的过渡段，由于两过渡段连接在一起，驻点位置很可能发生漂移 而造成过渡段长度加长，对热仲长影响较大，为此规定余量提高 到20%。

4.4转角管段的应力验算

4.4.1埋地水平弯头和竖向弯头的弯矩及轴力目前较准确的计 算方法为有限元法和弹性抗弯铰解析法。前者需通过电算程序在 计算机上完成；后者既可电算，文可用于手工计算完成。 基于采用弹塑性理论进行管道设计，理地弯头温度变化引起 峰值应力，其对管道安全的影响主要是正常的温度循环范围，对 于安装温度低于循环最低温度而产生的一次性较大应力不会影响 运行安全。故本条对循环温差的取值作了明确规定。

计算机上完成；后者既可电算，文可用于手工计算完成。 基于采用弹塑性理论进行管道设计，理地弯头温度变化引起 峰值应力，其对管道安全的影响主要是正常的温度循环范围，对 于安装温度低于循环最低温度而产生的一次性较大应力不会影响 运行安全。故本条对循环温差的取值作了明确规定。 4.4.2弹性抗弯铰解析法在公式推导过程中作了l>3的假定 使公式大为简化，形成了现在应用的简明近似式。为使该公式的 应用范围略有扩天，在l≥2.3（即大于变形段长度）时即可应用 该法，而计算误差不致过大。本条用此条件对弹性抗弯铰解析法 的应用范围进行了限定。不符合此项规定时，应采用有限元法计 算。 4.4.3本条为采用弹性抗弯铰法计算“Z”型和“”型管段提 供了可行的途径。“门”型两外伸臂项点间的管段一般很短，对分 割为两个“L”型管段近似计算无大影响。 4.4.4环向应力放大系数不考虑内压的影响，同时弯头的柔 性系数亦不考虑内压的影响，可使计算简化，亦与《火力发电厂 汽水管道应力计算技术规定》取得一一致。其计算结果误差<10% 且偏安全。

运行安全。故本条对循环温差的取值作了明确规定。 4.4.2弹性抗弯铰解析法在公式推导过程中作了l≥3的假定， 使公式大为简化，形成了现在应用的简明近似式。为使该公式的 应用范围略有扩大，在l2.3（即大于变形段长度）时即可应用 该法，而计算误差不致过大。本条用此条件对弹性抗弯铰解析法 的应用范围进行了限定。不符合此项规定时，应采用有限元法计 算。 4.4.3本条为采用弹性抗弯铰法计算“Z”型和“”型管段提

4.4.2弹性抗弯铰解析法在公式推导过程中

4.3本条为采用弹性抗弯铰法计算“么”型和“口”型管段扌 了可行的途径。“口”型两外伸臂项点间的管段一般很短，对 为两个“L”型管段近似计算无大影响，

系数亦不考虑内压的影响，可使计算简化，亦与《火力发电 水管道应力计算技术规定》取得致。其计算结果误差<10% 偏安全。

测定，或用有限元法进行计算。有限元法计算的关键是单元的划 分，高应力区要划分的较小，以使计算出的应力分布有足够的精 确度。经验证明在单元划分合理的情况下计算结果与实际应力测 定十分吻合。 北京市煤气热力工程设计院在1978～1979年对直埋管道的 三通应力分布及加固方案进行了试验测定工作。1981年又对15 种类型的非加固和加固三通在多种荷载方案下进行了有限元法的

计算工作，提出了初步加固方案，加固效果满足第4.5.1条的规 定。附录中列出的加固方案即为该计算提出的加固方案。 4.6管道竖问稳定性验算 4.6.1～4.6.4埋地管道中介质温度升高时：管道中产生轴向压 力。存在轴向压力的管道有向轴向法线方向凸出使管道弯曲的倾 尚。由于管道周围土壤在径向和轴向对管道有约束，正常状况下 理地管道在地下保持稳定。当周围土壤的约束力较小或因周围开 挖而减小，受压管道会在横向约束最弱的区域丧失稳定。管道在 轴向朝失稳区域推进，并在水平方向或垂直方向推开土壤形成弯 曲的凸出管段。竖向失稳可能由于设计考虑不周引起，水平失稳 多为埋地供热管道投产后由于其它管线施工引起。本规程只涉及 竖向失稳校核。 竖向稳定验算公式有北欧的和前苏联的两种。前苏联的公式 如下：

作，提出了初步加固方案，加固效果满足第4.5.1条的规 寸录中列出的加固方案即为该计算提出的加固方案。

式中N1 一一管道失稳临界轴向力（N）； F一一单位管长土壤与管外壳的摩擦力（N/m）; A管壁横截面积（m²）； E一一管材弹性模量（MPa）; I一一管道横截面惯性矩（m）。 本规程采用了北欧公式。两种公式比较，前苏联公式中没考 虑管道隆起时土体被破坏过程中土壤的剪切力。北欧公式中没考 虑管道失稳时管道轴向推进受到的土壤摩擦阻力。经计算比较，用 北欧公式保持管道竖向稳定需要的埋设深度比前苏联公式的结果 要稍大一些。

5. 1管道对固定墩的推力

5.1.更管道对固定墩三种作用力的解释如下：

5.1.豆管道对固定墩三种作用力的解释如下： （1）管道热胀冷缩受约束产生的作用力，指过渡段的摩擦力 或锚固段的轴向力。 （2）内压不平衡力指固定点两侧管道横截面不对称在内压作 用力下产生的不平衡力，也包括波纹管补偿器端波环状计算截面 上的内压作用力。内压不平衡力按设计压力值计算。 （3）活动端位移产生的作用力包括补偿器的弹性力或摩擦力： 转角管段升温变形的轴向力。

5.1.2本条明确固定墩两侧管段作用力合成的原则。

第（1）项原则基于固定点两侧管段长度不同时，摩擦力下降 对各自管段轴向力的影响可能不同。例如两侧管道起初均为锚固 状态，摩擦力随升温次数增加而下降，由于两侧管段长度不同，一 侧先进入过渡段，造成两侧管道轴向力的差异，这时应按可能出 现的最大差异计算固定墩受力。 第（2）项原则规定两侧管道作用力合成时，方向相反的力不 能简单地抵消。对于热胀药束力和补偿器作用力只应抵消一部分 （即抵消系数1），而保留一部分安全裕量。这是因为计算存在误 差（如土壤摩擦力及其下降规律不可能十分准确，因土壤的情况 在沿线是有差别的），同时，升、降温过程在管道上是以一定速率 传播的，处于不同位置的管道在升、降温过程中同一瞬间可能处 于不同的温度状态，造成计算作用力不同时出现。因此不同方向 的计算作用力不能按完全抵消考虑。 抵消系数的数值，对于地沟敷设管道，目前国内有的设计单

位取0.7，有的取0.8。对直理敷设管道，本规程规定在推力计算 时，不考虑固定墩位移，但实际上不可能绝对不发生位移，一旦 有微量的位移，其推力将有所降低，因此本规程对摩擦力或补偿 器作用力抵消系数在取值上取高值（为0.8），这样在工程上较经 济，也较安全。对于处在锚固段的固定墩，理论上说抵消系数应 为1。考虑到两侧土壤状况、摩擦力的变化以及钢管的性能、制造 精度不可能完全一致，本规程规定抵消系数取0.9，留有10%的 安全裕量。 而对于内压不平衡力则不同，首先是计算管道横截面和压力 值较准确，同时压力在管道中传递速度非常快，固定点两侧内压 作用力同时发生，因此规程规定抵消系数按1取用。 0.8～0.9的抵消系数是由经验确定的。随研究工作的发展和 实践经验的丰富，上述抵消系数可进一步修改。

固定墩常用形式一般有六种： 固定墩的强度及配筋计算应根据其不同的儿何形状，采用相

图5.2直埋固定墩常用形式

6.1.1直埋供热管道保温层结构应当具有良好的绝热性能。保温 管直埋地下，如果吸水，将使绝热性能恶化，而耳聚氨酯泡沫塑 料吸水后对钢管有腐蚀性。因此外壳必须有良好的防水功能。施 工中管与管的接口在现场操作，常因封闭不严形成开口、渗水：另 外补偿器处保温外壳形成断口，检查室内、固定墩处保温外壳都 形成断头。上述节点处理不好都使保温管防水要求得不到满足，降 低管网保温性能和使用寿命。为此，设计应要求保温结构应当是 连续、完整和严密的。 保温层中如果存在空洞不但增加热损失，还使外壳直接暴露 于较高的温度环境中。聚乙烯不耐高温，80℃时已经变软，不再 传递剪切力；在高于50℃且承受应力的条件下，高密度聚乙烯外 壳寿命大大降低，因此空洞对外壳安全构成威胁。 直理供热管道保温结构除具有管道保温的功能外，还具有传 递力、抵抗土壤压迫的功能。保温层和外壳都必须具有足够强度 以保证保温结构形状完整。外壳、保温层、钢管相互之间粘结强 底出县保证保温结构完整所必须的

6.1.3直埋供热管道工程使用的管材性能指标不低于相关标准

940~965kg/m ≥350%

耐环境应力开裂F50 ≥>200h 纵向回缩率 ≤3% 聚氨酯硬质泡沫塑料 密度 60~80kg/m 抗压强度 ≥200kPa 导热系数 ≤0.027W/ (m:℃) 耐热性 120℃

耐环境应力开裂F50 纵向回缩率 聚氨酯硬质泡沫塑料 密度 抗压强度 导热系数 耐热性

≥>200h ≤3%

≥>200h ≤3%

370 60~80kg/m ≥200kPa <0.027W/ (m:℃) 120℃

6.1.4目前直理供热管道使用的保温材料主要是聚氨酯，属于有 机材料。随时间推移逐渐老化，强度和保温性能下降。这一变化 过程与温度有密切关系。在高温下，老化过程很快；在较低温度 下则能长期使用。市场上各种聚氨酯泡沫塑料，具有不同的耐热 性。如果选择不当会便热网使用年限大大缩短。因此，本条特别 强调直理供热管道保温层的耐热性不应低于设计工作温度。 保温管直接埋在土壤中，土壤对管壳在管道径向产生压力。 DN500理埋深1.5m，管道承受约37.2kPa的压力。管道在土壤中 伸长受阻时便会朝横向发展，土壤同样也会阻止管道横向位移。土 壤与管道横向相互作用使保温层受到挤压，其强度明显比土壤静 压要大。再有，管道的轴向作用力使三通尤其是弯头的保温层受 到更强的挤压。理地管道保温层应能承受内外的压迫而不被挤扁： 否则，局部保温性能下降，甚至使外壳受热软化。鉴于此，根据 国内外的使用经验，要求保温层具有大于200kPa的抗压强度是 必要的。 直理埋供热管道的保温层需要能传递剪切力，正如前条已解释 的理由。因此在轴向保温层和保护壳本身都应能承担足够的剪切 力。外壳与保温层粘结的牢固程度以及保温层与内钢管粘结的牢 固程度都应保证传递轴向剪切力。其剪切强度为

Fmax πD D.pgμ(H + D./2) D

7.1.1~7.1.3直理供热管道工程有其特殊性。施工过程中管道 平面转角、坡度变化如果偏离设计条件可能对管道工程安全造成 隐患。直埋管道峻工后为隐蔽工程。因此，本节明确提出直埋供 热管道工程施工测量和竣工测量的技术要求

7.2.1～7.2.5直埋管道的土建工程应遵守国家、行业的有关安 全防火、劳动保护等方面的规定，其主要依据是《城市供热管网 工程施工及验收规范》。施工突出体现了直理管道的施工特点，如 填砂、回填土夯实等。沟槽尺寸的确定是参照瑞典、芬兰的施工 资料，在最经济的条件下改善土壤的摩擦阻力、散热损失、施工 方法、管道的热伸长等。

8.1.1～8.1.2本条规定直理供热直管、三通、弯头、变径短管、 固定短管等安装前必须进行验收检验，合格才能安装。具体做法 是：预制保温钢管的各项技术参数，按有关要求检验；表面保护 层不得有裂纹、破损、坑洞等缺陷。 8.1.3本条要求预制保温管不应无规则堆放，应按规格品种分类 堆放，场地应平整、不积水，防止硬物压坏保护壳。因保温层材 料易受潮，管端两侧需用雨布或塑料布盖好。为防止管材堆垛过 高，压坏底层管壳，堆高不宜超过2m。为防止火灾，堆垛离热源 不应少于2m。

8.2.1本条是指直埋供热管道在安装前应按设计或规范要求对 建筑施工的地沟标高、坡度进行测量检查；应对管沟的固定墩和 补偿器小室的建筑设施进行中间检验；为保证管道运行安全，必 须对地沟底土壤耐压能力做试验。但是，考虑到各城市地质条件 的差异，可以按设计或规范要求检验夯实情况。

建筑施工的地沟标高、坡度进行测量检查；应对管沟的固定墩和 补偿器小室的建筑设施进行中间检验；为保证管道运行安全，必 须对地沟底土壤耐压能力做试验。但是，考虑到各城市地质条件 的差异，可以按设计或规范要求检验夯实情况。 8.2.3本条要求预制直埋保温管道结构相同，材质一样，防止异 种材料混入造成质量事故。结构相同某大学图书馆安全文明施工方案，材质一样需做到： 钢材同一规格，机械性能和化学性能应该一样； 保温层的成分及配合比一样，密度、强度、导热系数、厚度 都应一样； 保护层的材质厚度强度、韧性、可焊性（或可粘性）也应 样。

8.2.3本条要求预制直埋保温管道结构相同，材质一样，

钢材同一规格，机械性能和化学性能应该一样； 保温层的成分及配合比一样，密度、强度、导热系数、厚度 都应一样； 保护层的材质厚度强度、韧性、可焊性（或可粘性）也应 样。

8.2.4为了保证工程质量，加快施工进度，只要吊装机具能 足要求，尽量多预制组装，减少沟底固定焊，减少工作坑的 处理。但是接口保温应做好。

8.2.5本条强调管沟排水不及时处理，将造成沟底混浆、 严重时将出现漂管或泥水倒灌管内，故需采取有效措施排水 般做法是：

1.地下水采取井点降水或积水坑抽水排掉； 2.表面积水采用积水坑，再用泥浆泵或潜水泵抽掉排出； 3.雨季施工将沿沟两侧筑挡水墙，堵住地上雨水不流入沟 内，沟底设积水坑，沿坡度下侧工作坑内设积水坑，用泥浆泵或 潜水泵抽到地表或抽入雨水沟里。

性能和电阻值，不合格不准用，否则安装后不起报警作用

某剪力墙结构高层住宅工程施工组织设计附录E直埋供热管道固定墩推力计算

E.0.3附录E中给出的和?曲线是按照粉质粘土实测摩 擦力下降规律测算而绘制的。当土壤为砂土时，摩擦力下降幅度 较小，用上述曲线计算出的推力值略偏大，即设计的安全裕度稍 大。