直埋热力管固定支架允许微量位移的探讨

科技情报开发与经济　ＳＣＩ／ＴＥＣＨ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ　９００１１年第ｌ２卷第２期　文章编号；１００５—６０３３（２００１１）０９　００７４　０１　牧薯日期：２００１　１ｌ一２ｌ　直埋热力管固定支架允许微量位移的探讨　雷学波　摘要：通过对固定支架克许微量位移的讨论，探讨了在实际工程设计中，依据　工程的具体紊件，通过减小固定支架的足寸，来降低工程造价、战轻施工难度的　可能性。　美键词：直埋热力管；固定支架；允许微量位移　中围分类号：ＴＵ７４　文献标识码：Ａ　通过近几年在我国大面积应用实践．证明供热管道直埋拄术具有热损　将以上条件代＾（１）式．则支架ｌ受力Ｆ　一２１９　７ｔ。若该昔段允许固　耗低、能耗低　工程造价低、骑腐绝缘性好　使用寿命长、占地少、施工快等　定支架产生微量位移△Ｌ．经推导得：　方面的优点．产生了可观的的社台技益与经济效益．　目前．设计施工中热力管道的直埋拄术采用了有补偿、有固定点的方　Ｆ　：－．Ｅ，Ｓｔ一　．Ａ　一：　．；≠　）．Ａ　（Ｚ）　式。即；主要利用固定支槊来固定较重的昔件（如三通、分段阁门等），以保　式中：ｄＬ——微量位移（ｃｍ）。　证供热管道运行的稳定和实现供热管道的分段｛然后每段利用自然补偿或　当，ＳＬ－－ｌｃｍ时，由公式（２）得；　补偿器分段补偿，　．Ｅ　…‰：　）．Ａ－－１９５　Ｏｔ　由于供热管道．尤其是管径较大的供热管道在受热后产生的推力高选　作用在固定支架上的实际推力为：　数十吨甚至数百吨．为使固定支架能承受如此巨大的推力．我们不得不把　皿一　一，２０７　４ｔ。　固定支架尺寸设计得很走。这样一来．不但提高了工程造价．增大了占地面　积，而且给现场施工带来了很大困难　在实际工程设计中ｔ如果在不影响热　同理可作出ｚＬＬ－－２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ时的Ｆ　与皿（觅表１）　网系统正常运行的情况下，允许固定支架发生微量位移．那么固定支架的　受力情况叉如何昵　由于土壤是可压绾性的非月Ｉ性体，施工中虽搞要将固　寰ｌ不同微量位移下发生的推力　定支架周围的土壤夯实．也不可能使之成为刚性体．因此固定支架在土壤　位移量　发生位移　实际推力　衰硅推力　中的馓量位移事实上是存在的．我们可以通过计算来验证固定支架在允许　（ｃｍ）　后推力（ｃ）　ｆｔ）　比例（　）　微量位移时的受力情况（如图ｌ所示）．　Ｚｌ９．７　Ｚｌ９．７　ｌ　１９５　Ｏ　２０７　４　５．６　１１．９　３　１４９　６　ｌ８２　７　１６　８　ｌ９０　９　ｌ７０　９　２２．５　￣Ｌ（ｅｍ】　从表ｌ可看出推力随着位移量的增加呈线性衰减．　图Ｉ　固定支架在允许微量位移时的受力情况　从以上结果看．若不考虑固定支架微量位移，固定支架所受推力为　设供热管段长Ｌ－－１００ｍ．营径Ｄ　＝９００ｍｍ，壁厚　８ｍｍ，工作强度为　２１９．７ｔ｛若固定支架允许微量位移为３ｃｍ，则固定支架所受推力为１９　ｚ．７ｔ。　９５℃，安装温度为ｌ５℃．管子壁厚附加值Ｃ一０．１１ｍｍ．管道计算压力Ｐ　根据公式ｒ，＝Ｆ一艇。（ｒ，≥所受推力）选用固定支架　１４ｋｇ／ｍ　．　式中；ｒ，——抵抗推力（ｔ）；　管道供热产生热膨胀，如果支架１（见周９）不允许位移，那么在靠近支　Ｆ——总摩擦力（ｔ），Ｆ－－　（Ｐ＋２Ｅ．）；　——架ｌ处．供热管道处于自然嵌固段。支槊１所受推力即为嵌固段罱大轴向力　土壤与混凝土摩擦系数；　Ｌ扑偿器１的反弹阻力相对嵌固段的轴向力而言较小．可忽略不计）。　Ｐ——固定支架（墩）重＋２倍支架上部疆土重（ｔ）；　嵌固段的轴向力可按公式（１）求出：　丘——主动压力（ｃ）｛　——Ｆ　一（　・Ｅ　ａ．　）一Ａ　（１）　被动上压力（ｔ）；　式中：　——管材线膨胀系数．　＝ｌ０×１０叫ｍ／（ｍ℃）；　安垒系数，臣＝ｏ．７。　Ｅ——弹性模量，Ｅ一２　０×１０６ｋｇ／ｃｍ　；　经计算选定固定支架尺寸（长×宽ｘ高）（ｍ）姐下：　ｕ——涫橙　数．　０　３｛　当ＡＬ一０时，皿一２１９．７ｔ，固定支架尺寸为５×４３；　６　——管道内产生的环向应力（ｋｇ／ｃｍ　）　当△Ｌ＝３ｃｍ时．　＝１１１２．７ｔ，固定支架尺寸为５×３×３　若允许有△Ｌ＝３ｃｍ的位移．则可使混凝土方量减少１９ｍ　．　＝　；＝　嵩％　ｇ／ｃｍ　；　上述理论计算分析可看出．当允许固定支架有微量位移时，推力将按　山——工作强度与安装温度差（℃）；　比例衰减，固定支架尺寸相应减小。实际工程中某些具体部位如果允许有　Ａ——管材截面积（ｃｍ　）　微量位移．应予以考虑．以利降低工程造价。允许固定支架（下转第７６页）　第一作者筒　：冒学被，男，１９６５年ｌ２月生．山西省汾阳县＾，１９１１８年毕业于太原工业走学．工程师，太原市建筑工程总公司设计所，山西省太原市新建　路２１２号．０３０００１１　７４　维普资讯 http://www.cqvip.com

赵秀棒混音碱赦应对玻璃化学稳定性的影响　科技研讨　只有适当的Ｔｉｏ。／Ｓｊ０２比才能得到较高化学稳定性的玻璃，且ＴｉＯｚ的　存在可　扩大玻璃的形成区域，所　．该系统玻璃中Ｎａ２Ｏ的古量定为　３讨论和结论　＃０　，测定方涪如下：～是将糟末试样与软化水反应２ｂ．测定其耐水性｛＝　是将粉末试样与０．０１Ｎ的ＨＣＩ反应２ｂｔ测定其耐酸性『三是将糟末试样与　２Ｎ的ＮａＯＨ反应２ｈ，铡定其耐碱性，测定结果见表３，　３　１　混合碱效应对玻璃化学稳定性的影响　从表３可以看出，当ＴｉＣ？／ｓｉｃ２比值为０　ｚ３时，玻璃的耐水性最高；当　＜ｉ）玻璃的耐水性，Ｎ日ｚｏ一　。广一ｓＩｏ？系统玻璃的耐水性大于Ｎａ２ｏ—　ｒｉＯ２／ＳｉＣ２比值为０　３３时．玻璃的耐酸性最高；当ＴｉＯ｛．／ＳｉＯ　２比值为０．４５　ＣａＯ－－ＳｉＯ￣系坑玻璃的耐农性－用Ｋ２０部分取代Ｎａ　２ｏ后．玻璃的耐水性提　时ｔ玻璃的耐碱性最高，由此选择２０Ｎａ？０一Ｚ３ＴｉＯｚ一５７ＳＩＯｚ系统玻璃研究　高至５倍和４．８倍　其Ｋ　２Ｏ／Ｎａ２Ｏ问题，　（２）玻璃的耐酸性　Ｎａ２０一ＴＩｏ２－－ＳｉＯ２系统玻璃的耐酸性太于Ｎａ２０一　２　２　Ｋ２Ｏ／Ｎａ　２Ｏ比　ＣａＯ－－ＳｉＯｚ系统玻璃的耐酸性　用Ｋ２Ｏ部分取代ＮａｚＯ后，玻璃的耐酸性提　在ＺＯＮａ！Ｏ－－ＺａＴｉＯ２一ｊ７ＳｉＣ２系统玻璃中．以３　的Ｋ！ｏ逐步取代其中　高至５　８倍和Ｓ倍　的Ｎａ　Ｏ　接上述方法刮定其耐水性、耐酸性、耐碱性，测定结果见表４　＜３）玻璃的耐碱性　Ｎａ　２０一　ｏ２－－ＳＩＣ２系统玻璃的耐碱性大于Ｎ日２０一　ＣａＯ－－ＳｉＯ￣系坑玻璃的耐碱性、用Ｋ２Ｏ部分取代Ｎａ　０后．玻璃的耐碱性提　寰４　Ｋ　Ｏ／Ｎａ　Ｏ比与玻璃侵蚀结果　高至５倍和２．７倍　３　２碱离子迁移问题　玻璃组成（重量　）　侵蚀量（ｍｇ／ｇ玻璃）　Ｋ　２ｏ／Ｎａ２Ｏ　在玻璃总碱古量不变的前提下，用一种碱取代另一种碱后．玻璃的化　ＳＩｏ！　ＴｉＯ２　Ｎａ：Ｏ　Ｋ２０　水　酸　碱　学稳定性得到了大幅度提高ｔ其原因就是碱离于迁移受到了限　．单碱玻　２３　１７　３　０．１８　２　ｌ　璃中的Ｎａ　离子之间的排斥力大于Ｎａ　和Ｋ　高于之间排斥力，混台碱中碱　离子与网络的结寺力大于单碱玻璃，使混台碱玻璃中碱离子的扩散活化能　０．４３　１　８　２．０　１４．７　增太．同时，大离Ｔ－Ｋ　取代小离于Ｎａ　后，Ｎａ＋离于流下的小空穴，使Ｋ　离　２３　ｌｌ　Ｏ．８２　于的迁移受阻　５７　２３　８　ｌ２　０．８　ｌ０　８　玻璃的化学稳定性则取决于碱离于的迁移，由此可知，混合碱效应可　ｊ７　２３　５　１５　１４　８　以太幅度提高玻璃的化学稳定性，　３．３应用问磨　５　Ｚ３　２　ｌ８　ｌ６．２　由于玻璃化学稳定性车身的复杂性，应用混合碱艘应提高其化学稳定　性受到一定限制　由本扶实验结果可知．耐碱性较好的玻璃组成是５Ｎａ２０—　从表４可以看出．当Ｋ２Ｏ．／Ｎａ　ｚＯ比值为１　５时．玻璃的耐水性，耐碱性　１５Ｋ　２０—２３ＴＩＯ：一５７ＳｉＣ？系统；耐本性、耐醴性较高的玻璃组成是４Ｎａ？０—　蛙高．且是单碱玻璃的５倍；当Ｋ２Ｏ／ＮａｚＯ比值为３时．玻璃的耐酸性达到最　１０Ｋ　２０—１２ｃａ０—７４ＳＩＯ２系统　岛．且是单碱玻璃的５．８倍　Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｍｉｘｅｄ　Ａｌｋａｌｉ　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｇｌａｓｓ　ＺＨＡｏ　Ｘｉｕ—ｍｅｉ　ＸＢＳＴＲＡＣＴ：Ｎｏ　ｍａｔｔｅｒ　ｂｅｉｎｇ　ａｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｏｒ　ａｓ　ｐａｃｋｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅ　ｇｌａｓｓ　ｍｕｓｔ　ｐｏｓｓｅｓｓｅｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅ　ｇｌａｓｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｍａｄｅ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ　ａｌｋａｌｉ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｐｏｓｓｅｓｓ　ｌｏｗｅｒ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　Ｈｏｗｅｖｅｒ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｌａｓｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｃａｎ　ｂｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｐａｒｔｉａｌｌｙ　ｒｅｐｌａｃｉｎｇ　ｏｎｅ　ａｌｋａｌｉ　ｌ　ｙ　ａｎｏｔｈｅｒ　ａｌｋａｌｉ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｋｅｅｐｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｌｋａｌｉ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｕｎｃｈａｎｇｅｄ．　ＫＥＹ　ＷＯＲＤＳ：ｐｒｏｄｕｃｔ　ｏｆ　ｇｌａｓｓ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｍｉｘｅｄ　ａｌｋａｌｉ　ｅｆｆｅｃｔ　（上接第７４两）微量位移后对补偿的选择有何影响呢　若支架１向左位移　△Ｌ——固定支架的位移量；　３ｅｒａ．其推力衰减１６　８　．而补偿器１同时被压缩３ｃｍ．因此在计算补偿器的　△Ｌｌ——管道因土壤摩攘而减少的热伸长量。　补偿量时应考虑管道的伸长量和支架的位移量．即：　供热管道的直埋敷设．在国内兴起的时间不长．而影响管道的伸缩及　工，一　Ｌ十　一　上　（３）　固定支架设置的因素卫租多，目前的一些技术和经验坯有侍进一步消化、　式中：　Ｌ，——补偿器的补偿量｝　吸收　而允许固定支架微量位移的实际工作卫做得很少，考虑得也不成熟．　——管道受热的自由伸长量；　还不能做为实际工程设计的依据．还有待进一步的探讨和实践　Ｐｒｏｂｅ　ｉｎｔｏ　Ａｌｌｏｗａｂｌｅ　Ｍｉｃｒ０一ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｆｉｘｅｄ　Ｓｕｐｐｏｒｔｓ　ｏｆ　Ｄｉｒｅｃｔｌ　ｙ　Ｂｕｒｉｅｄ　Ｈｅａｔ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｐｉｐｅｌ　ｉｎｅ　ＬＥＩ　Ｘｌｉｅ—ｂｏ　ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｄｉｓｃｕｓｓｉｎｇ　ｏｎ　ａｌｌｏｗａｂｌｅ　ｍｉｃｒｏ—ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｆｉｘｅｄ　ｓｕｐｐｏｒｔｓ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｏｂｅｓ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｌｏｗｅｒｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ＣＯＳｔ　ａｎｄ　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ　ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｄｏｗｎｓｉｚｉｎｇ　ｆｉｘｅｄ　ｓｕｐｐｏｒｔｓ　ａｎｄ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｎ　ａｃｔｕａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ，　ＫＥＹ　ＷＯＲＤＳ；ｄｉｒｅｃｔｌｙ　ｂｕｒｉｅｄ　ｈｅａｔ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｆｉｘｅｄ　ｓｕｐｐｏｒｔ；ａｌｌｏｗａｂｌｅ　ｍｉｃｒｏ－－ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ