如何計算鋼套鋼蒸汽管道安裝長度

由于鋼套鋼蒸汽管道溫度較高， 運行溫差已經(jīng)遠遠超出了鋼管的屈服溫差，如果按無補償設(shè)計，蒸汽管道會發(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補嘗設(shè)計，應(yīng)按有補償直埋來設(shè)計，計算補償器的大允許間距，即 2 倍大安裝長度。 計算大安裝長度首先應(yīng)計算管道每米摩擦力。跟熱水直埋管道不同， 蒸汽直埋供熱管道在結(jié)構(gòu)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機潤滑劑，這樣，運行過程中，鋼管就可以在空氣層內(nèi)伸縮，但伸縮時，需克服鋼管與耐高溫支墊間的摩擦力。 正是這個摩擦阻力決定著大安裝長度。 所以，計算這個摩擦阻力應(yīng)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(qū)別，應(yīng)引起注意。 在鋼套鋼蒸汽管道中，由于保溫管的外殼為鋼管，是剛性的，足以支撐周圍土壤對管道的壓力， 保溫層不會受到周圍土壤的壓力， 所以計算大安裝長度時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，玻璃鋼的剛性更會大幅下降， 所以周圍土壤的壓力會作用到保溫層上， 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際算中，應(yīng)考慮周圍土壤的壓力，即考慮管道的埋深。 根據(jù)《城鎮(zhèn)直埋供熱管道技術(shù)規(guī)程》，管道摩擦力計算公式：

F=πρgμ （ H+D c /2 ）· D c =3.14×1800×9.18×0.3× （ 1.5+0.273/2 ） ×0.273≈0.7t/m
F —— — 軸線方向每米管道摩擦力（ N/m ） ;
H —— — 管頂覆土深度（ m ），當(dāng) H>1.5m 時，取 1.5m ；
ρ —— — 土壤密度（ kg/m 3 ）；
μ —— — 摩擦系數(shù)；
H —— — 管中埋深（ m ） ;
D c —— — 鋼管外徑（ m ）。
管道大安裝長度：
L max =≈ ≈σ · A
F· 10 2 = 124×0.0050.7×10 2 =88 （ m ）
≈ ≈
σ —— — 鋼材 200℃ 時的基本許用應(yīng)力
（ MPa ）；
A —— — 鋼管管壁斷面積（ m 2 ）。