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滄州盛邦管道集團(tuán)有限公司
主營產(chǎn)品： 鋼套鋼保溫管，鋼套鋼直埋保溫管，聚氨酯保溫管，預(yù)制直埋保溫管 |
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直埋預(yù)制蒸汽保溫管設(shè)計計算
2019-1-9 閱讀(395)
直埋預(yù)制蒸汽保溫管設(shè)計計算
3.1 土壤摩擦力 P m 的計算
P m= !D F m （1）F m = 9.8 IP z （2）式中 D———管道外套管直徑，m；
———管道長度，m；
F m ———單位面積的摩擦力，N / m 2 ；
I ———摩擦系數(shù)；
P ———土壤的密度，kg/ m3 ；
z———管道中心的埋設(shè)深度，m。
3.2 彈性力 P t 的計算
P t = S D F = 10-5E OAI >!4（D2w - D 2 D ）（3）式中 S D ———管道預(yù)熱產(chǎn)生的軸向熱力，N / mm 2 ；F———管壁截面積，mm 2 ；
O ———按預(yù)熱溫度選取的管材膨脹系數(shù)，mm/（m·C）；
A I———管道預(yù)熱溫度與預(yù)熱前溫度差，C；
D w ———鋼管外徑，mm；
D D ———鋼管內(nèi)徑，mm；
E———材料的彈性模量，N /cm 2 。
3.3 兩補(bǔ)償器大間距的計算
根據(jù)摩擦力要小于彈性力的原則，則兩補(bǔ)償器大間距按式（4）計算：max <P t! DF m
3.4 大安裝長度計算
直埋管道受熱膨脹伸長，由于外殼管與砂層之間的摩擦力約束，因而在管道斷面上產(chǎn)生了軸向應(yīng)
力。在自由補(bǔ)償端處軸向應(yīng)力為零，在固定點處軸向應(yīng)力為大值。設(shè)固定點處距自由端的距離為
，則軸向力 P 可按式（5）計算：P = K D F m = S " x A（5）式中 S" x ———管道斷面上的軸向應(yīng)力，N /cm2 ；
A———管的截面積，cm 2 ；
D———外殼管的外徑，m。其他符號同前。
丹麥有關(guān)規(guī)范規(guī)定：在 120 C時鋼管的屈服應(yīng)力為 2 400 N /cm 2 ，在 20 C時為 26 000 N /cm 2 ，而采用的允許應(yīng)力［ S ］= 1 300 N /cm 2 。若將此值代入式（4）即可求出允許應(yīng)力范圍內(nèi)的大安裝長度，亦即從自由補(bǔ)償端到固定點之間的大距離，見表 1。
3.5 管道縱向穩(wěn)定小覆土深度 H
直埋管道在運行時處于軸向壓縮狀態(tài)，如同一根又細(xì)又長的壓桿，其穩(wěn)定是靠上部覆土維持的。
因此，在直埋管道上部要保持一定的覆土深度。
作用在直埋管道上的軸向力 P 按式（6）計算：P = 3.9711C 2 g 4 F 2 E 5"3（6）
若取 C = 0.3g ，則g =P 11/68.37F 1/3 E 5/6 1/2
（7）H =Kg - GD W P（8）表 
式中 P———作用在管道上的軸向力，N；
K———安全系數(shù)，取 1.5；
g ———為防止縱向失穩(wěn)所必須保持的垂直荷載
（管道自重 + 上部土重），kg/cm；
C———與土壤情況有關(guān)的參數(shù)，取 C = 0.3g ；
J———慣性矩，cm 4 ；
C———管道的自重，kg/cm。
其他符號同前。
根據(jù)上述公式計算的 H 見表 2。
從表 2 可以看出，計算結(jié)果 H 不大。工程實踐所采用覆土深度一般為 60 ~ 150 cm。
