隨著科技的發展，熱水管道直埋敷設從設計、制造、安裝、驗收等方面都有了很大的進步，成為熱力管網工程敷設的主要敷設方式之一。本文研究高溫熱水管網直埋敷設技術的發展過程，闡述了此項技術的的理論依據。

　　《化工設備與管道》由全國化工設備設計技術中心站,全國化工 工藝配管設計技術中心站聯合主辦。國內統一刊號:CN31一 1833/TQ:國際標準刊號:ISSN1009一3281:郵發代號:4一669,全 國各地郵局均可辦理訂閱。

　　一、 熱力管道直埋技術的引入與應用

　　預制保溫管制造及熱水管道直埋敷設技術，20世紀60年代末在北歐率先應用和發展，于20世紀80年初傳入我國。經過20多年的應用和發展，直埋技術2005年以前大致分三種情況。第一種，有補償直埋敷設;第二種，低溫熱水管道利用管道自然補償實現無補償器直埋敷設;第三種，利用預熱施工或設一次性補償器來實現“無補償”直埋敷設。全面體現直埋無補償敷設新技術的歐洲標準保溫管-EN253、保溫管件EN448、保溫閥門EN488、保溫接頭EN489等早在1994頒布，我國參照歐洲標準制定的行業規程《城鎮直埋供熱管道技術規程》(CJJ/T81-98)也于1999年6月1日起執行。然而應用熱水管道直埋無補償敷設技術的比例尚太少，熱水管道直埋敷設還是有補償敷設的天下。熱水管道直埋無補償敷設技術又鮮有相關手冊、規范。這些原因阻礙了熱水管道直埋無補償敷設技術的應用和推廣。直埋無補償技術研究、應用及推廣的工作任重道遠。高溫熱水管道目前指的是管道工作介質溫度在130℃及以下。

　　二、高溫熱水直埋無補償冷安裝技術的理論基礎

　　以前的直埋熱水管道設計依據北歐的彈性變形分析方法進行。彈性變形分析方法，就是要保證熱水管道始終處于彈性變形的范圍之內，處于彈性狀態。管道直管段通常采用熱補償裝置，采用預熱、一次性補償器的安裝方式。這種設計理論基于鋼材的彈性理論限度之內進行，熱力管道是按“虎克定律”理論來設計的，溫升產生熱伸長，熱伸長產生摩擦力。然而實際上直埋敷設的熱力管道，存在著過渡段與錨固段兩種情況，它實質上已經超越了鋼材的彈性理論限度，即鋼材進入了彈塑性階段，也叫安定性理論。高溫水冷安裝無補償直埋技術依據的就是安定性理論。

　　三、 有補償與無補償的比較、優缺點

　　無補償冷安裝技術是經過二十多年大量工程實踐逐步探索總結完善形成的。到目前已經較為成熟。熱力管道無補償直埋的難點是設計時技術難度高。在現有的條件下(管網的走向條件及路障條件)除滿足管道流體功能要求外還要滿足管道承受應力的要求。現場條件千差萬別，有些內容在圖紙上無法完全反映，管道的實際運行一旦偏離設計時，還必需保證管網安全運行，這就要求設計人員不僅要熟練掌握管道應力分析及應力變化趨向分析，還要具有相當的實際工程經驗，否則難以做到管網安全可靠運行。無補償冷安裝的主要優點為以下幾點：

　　(1)安裝簡單，施工進度加快，縮短了施工周期;

　　(2)較預熱或有補償直埋敷設方式，投資大大降低;

　　(3)減少或不采用補償器，大大降低了熱網故障發生率，減少了管網維修工作量，提高了運行安全性;

　　(4)固定墩大量減少，減少了管道對城市道路資源的占有量;

　　(5)降低工程總造價，一般能節省工程總投資的12%～15%;

　　(6)管網停運期間管道處于底應力狀態，管道維修施工和分支安裝不必采取特殊措施;

　　(7)減少管網熱損失。與有補償直埋敷設管道相比可減少3/5～4/5的管網熱量損失。有實測數據每公里管道內介質溫降為小于0.2℃。

　　四、 寧夏電投西夏熱電公司應用工程實例

　　冷安裝無補償直埋技術是經過長期工程實踐(初步實驗始于上世紀八十年代未)的技術，此項技術目前已比較成熟，并被廣泛應用。寧夏電投銀川熱電有限公司1999年設計熱網管道時采用的是有補償直埋設計方法。截止到目前為止，熱水管道已經運行11年。經過長年運行，此種設計方法的弊端逐年顯現。在運行過程中，我們發現最易損壞的部位就是補償器。而供熱管線多敷設于城市主干道下，維修難度大，補償器的維修成為我們供熱公司的難點和重點。根據銀川熱電的運行經驗，西夏熱電公司引入了無補償冷安裝直埋技術，管徑小于DN500的管道均按設計要求采用冷安裝無補償直埋技術。運行實踐證明采用這項技術后，西夏熱電公司的維修量較銀川熱電公司大大減少。管網維護工作也大大減少。這項技術非常好，大大減少了維修工作量。此技術如果推廣，將會產生很大的經濟效益、節能效益及社會效益。

　　五、 無補償技術應用中需要注意的問題

　　采用無補償直埋的管道內部存在巨大的應力，所以如何處理好應力使管道不被損壞是首要任務。管道上的附件也要考慮此問題。高溫水無補償直埋管道在施工時，并沒有更特殊的要求，只是個別特殊做法有要求。一般按普通施工要求，執行上要求更準確。普通管道敷設有時執行起來可能出現偏差，但在使用時卻不一定能顯現出問題。但對于高溫水無補償設計而言，如有偏差就可能會導致較嚴重后果，所以要更嚴格地執行標準。在管道的彎頭或三通處，必須進行應力計算或驗算其應力是否符合要求，這是無補償直埋敷設管網設計必需進行的，也是管網安全運行的重要前提，不可忽視。設計人員不僅要熟練掌握管道應力分析及應力變化趨向分析，還要具有相當的實際工程經驗，否則難以做到管網安全可靠運行。