浅析直埋热力管道泄露的主要原因
【摘要】直埋热力管道泄露的主要影响因素,主要是由于热力耦合作用和管土相互作用以及管道材料本身的特性决定的。
其中直埋热力管道泄露的特性还包括流体本身的特性以及地质条件和管道
周围环境等,也有质量上的因素决定的,对上述特性引起的泄露和影响因素,本章提出了相应的改进措施,以防止泄漏,同时把损失降低到最小限度。
【关键词】直埋热力管道;影响因素;化工腐蚀;耦合
中图分类号: tu81 文献标识码: a 文章编号:
一、前言
随着城市的发展,和城市化进程的加快,城市的地面空间升值潜力巨大,城市用地也越来越紧张,对于热力管道的直埋的形式也越来越多的被采用,因势力管道铺设在地表之下,热力泄露事件也越来越多,对此,对于直埋势务管道的泄漏,成为人们研究和亟待解决的重点及要点问题之一。
有许许多多的研究人员,从理论上分析,或者是以数值模拟试验研究等方面对管道破裂的原因进行了分析。
二、裂缝对管道的影响
在理论上,一九九八年的时候,就有人对此类事情做出了分析,首先从裂缝上进行分析,在裂缝的的初始长度以及其扩展速度等等方面进行了考虑,研究出了对管道多裂缝,先泄露后爆破的影响因素。
在一九九九年的时候,又研究了静载和弯曲荷载作用对管道壁系统造成了压力,引起先漏后爆的现象发生,以及裂纹的扩展情况
和其影响。
在二oo三年的时候,又对循环荷载的作用,进行了研究,在研究中发现,超静管道系统的先漏后爆行为与裂纹扩展相关联。
在二oo八年的时候,又从管材、化工、接口和腐蚀等几个方面,对供水管道中的漏水原因进行了深入的分析和研究。
并且在数值的模拟方面,二oo三年时,研究发现,在不作薄壁管假设的情况下,推理出气液两相间瞬变流的流固耦合模型,这种模型从多方位,比较全面的考虑了那些流体以及管道运营的特性,以及那些不同的耦合形式,也可以大致从维体的积率和一般的浇筑成型结构的范围局限在0.5%~2.0%之间进行计算。
在估计混合材料的用量时,
要确定试配的配合比,在按照试配的配合比对拌合物进行搅拌。
在性能的试验中,可以借调整单位的体积用水量以及砂率,来确定其
强度的试验用基准配合比。
以此根据强度的试验结果,来调整水和灰的比例和钢纤维的体积比率,来确定建设施工工程的配合比。
管道材料的本身特性是,目前城市中的热力网管道管材绝大部分以钢管为主,但是钢管的主要特点是可耐高压、耐振动,但不耐腐蚀,其重量较轻,单管的长度比较大,在接口的过程当中简便,易操作,整体性强,缺点是承受外荷载的稳定性和耐外界腐蚀性很差。
三、钢纤维和混凝土的拌和工艺
在管线的排布过程中,为防止钢纤维的混凝土搅拌的时候,纤维部分结成团,在施工的时候,可考虑每拌和一次,按照用量的百分之八十来搅拌。
最好采用滚动式的搅拌机,在搅拌过程中,要保证钢纤维的分布均匀。
在搅拌的过程中,一旦有结团或纤维绞缠的情
况,要及时分开。
钢纤维混凝土在浇捣的过程中,与普通的混凝土搅拌是一样的,其中浇捣也是施工中重要的一个环节,其在实际过
程中,也直接的影响着钢纤维及混凝土整体性和其致密性的特性。
不同的地方,就是没有流动性,这一点不同于混凝土。
在边角处搅拌的时候,容易产生蜂窝状。
四、预防管道泄露措施
首先,可以在热力的管道上,安装管道的膨胀补偿器,也可以有效地解决因为膨胀而带来的裂纹,另外在安装过程中,需要安装活动支架。
在使用管道的选材上,也要尽量选择硬度好、强度高,质量达标的管材。
为了避免对管材表面的腐蚀性,可以在管材的表面,进行防腐处理,比如镀锌或刷油漆,镀铬等等。
在做隔离层的时候,隔离层可以阻止表面的物质对管材的腐蚀,延长管材的使用寿命,对于流体,也可以加入一些缓蚀剂
延迟它下面钢铁的腐蚀。
3)针对流体本身,可以加入少量的缓蚀剂在管道以内,这样可以明显地减小管线内外腐蚀带来的损失,提高管线的性能。
在供热管道以内,如果能加入少量的缓蚀剂的话,不仅可以抑制腐蚀的发生,降低管材金属腐蚀速度,这对于防止供热管道内壁腐蚀是十分有效的。
在供热管线的底部,应当铺设好黏土或砂土,并要整其平整和夯实,使其与基础能整体接触,不致于在底部下沉后,使管道悬空,从而造成承压能力的减弱,或引起管道裂缝,造成暴裂。
所以必须使埋管后土壤沉降减小,尽量避免不必要的沉降。
同
时,管线的底部泥土和沙石要细度均匀,避免因砂石过大,咯坏管线,从而造成不必要的经济投入和损失。
一旦有破裂,也不要束手无策,对管道的检修也是必要的,发现问题及时解决,当管线损坏,要及时进行焊接和处理。
在对管道口进行焊接时,要注意接口处的封闭性。
在收工的时候,就应堵住管道出水口,在其下沟前,还要对管道进行复检,避免造成不必要的损失。
五.结束语
混凝土中不加钢纤维,那么其抗拉强度及抗剪强度远远不及加入钢纤维混凝土的特性,在抗击韧性上,抗弯性能及其抗磨特性上,都较普通混凝土有很大的差距,但是,如果加入了钢纤维,其不仅这些方面加强,在抗冻性上和抗疲劳特性的也有很大的提高。
在路桥路面的建设工程施工中,是其理想的材料,在我国,随着道路桥梁的加速建设,路桥路面的磨捐赠越来越快的今天,使用钢纤维混凝土,会越来越多的,由于钢纤维混凝土的多种特性,使得这种材料的成本适中,操作方法简单,工艺流程好掌握等特点,越来越多地被应用于各种路面及机场跑道的建设当中去。
我国对钢纤维混凝土的研究,有很大的提高的,在技术上也日渐成熟,随着对钢纤维混凝土的研发和利用,它的日渐显露的特性被大家认可和推广,在路桥及路面的以及桥梁的建设中,会逐渐的被推广和加以利用,在建设工程施工中,将发挥它的更大的作用。
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