中华人民共和国行业标准

城镇直埋 供热管道工程技术规程

Technical SPeCifiCatiOn for direCtIy buried heating PiPeIine engineering in City

CJJ∕T 81 — 98

建标

中华人民共和国行业标准

城镇直埋供热管道工程技术规程

TeChniCal specification for direCtIy buried heating PiPeline engineering in City

CJJ/T 81 — 98

主编单位:唐山市热力总公司 批准部门：中华人民共和国建设部

施行日期9 9 9年6月1日

关于发布行业标准《城镇直埋供热 管道工程技术规程》的通知

建标[1998]266号

根据建设部《关于印发1993年工程建设行业标准制订、修订 项目计划（建设部部分第一批）的通知》（建标□993]285号）要求, 由唐山市热力总公司主编的《城镇直埋供热管道工程技术规程》, 经审查,批准为推荐性行业标准,编号CJJ/T81-98,自1999年6 月1日起施行。

本标准由建设部城镇建设标准技术归口单位建设部城市建设 研究院负责管理，由唐山市热力总公司负责具体解释。

本标准由建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出 版。

中华人民共和国建设部

1999年1月4日

根据建设部建标〔1993〕285号文的要求,标准编制组在广泛 调査研究,认真总结实践经验,参考有关国际和国内先进标准,并 多方征求意见的基础上,制定了本规程。

本规程的主要技术内容是：1.总贝U;2.术语和符号;3.管道的 布置和敷设;4∙管道受力计算与应力验算;5.固定墩设计;6.保温 及保护壳;7.工程测量及土建工程;8.管道安装;9.工程验收。

本规程由建设部城镇建设标准技术归口单位建设部城市建设 研究院归口管理,授权由主编单位负责具体解释。

本标准主编单位是:唐山市热力总公司（地址:河北省唐山市 煤医道21号；邮政编码：063000）。

本标准参加单位是:北京市煤气热力工程设计院、哈尔滨建筑 大学、沈阳热力工程设计研究院、中建二局安装公司、鸡西热力公 司、哈尔滨热力公司、中国矿业大学。

本标准主要起草人员是:刘领诚、姚约翰、张立华、尹光宇、王 钢、肖锡发、郭华、陈永鹤、黄崇国、马健、张兴业、驾孟彰、李武勇、 王莹君。

1总则

2 术语和符号

• 2. 1 术语

• 2. 2 符号

3管道的布置和敷设

• 3. I管道布置

• 3- 2敷设方式

• 3. 3管道附件

4管道受力计算与应力验算

• 4. 1 一般规定

• 4- 2管壁厚度的计算

• 4. 3直管段的轴向力和热伸长

4-4转角管段的应力验算

4.5三通加固

4.6管道竖向稳定性验算

5固定墩设计

5.1管道对固定墩的推力

5.2固定墩结构

6保温及保护壳

6- 1 一般规定

6.2保温计算

7工程测量及土建工程

• 7. 1工程测量

7.2 土方工程

• 7. 3构筑物

8 管道安装

8.1 一般规定

• 8. 2 管道安装

8.3接口保温

• 8. 4试压、清洗及试运行

9工程验收

附录A 直埋供热管道预处理

A. 1 一般规定

A. 2管道预处理

A- 3覆土后预热应力计算

附录B 钢材性能

附录C直埋供热管道转角管段弹性抗弯饺解析计算法…(31)

c. 1直埋水平转角管段计算

C.2直埋竖向转角管段计算

C. 3弯头参数

附录D 可选择的焊制三通加固方案

附录E直埋供热管道固定墩推力计算

本规程用词说明

1总 则

1.0. 1为统一我国城镇直埋供热管道工程的设计、施工及验收标 准,促进直埋管道技术的发展和推广,制定本规程。

• 1. 0. 2本规程适用于供热介质温度小于或等于150C、公称直径 小于或等于DN500mm的钢制内管、保温层、保护外壳结合为一 体的预制保温直埋热水管道。

1.0. 3在地震、湿陷性黄土、膨胀土等地区应遵守《室外给水排水 和煤气热力工程抗震设计规范》(GB50032)、《湿陷性黄土地区建 筑规范》(GBJ25)、《膨胀土地区建筑地基技术规范XGBJlI2)的 规定。

1.0.4直埋供热管道工程设计、施工和验收除应符合本规程外, 尚应符合《城市热力网设计规范》(CJJ34)、《城市供热管网工程施 工及验收规范MCJJ28)等国家现行有关标准的规定。

2术语和符号

• 2. 1术 语

• 2. 1. 1 屈服温差 temperature difference Of yielding

管道在伸缩完全受阻的工作状态下,钢管管壁开始屈服时的 工作温度与安装温度之差。

• 2. 1. 2 固定点 fixpoint

管道上采用强制固定措施不能发生位移的点。

• 2. 1. 3 活动端 free end

管道上安装套筒、波纹管、弯管等能补偿热位移的部位。

2. 1. 4 锚固点 natural fixpoint

管道温度变化时,直埋直线管道产生热位移管段和不产生热 位移管段的自然分界点。

2. 1. 5 驻点 StagnatiOn POint

两侧为活动端的直埋直线管段，当管道温度变化且全线管道 产生朝向两端或背向两端的热位移,管段中位移为零的点。

• 2. 1. 6 锚固段 fully restrained SeCtiOn

在管道温度发生变化时,不产生热位移的直埋管段。

• 2. 1. 7 过渡段 PartIy restrained SeCtiOn

一端固定（指固定点或驻点或锚固点），另一端为活动端，当管 道温度变化时,能产生热位移的直埋管段。

• 2. 1. 8 单长摩擦力 friction Of Unit IengthWiSe PiPeline

沿管道轴线方向单位长度保温外壳与土壤的摩擦力。

2. 1. 9 过渡段最小长度 minimum friction Iength

直埋管道第一次升温到工作循环最高温度时受最大单长摩擦 力作用形成的由锚固点至活动端的管段长度。

2. 1. 10 过渡段最大长度 maximum friction Iength

J 2          方：\

直埋管道经若干次温度变化,单长摩擦力减至最小时，在工作 循环最高温度下形成的由锚固点至活动端的管段长度。

2. 2 符 号

4——钢管管壁的横截面积(m2)；

D_Q——预制保温管外壳的外径(m)；

D_t—— 钢管内径(m)；

D_o——钢管外径(m);

E——-钢材的弹性模量(MPa)；

——管道的最大单长摩擦力(N/m)；

F_mIn—— 管道的最小单长摩擦力(N/m)；

g——重力加速度(m∕s²);

H ——管顶覆土深度(m)；

L_maX 一管道的过渡段最大长度(m)；

L_min----管道的过渡段最小长度(m);

P_d——管道的计算压力(MPa)；

4——管道计算安装温度(C);

机——管道工作循环最高温度(C)；

槌——管道工作循环最低温度(C)；

AT_y——管道的屈服温差(°C)；

α——钢材的线膨胀系数(m∕m ∙ C);

ð'——钢管公称壁厚(m);

μ——摩擦系数；

V——钢材的泊松系数；

P— — 土壤密度(kg/W)；

Cd——钢材在计算温度下的基本许用应力(MPa)；

踞一一钢材在计算温度下的抗拉强度最小值(MP_a)；

α —— 管道内压引起的环向应力(MPa);

——钢材在计算温度下的屈服极限最小值(MP_a)_O

3管道的布置和敷设

3.1管道布置

• 3. 1- 1直埋供热管道的布置应符合国家现行标准《城市热力网设 计规范MCJJ34)的有关规定。管道与有关设施的相互水平或垂直 净距应符合表3. 1. 1的规定。

表3.1.1  直埋供热管道与有关设施相互净距

注：热力网与电缆平行敷设时，电缆处的土壤温度与月平均土壤自然温度比较,全 年任何时候对于电压IOkV的电力电缆不高出IOC,对电压35〜IlokV的电 缆不高出5C,可减少表中所列距离。

3- I- 2直埋供热管道最小覆土深度应符合表3∙ 1. 2的规定，同时

尚应进行稳定验算。

表3.1.2      直埋敷设管道最小覆土深度

• 3. 1. 3直埋供热管道穿越河底的覆土深度应根据水流冲刷条件 和管道稳定条件确定。

3.2敷设方式

• 3. 2. 1直埋供热管道的坡度不宜小于2%。,高处宜设放气阀,低 处宜设放水阀。

• 3. 2. 2管道应利用转角自然补偿，10。〜60。的弯头不宜用做自然 补偿。

3. 2. 3管道平面折角小于表3. 2. 3的规定和坡度变化小于2% 时,可视为直管段。

表3. 2.3    可视为直管段的最大平面折角(°)

3. 2. 4从干管直接引出分支管时,在分支管上应设固定墩或轴向 补偿器或弯管补偿器,并应符合下列规定：

1分支点至支线上固定墩的距离不宜大于9m。

2分支点至轴向补偿器或弯管的距离不宜大于20m。

3分支点有干线轴向位移时,轴向位移量不宜大于50mm, 分支点至固定墩或弯管补偿器的最小距离应符合本规程公式 (4. 4. 2-1)计算“L”型管段臂长的规定,分支点至轴向补偿器的距 离不应小于12m。

3∙ 2.5三通、弯头等应力比较集中的部位,应进行验算,验算不通 过时可采取设固定墩或补偿器等保护措施。

3- 2. 6当需要减少管道轴向力时,可采取设置补偿器或对管道进 行预处理等措施。当对管道进行预处理时,应符合本规程附录A 的规定。

• 3. 2. 7当地基软硬不一致时,应对地基做过渡处理。

3- 2. 8埋地固定墩处应采取可靠的防腐措施,钢管、钢架不应裸

• 3. 2. 9轴向补偿器和管道轴线应一致,距补偿器12m范围内管 段不应有变坡和转角。

3-3管道附件

3- 3- 1直埋供热管道上的阀门应能承受管道的轴向荷载,宜采用 钢制阀门及焊接连接。

3- 3. 2直埋供热管道变径处（大小头）或壁厚变化处,应设补偿器 或固定墩,固定墩应设在大管径或壁厚较大一侧。

• 3. 3. 3直埋供热管道的补偿器、变径管等管件应采用焊接连接。

4管道受力计算与应力验算

4- 1 一般规定

4- 1.1直埋敷设预制保温管道的应力验算采用应力分类法。

• 4. 1. 2本章适用于整体式预制保温直埋热水管道；同时,钢制内 管材质应具有明显的屈服极限。

4- 1. 3直埋敷设预制保温管道在进行受力计算与应力验算时,供 热介质参数和安装温度应符合下列规定：

1热水管网供、回水管道的计算压力应采用循环水泵最高出 口压力加上循环水泵与管道最低点地形高差产生的静水压力。

2管道工作循环最高温度,应釆用室外采暖计算温度下的热 网计算供水温度;管道工作循环最低温度,对于全年运行的管网应 采用30C,对于只在采暖期运行的管网应釆用WC_o

3计算安装温度取安装时当地的最低温度。

4- 1.4单位长度直埋敷设预制保温管的外壳与土壤之间的摩擦 力，应按下式计算：

F=πpgμ(,H -∖-D_c∕2') ∙ Z)_C            (4. 1. 4)

式中F——轴线方向每米管道的摩擦力(N/m)；

H--管顶覆土深度(m)；当H>l. 5m时,H取1. 5m_o

4∙ L 5保温管外壳与土壤之间的摩擦系数,应根据外壳材质和回 填料的不同分别确定。对于高密度聚乙烯或玻璃钢的保温外壳与 土壤间的摩擦系数,可按表4. 1.5釆用。

4- 1. 6管道径向位移时,土壤横向压缩反力系数C宜根据当地 土壤情况实测或按经验确定。管道水平位移时,C'值宜取1 ×10⁶~ 10×10⁶N∕m³;对于粉质粘土、砂质粉土回填密实度为90%〜95% 时值可取3×10⁶~4×10⁶N∕m³_o管道竖向向下位移时,。值变 化范围为 5×10⁶~100×10⁶N∕m³_o

表4.1.5     保温管外壳与土壤间的摩擦系数

• 4. 1.7直埋供热管道钢材的基本许用应力，应根据钢材有关特 性,取下列两式中的较小值：

[σ]=σ_b∕3                  (4. 1. 7-1)

[σ] =σ_s∕l. 5                 (4. 1. 7-2)

常用钢材的基本许用应力[归、弹性模量E和线膨胀系数α 值应符合本规程附录B的规定。

4- 1. 8直埋预制保温管的应力验算,应符合下列规定：

1管道在内压、持续外载作用下的一次应力的当量应力，不 应大于钢材在计算温度下的基本许用应力[归。

2管道由热胀、冷缩和其它因位移受约束而产生的二次应力 及由内压、持续外载产生的一次应力的当量应力变化范围，不应大 于钢材在计算温度下基本许用应力[归的3倍。

3管道局部应力集中部位的一次应力、二次应力和峰值应力 的当量应力变化幅度不应大于钢材在计算温度下基本许用应力 [归的3倍。

4.2管壁厚度的计算

• 4. 2.1管道的理论计算壁厚应按下式计算：

式中4——管道理论计算壁厚(m)；

φ—基本许用应力修正系数。

• 4. 2. 2基本许用应力修正系数(切的取用应符合下列规定:

I-钢管基本许用应力修正系数应按表4. 2. 2-1取用。

表4. 2. 2-1      钢管基本许用应力修正系数

2.纵向焊缝钢管基本许用应力修正系数应按表4. 2. 2-2取 用。

表4. 2. 2-2   纵缝焊接钢管基本许用应力修正系数

4.2.3管道的取用壁厚,应按下列方法确定：

1管道的计算壁厚按下式计算：

<5_c=dt+B                 (4. 2. 3-1)

式中B——管道壁厚附加值(m)。

2管道壁厚附加值按下式计算：

B=Xδ_l                   (4. 2. 3-2)

式中％ ——管道壁厚负偏差系数,按表4. 2.3取用。

表4. 2.3         管道壁厚负偏差系数

当焊接管道产品标准中未提供壁厚允许负偏差百分数时,壁 厚附加值可采用下列数据：

理论壁厚为5. 5X1Ofm及以下者,B = 0. 5×10-⅛;

理论壁厚为 6× 10 ³~7XIOfm 者,B = 0. 6× 10 ³m ；

理论壁厚为 8×10^³~25×10-⅛ 者,β=0. 8X1(Γ:牝。

3管道取用壁厚应采用大于或等于计算壁厚的最小公称壁 厚。

• 4. 3直管段的轴向力和热伸长

4.3.1管道的屈服温差应按下式计算：

ZITy=— (1 —ι>)σ_t]          (4. 3. 1-1)

S=書             (4. 3. 1-2)

式中«——屈服极限增强系数,n取L 3；

V——泊松系数,对钢材卩取0∙ 3。

• 4. 3. 2直管段的过渡段长度,应按下式计算：

-1过渡段最大长度

ʃ     [aE(Zl一扁)—V(J_tJ∖A • —       (4. 3. 2-1)

* min                                     ,

t_l~t₀>ΔT_y 时■,取"一加=/7'方

2过渡段最小长度

L_min = W0IqFJ4 ∙J(T     (4. 3. 2一2)

ʃ maX

当 t_l ~t₀l>ΔT_y 时，取"~t₀=ΔTy_a

• 4. 3- 3管道工作循环最高温度下,过渡段内任一截面上的最大轴

向力和最小轴向力应按下列公式计算：

1最大轴向力

N_t.^=F_m^+F,           (4. 3. 3-1)

当 Z ≥∕_jmin 时，取/ =L_min o

2最小轴向力

Λ∖._min=y_min∕+^_f              (4. 3. 3-2)

式中Λ'_t._max-计算截面的最大轴向力(N )；

JO"

I——过渡段内计算截面距活动端的距离(m)； Ft--活动端对管道伸缩的阻力(N)；

N t._mln--计算截面的最小轴向力(N)。

4- 3-4管道工作循环最高温度下,锚固段内的轴向力应按下式计 算：

Λ^τ_a = [α^(ZI—io)—vσ_t^A ∙ IO⁶          (4. 3. 4)

当t∖-t>ATY时,取"一而=如方 式中ʌ'a——锚固段的轴向力(N)。

4. 3. 5对于直管段的当量应力变化范围应进行验算,并应满足下 列表达式的要求：

σ_j, = (1—v)σ_t—aE (t₂一11 )≤3Co^-l       (4. 3. 5-1)

式中σ_j——内压、热胀应力的当量应力变化范围(MPa)_O

当不能满足(4∙ 3. 5-1)式的条件时,管系中不应有锚固段存 在,且设计布置的过渡段长度应满足下列表达式的要求：

• 10≡             (4. 3. 5-2)

1∙b* maX

式中L—一设计布置的过渡段长度(m)。

4. 3. 6两过渡段间驻点位置Z应按下式确定(图4. 3.6)：

∕_i = [l-^=^²∣ /2           (4. 3.6)

式中  L——两过渡段管线总长度(m)；

M或/2)——驻点左侧(或右侧)过渡段长度(m)；

尸n (或旳2)—— 左侧(或右侧)活动端对管道伸缩的阻力(N )。

当Pn或几2的数值与过渡段长度有关,釆用迭代计算时,Fn或 儿2的误差不应大于10%。

F l'ιll 'ι _                                 F I'lil 'I

图4- 3.6计算驻点位置简图

• 4. 3.7管段伸长量应根据该管段所处的应力状态按下列公式计 算：

1当t_l~t₀i^ΔT_y或L≤L_min,整个过渡段处于弹性状态工作 时

4l=[α0)-t* 2合巳 oJ L (4. 3.7-1)

2当t_l~t₀>ΔT_y且L>L_min,管段中部分进入塑性状态工作 时

zl∕=[a(⅛ ₁-⅞)~2⅛⅛] ^λ-ZlZP (4∙3.7-2)

ZlZP=«(<! — zl7^,_y-io)(L^L_mi(4. 3. 7-3) 式中Z)Z——管段的热伸长量(m)；

L——设计布置的管段长度(m)；当LNLe4时,乙取L_nZ ∆l_p——过渡段的塑性压缩变形量(m)。

4∙ 3- 8过渡段内任一计算点的热位移应按下列步骤计算：

1计算整个过渡段的热伸长量；

2以计算点到活动端的距离作为一个假设的过渡段,计算该 段的热伸长量；

3整个过渡段与假设过渡段热伸长量之差即为计算点的热 位移量。

• 4- 3- 9釆用套筒、波纹管、球型等补偿器对过渡段的热伸长或分 支三通位移进行补偿，当过渡段一端为固定点或锚固点时,补偿器 补偿能力不应小于过渡段热伸长量(或分支三通位移)的1. 1倍; 当过渡段的一端为驻点时,应乘以1. 2的系数,但不应大于按过渡 段最大长度计算出的伸长量的1. 1倍。

4.4转角管段的应力验算

4. 4. 1直埋水平弯头和纵向弯头升温弯矩及轴向力可采用弹性 抗弯钗解析法或有限元法进行计算。当采用弹性抗弯钗解析法时, 应符合本规程附录C的规定。

12.、―一       -

计算弯头弯矩变化范围时,管道的计算温差应采用工作循环 最高温度与工作循环最低温度之差;计算转角管段的轴向力时,管 道的计算温差应采用工作循环最高温度与计算安装温度之差。

4. 4. 2采用弹性抗弯皎解析法进行计算时,''L”型管段的臂长应 符合下列规定：

小(或 ∕₂)≥2. 3/k             (4. 4.2-1)

(4.4.2-2)

式中A (或/2) — - -“L ”型管段两侧的臂长(m)；

k——与土壤特性和管道刚度有关的参数 (l∕m)；

C——土壤横向压缩反力系数(N∕m³)₀

4. 4. 3 “Z”型、“II”型补偿管段可分割成两个“L"型管段,并可釆 用弹性抗弯钗解析法进行弯头弯矩及轴向力的计算。分割时应使: “Z”型管段以垂直臂上的驻点将管段分为两个“L”型管段;对于两 侧转角相同的“Z”型管段,驻点可取垂直臂中点。F”型管段自外 伸臂的顶点起将两个外伸臂连同两侧的直管段分为两个"L"型管 段。

• 4- 4.4直埋弯头在弯矩作用下的最大环向应力变化幅度应按下

  式计算：	(^=絆也• 10 — 6 Z b Ab = O. 9(l∕λ)2z3	(4. 4. 4-1) (4. 4. 4-2)
  	λ-Rcδb∕ (rbm)2 Zbm=TIb。一 房/2	(4. 4. 4-3) (4. 4. 4-4)
  式中 σbt - Ab~ M- 广be 一 Ib―	弯头在弯矩作用下最大环向应力变化幅度(MPa)5 一弯头平面弯曲环向应力加强系数； -弯头的弯矩变化范围(N ∙m); 一弯头的外半径(m)； 一弯头横截面的惯性矩(m4)；

弯头的尺寸系数；

RC—弯头的计算曲率半径(m);

ʤ——弯头的公称壁厚(m);

凫” -一弯头横截面的平均半径(m)。

• 4. 4. 5直埋弯头的强度验算应满足下列条件：

o⅛+0. 5σ_pl≤3[σ]             (4. 4. 5-1)

式中D_bi——弯头内径(m)；

儿 —— 弯头内半径(m)；

%——直埋弯头在内压作用下弯头顶(底)部的环向应力 (MPa)_O

4- 5三通加固

• 4. 5. 1直埋供热管道的焊制三通应根据内压和主管轴向荷载联 合作用进行强度验算。三通各部分的一次应力和二次应力的当量 应力变化范围不应大于3[勿；局部应力集中部位的一次应力、二 次应力和峰值应力的当量应力变化幅度不应大于3[σ]_o当不能满 足上述条件时应进行加固。

4- 5. 2三通加固应采取下列一项或儿项措施进行：

1加大主管壁厚,提高三通总体强度(包括采用不等壁厚的 铸钢或锻钢三通)；

2在开孔区采取加固措施(包括增加支管壁厚)，抑制三通开 孔区的变形；

3在开孔区周围加设传递轴向荷载的结构。

• 4. 5. 3对三通加固方案应进行应力测定或用有限元法计算，以检 验加固措施是否满足本规程第4. 5. 1条的规定。

当不进行应力测定和计算时,可按本规程附录D中的规定进 行加固。

"14" * 〜".匚，""L；

4-6管道竖向稳定性验算

4. 6. 1直埋直管段上的垂直荷载应符合下式要求：

_V . A^t 2

h             〈4.6.1)

式中Q -作用在单位长度管道上的垂直分布荷载(N/m)；

y_s---安全系数,為取1.1 ；

A^?p.max   管道的最大轴向力，按本规程(4. 3. 3-1)式和

(4. 3. 4)式计算(N)；

ʃo——初始挠度(m)；

I_P——直管横截面惯性矩(m，)。

4- 6.2初始挠度应按下式计算：

式中GW--每米长管道上方的土层重量(N/m)；

G--每米长预制保温管自重(包括介质在内)(N∕m)；

SF——每米长管道上方土体的剪切力(N/m)；

Ko 土壤静压力系数；

一土壤的内摩擦角。

4- 6.4当竖向稳定性不满足要求时,应釆取下列措施：

1增加管道埋深或管道上方荷载；

2降低管道轴向力。

5固定墩设计

5.1管道对固定墩的推力

5.1.1管道对固定墩的作用力,应包括下列三部分：

1管道热胀冷缩受约束产生的作用力；

2内压产生的不平衡力；

3活动端位移产生的作用力。

• 5- 1- 2固定墩两侧管段作用力合成时,应按下列原则进行：

1根据两侧管段摩擦力下降造成的轴向力变化的差异,按最 不利情况进行合成；

2两侧管段由热胀受约束引起的作用力和活动端作用力的 合力相互抵消时,荷载较小方向力应乘以0. 8的抵消系数；当两侧 管段均为锚固段时,抵消系数取0. 9。两侧内压不平衡力的抵消系 数取L

• 5. L 3推力可按本规程附录E所列公式计算或采用计算不同摩 擦力工况下两侧推力（考虑抵消系数）最大差值的方法进行。

5. 2固定墩结构

• 5- 2. 1直埋固定墩必须进行下列稳定性验算：

1抗滑移验算（图5. 2. 1）

_7r=⅛⅛⅛±∆≥₁.₃    （5. 2.1-1）

式中  K、——抗滑移系数；

K——固定墩后背土压力折减系数,取0. 4〜0. 7；

E_P 被动土压力（N）；

ʃiʌʃaʌʃɜ--固定墩底面、侧面及顶面与土壤产生的摩擦力

（N）；

Ea———主动土压力(N),当固定墩前后为粘性土时Ea可 略去；

T——供热管道对固定墩作用力(N)。

图5. 2.1固定墩受力简图

式中K——抗倾覆系数；

-X₂--被动土压力EP作用点至固定墩底面距离(m);

ɪi——主动土压力Ea作用点至固定墩底面距离(m)；

G——固定墩自重(N)；

Gr-.....-固定墩上部覆土重(N)；

O_maX--固定墩底面对土壤的最大压应力(Pa)；

f 一地基承载力设计值(Pa)；

b、d、h — 固定墩几何尺寸(宽、厚、高)(m)；

√.; ....                         :                                                                                                                      17

h、、h2、H —— 固定墩顶面、管孔中心和底面至地面的距离(m)；

——回填土内摩擦角，砂土取30^o_O

5. 2.2回填土与固定墩的摩擦系数何应按表5. 2.2取用。

表5. 2.2       回填土与固定墩的摩擦系数

• 5. 2. 3固定墩强度及配筋计算应符合现行国家标准《混凝土结构 设计规范MGBJIo)的规定。

• 5. 2.4制作固定墩所用混凝土强度等级不应低于C20,钢筋直径 不应小于8,其间距不应大于25Om_m。钢筋应采用双层布置,保 护层不应小于ɜθmm _O

• 5. 2.5供热管道穿过固定墩处,孔边应设置加强筋。

6保温及保护壳

• 6. 1 一般规定

• 6- 1. 1直埋供热管道的保温结构是由保温层与保护壳组成。保护 壳应连续、完整和严密。保温层应饱满,不应有空洞。保温结构应 有足够的强度并与钢管粘结为一体。

• 6. 1. 2直埋供热管道与管件的保温结构设计,应按国家现行标准 《设备及管道保温技术通则》(GB4271)、《设备及保温设计导则》 (GB8175)、《城市热力网设计规范XCJJ34)和本规程的规定执行。

• 6- 1. 3聚氨酯泡沫塑料预制保温管性能应符合国家现行标准《聚 氨酯泡沫塑料预制保温管XCJ/T 3002)的规定。

6- 1.4直埋供热管道保温层除应具有良好保温性能外,还应符合 表6. 1. 4的规定。

表6.1.4    直埋供热管道保温层耐热性及强度指标

6- 1. 5直埋供热管道及管件应在工厂预制,现场只进行接口施 工。

• 6. 1.6在贮存、运输期间,预制保温管、管件的保温端面必须有良 好的防水漆面,管端应有保护封帽。

• 6. 1.7保温层内设置报警线的保温管,报警线之间、报警线与钢 管之间的绝缘电阻值应符合产品标准的规定。

6.2保温计算

• 6. 2. 1直埋供热管道保温层应满足工艺对供热介质温度降、保温 管周围土壤温度场等的技术要求，当经济保温层厚度能满足技术 要求时,取经济保温层厚度,但最小厚度应满足制造工艺要求。

• 6. 2. 2经济保温厚度、技术保温厚度和管道热损失计算中有关参 数,应符合国家现行标准《城市热力网设计规范》(CJJ34)的规定。

7工程测量及土建工程

I-1工程测量

• 7. 1. 1直埋供热管道工程测量,应符合国家现行标准《城市测量 规范》（CJJ8）、《城市供热管网工程施工及验收规范MCJJ28）及本 规程的规定。

• 7. 1. 2施工时,直埋供热管道全部管线都应进行平面位置测量和 高程测量,并应符合设计要求。

• 7. 1. 3直埋供热管道工程应进行详细竣工测量,主要内容应包 括：

1平面测量:管线始末点、转角点的坐标和与永久性建筑物 的相对位置（条件不允许时可只取其中一种），直埋阀门、补偿器、 固定墩、变径管和交叉管线的位置。

2高程测量:所有的变坡点、转角点和沿线每隔50m的管顶 高程,其它交叉管线的高程。

7∙2 土方工程

• 7. 2. 1沟槽的土方开挖宽度,应根据管道外壳至槽底边的距离确 定。管周围填砂时该距离不应小于100mm；填土时,该距离应根据 夯实工艺确定。

• 7. 2. 2沟槽、检查室经工程验收合格、竣工测量后,应及时进行回 填。

• 7- 2. 3沟槽因填前应先将槽底清除干净,有积水时应先排除。

• 7. 2. 4沟槽胸腔部位应填砂或过筛的细土,回填料种类由设计确 定。填砂时,回填高度应符合设计要求;填土时,筛土颗粒不应大于 20mm,回填范围为保温管顶以上15Omm以下的部位。

7.2.5回填料应分层夯实,各部位的密实度应符合国家现行标准 《城市供热管网工程施工及验收规范》(CJJ28)的规定。

7∙3构筑物

7. 3. 1直埋供热管道的检查室施工时,应保证穿越口与管道轴线 一致,偏差度应满足设计要求,并按设计要求做好管道穿越口的防 水、防腐。

7. 3. 2固定墩混凝土浇筑前应检查与混凝土接触部位的管道及 卡板防腐层，防腐层应完好,有损坏时应修补。

7∙ 3. 3内嵌式固定墩应待固定墩两侧供热管道连接调整就位后， 且在安装补偿器之前进行混凝土浇筑。

8管道安装

• 8. 1 一般规定

• 8- I- 1进入现场的预制保温管、管件和接口材料,都应具有产品 合格证及性能检测报告,检测值应符合国家现行产品标准的规定。

• 8. 1. 2进入现场的预制保温管和管件必须逐件进行外观检验,破 损和不合格产品严禁使用。

8- 1.3预制保温管应分类整齐堆放,管端应有保护封帽。堆放场 地应平整,无硬质杂物,不积水。堆高不宜超过2m,堆垛离热源不 应小于2m _O

8-2管道安装

8- 2. 1管道安装前应检査沟槽底高程、坡度、基底处理是否符合 设计要求。管道内杂物及砂土应清除干净。

8- 2. 2管道运输吊装时宜用宽度大于50mm的吊带吊装,严禁 用铁棍撬动外套管和用钢丝绳直接捆绑外壳。

8- 2. 3等径直管段中不应采用不同厂家、不同规格、不同性能的 预制保温管；当无法避免时,应征得设计部门同意。

8- 2. 4预制保温管可单根吊入沟内安装,也可2根或多根组焊完 后吊装。当组焊管段较长时,宜用两台或多台吊车抬管下管，吊点 的位置按平衡条件选定。应用柔性宽吊带起吊，并应稳起、稳放o严 禁将管道直接推入沟内。

8.2.5安装直埋供热管道时,应排除地下水或积水。当日工程完 工时应将管端用盲板封堵。

8- 2. 6有报警线的预制保温管,安装前应测试报警线的通断状况 和电阻值,合格后再下管对口焊接。报警线应在管道上方。

• 8. 2.7安装预制保温管道的报警线时,应符合产品标准的规定。 在施工中，报警线必须防潮；一旦受潮,应釆取预热、烘烤等方式干 燥。

• 8. 2. 8安装前应按设计给定的伸长值调整一次性补偿器。施焊时 两条焊接线应吻合。

• 8. 2. 9直埋供热管道敞口预热应分段进行,宜采取Ikm为一段。 预热介质宜采用热水,预热温度应按设计要求确定。

8∙ 3接口保温

• 8. 3- 1直埋供热管道接口保温应在管道安装完毕及强度试验合 格后进行。

8- 3. 2管道接口处使用的保温材料应与管道、管件的保温材料性 能一致。

8. 3. 3接口保温施工前,应将接口钢管表面、两侧保温端面和搭 接段外壳表面的水分、油污、杂质和端面保护层去除干净。

8- 3-4管道接口使用聚氨酯发泡时,环境温度宜为20C,不应低 于I OC ；管道温度不应超过50'C_o

8.3.5对D λ 200以上管道接口不宜采用手工发泡。

8- 3-6管道接口保温不宜在冬季进行。不能避免时,应保证接口 处环境温度不低于io。。严禁管道浸水、覆雪。接口周围应留有操 作空间。

8- 3.7发泡原料应在环境温度为10〜25C的干燥密闭容器内贮 存,并应在有效期内使用。

8- 3- 8接口保温采用套袖连接时,套袖与外壳管连接应釆用电阻 热熔焊;也可釆用热收缩套或塑料热空气焊,采用塑料热空气焊应 用机械施工。

8. 3. 9套袖安装完毕后,发泡前应做气密性实验,升压至20kPa, 接缝处用肥皂水检验,无泄漏为合格。

8- 3. 10对需要现场切割的预制保温管,管端裸管长度宜与成品 管一致，附着在裸管上的残余保温材料应彻底清除干净。

"24：

8. 3. 11硬质泡沫保温物质应充满整个接口环状空间，密度应大 于 50kg∕m³_o

8. 3.12对采用玻璃钢外壳的管道接口，使用模具作接口保温时, 接口处的保温层应和管道保温层顺直,无明显凹凸及空洞。

8. 3. 13接口处,玻璃钢防护壳表面应光滑顺直,无明显凸起、凹 坑、毛刺，防护壳厚度不应小于管道防护壳厚度;两侧搭接不应小 于 80mm _O

8.4试压、清洗及试运行

8. 4. 1直埋供热管道工程试压、清洗及试运行应符合国家现行标 准《城市供热管网工程施工及验收规范MCJJ28）的规定。

9工程验收

• 9. 0. 1直埋供热管道工程在单项、分部、分项工程验收合格后,进 行总体验收。

• 9. 0. 2直埋供热管道工程的单项、分部、分项工程质量验收除应 遵守《城市供热管网工程施工及验收规范XCJJ28）的有关规定外， 还应包括下列内容：

1管道地基处理、胸腔回填料、回填土高度和回填密实度；

2回填前预制保温管外壳完好性；

3预制保温管接口及报警线；

4预制保温管与固定墩连接处防水防腐及检查室穿越口处 理；

5管道轴线偏差；

6预拉预热伸长量、一次性补偿器预调整值及焊接线吻合程 度；

7防止管道失稳措施。

附录A直埋供热管道预处理

• A. 1 一般规定

A. 1. 1在满足本规程(4. 3. 5-1)式条件的前提下,调整管道中的 轴向力可采用预拉伸、敞沟预热、设置一次性补偿器覆土后预热等 预处理方法。

A. 1. 2本附录中所列公式适用于预处理管段未发生屈服的情 况。

A. 1. 3循环中间温度、根据工艺要求确定或按下式计算：

⅛_m = 0. 5×(⅛∣+i₂)               (A. 1. 3)

式中I_m——中间温度，即管段内平均应力为零(未计入内压影 响)的温度(C)。

A. 1. 4预处理管段伸长量应按下式计算：

ΔL-a(,t_m-t_i)L_pτ               (A. 1. 4)

式中ΔL -一预处理管段伸长量(m)；

t_i——预处理管段初始应力为零时管道温度(C);

如一一预处理管段长度(m)。

A. 2管道预处理

A- 2. 1敞沟预热宜选用充水预热方式,亦可釆用电加热。

A. 2. 2预拉伸处理和敞沟预热时,应在保证管道伸长量符合设 计值并且保持不变时进行覆土夯实。

A- 2.3当大型管网釆用分段预处理,在下一管段进行预拉伸或 敞沟预热时,上一管段回缩的长度应一并补足。

A. 2.4覆土后预热管道分段长度应符合下式要求：

乙WEa%^aχf)_XI O⁶       (A. 2. 4)

式中 _LS--次性补偿器到固定点或驻点的距离，即管道分段

长度(m)；

妃皿——最高预热温度(C),妃EX应取小于或等于;

F—— 预热段土壤对管道的摩擦力(N∕m)₀

A. 2.5覆土后预热管段外宜包裹塑料薄膜,摩擦系数应采用首 次升温时的值。

A- 2. 6使用一次性补偿器进行覆土后预热时,预热宜与热网试 运行合并进行;预热段与相邻非预热段应用固定墩隔开。

A- 2.7使用一次性补偿器进行覆土后预热时,一次性补偿器的 补偿量应在预热前调整为设计值,并应在伸长量到位后将一次性 补偿器焊接成整体。

A. 2. 8 一个预热段设置多个一次性补偿器时,一次性补偿器应 均布;管段总热伸长应符合设计值。

A. 2. 9 一个预热段设置多个一次性补偿器时,预热段长度应符 合下式规定：

Λ≤2hL_S                   (A. 2. 9)

式中 L、——管道分段长度(m)； L-  预热段长度(m)；

«——设置的一次性补偿器数量。

A-3覆土后预热应力计算

A. 3. 1管段计算预热温度应按下式计算：

⅛ =I_m + 2Afa× θ^^⁶            (A. 3. 1)

式中idp 计算预热温度(C);

L_C——计算的管段长度(m)。

A. 3. 2覆土后预热的管段初运行时，工作循环最髙温度下压应 力应按下式计算：

1 .一次性补偿器处：

σ_c∣ =Ea(t∖ 一Z_dP)               (A. 3. 2-1)

2.管段与一次性补偿器相对应的另一端：

σ_a=EaQ,_i ~t_iv}+FL_c/A        (A. 3. 2-2)

A. 3. 3覆土后预热的管段初运行时,工作循环最低温度下拉应 力应按下式计算：

1 一次性补偿器处：

(TaI=Ea(临一让)             (A. 3. 3-1)

2管段与一次性补偿器相对应的另一端：

σ_i2-Ea∖j,_ip-t∙_i^-FLJA         (A. 3. 3-2)

A- 3. 4管段内应力均布后，最大压应力和最大拉应力应按下列 公式计算：

ɪ 最大压应力：

O?max =EaItLtmI            (A. 3. 4-1)

2最大拉应力：

σ_d.(A. 3. 4-2) 式中知——计算管段的计算预热温度(C)。

附录B钢材性能

• B. 0. 1常用钢材的基本许用应力应符合表B. 0. 1的规定。

表B. 0. 1    常用钢材的基本许用应力[σ](MPa)

B- 0.2常用钢材的弹性模量E和线膨胀系数α值应符合表 B- O- 2的规定。

表B. 0.2常用钢材的弹性模量和线膨胀系数

注Q235是替代A3,A3g的新钢号。

附录C直埋供热管道转角管段弹 性抗弯皎解析计算法

c. 1直埋水平转角管段计算

• C. 1.1水平转角管段的过渡段长度应按下列公式计算:

  

图C. 1. 1水平转角管段示意图

,.max= yZ²+[-^-j ∙ Λ_a-Z       (C. 1. 1-1)

/,= ^+(ɪj . Λ'_b-z      (C. 1. 1-2)

^fc=√⅛⅛         (c.l∙l 一 4)

^CM=T+KκR_c (∕p∕∕_b)         ^(C- L ^1-5)

下列方法确定：

当/|织2京"时,取4∣=∕c2=4;

当 ∕∣≥Λ≥∕2 时，取 I_Cl=IIIla=I?;

当 ∕_t≥∕∣≥∕2 时,取 ∕cl=∕∣ ,lc2=l∙2i

. ZCl +，c2

CCm      2

.√₂——设计布置的转角管段两侧臂长(m)。

弯头的弯矩变化范围按下列公式计算：

CM[θE4 01 —如)• 106—Rmilcm]tg( ∕2) /        、

1 kz —(                A_i_ ? / f ,、、、                ∖ ■ ɪ ∙ Z -厶)

C. 1.3水平转角管段弯头的升温轴向力计算应符合下列规定：

1水平转角管段的计算臂长久、是和平均计算臂长葛应按 下列方法确定：

⅛ L I N2Nt. max 时，取 ZCl =，c2 =". max ；

⅛ L 1 24. max^^2 时，取 ZCl=max Jc2 =，2 ；

当 ∕t. max2, I 法，2 时，取 ^Cl =/ i、Lez=I 2；

式中∕∣√2——设计布置的转角管段两侧臂长(m)。

2弯头的轴向力应按下列公式计算：

当计算臂长∕cl=∕c2="m时

ʌ-  (1+C⅛f)[爾一4)• 1。6 — l∕2λ^τmirΛm]

(C. 1. 3-2)

当计算臂长∕cl÷⅛c2时

3 = (1+环)［必4(私一命). 10。-到件印］

(C. 1. 3-5)

ρ=tg⁴y［_α^X(i_l-t₀) . 10θ-⅛(∕_c,+∕_c2)

式中ʌ--弯头两侧计算臂长相等时的轴向力(N);

.V ——弯头两侧计算臂长不等时山,侧的轴向力(N);

-V₂—— 弯头两侧计算臂长不等时侧的轴向力(N)。

• C.2直埋竖向转角管段计算

• C. 2. 1竖向转角管段分为两类，一类为弯头在下(曲率中心在 上)，其内力计算与水平转角管段相同,应按本规程第C∙ 1节规定 进行,土壤压缩反力系数取较大值。另一类为弯头在上(曲率中心 在下)，弯头两侧管道所受土壤压力近似等于顶起的土体重力，不 随位移的增加而增大,计算方法应按本节规定进行。

C. 2. 2竖向转角管段的过渡段长度Z_t及变形段长度加应按下列 公式计算：

^{Ztd =} 4tp⁷⁵c72⅛171+«9|<S₂.V| — J ^(C- 2∙ 2T)

¢=3Md+κ∕ (∕p∕7Q]             ^{(C- 2}' ^2-4)

M按下式计算：

NI ~∖^aE (t∖一⅞)一vσ_ljA ∙ IO⁶       (C. 2. 2-5)

当 t∖^t₀'>ΔT_y 曰寸，取"一和=47\。

式中Z_Ed——竖向转角管段臂长为过渡段长度4时的变形段长度 (m)；

P -—一土压力,取变形段管顶平均覆土重(N∕m)； 扁一一管子的平均半径(m)。

用迭代法可解出辰值(加设定值与计算值相差2%以下即可

图C.2.2竖向转角管段示意图

停止迭代）O

过渡段长度4,在变形段长度扇确定后用下式计算：

户靜（C.226）

C. 2. 3当竖向转角管段臂长∕V4（图C. 2. 2）时,变形段长度4 应按下列公式计算：

[L_i] ⁴₌________6τ⅛________

ITJ ^∕²（0. 5-ς）tg²（ /2）

[I g 0lG J 俨一°∙ 5尸逖）tg（ /2）_土（1+0 即]

（C. 2. 3-1）

^ζ=UL_i+KR_c （7_p∕7_b）]         ^{（C- 2}' ^3-2）

Zd值可用迭代法解出（计算精度2%）。

C. 2. 4竖向转角管段的计算变形长度妇应按下列方法确定： 当。九时,取 /cd="d； 当/ V九时,取Zed=Zdo

c. 2. 5竖向转角管段弯头的弯矩变化范围、轴向力和横向位移 应按下列公式计算：

P爲卩cd+3K乩               a、

^a~72EI_pL^+KR_c (∕_p∕∕_b)J   ^lC' ^；

式中M——弯头的弯矩变化范围(N ∙ m)；

N ——弯头的升温轴向力(N )；

a--直管臂弯头端的横向位移(m)。

C. 3弯头参数

C. 3. 1光滑弯头的计算曲率半径等于弯头的实际曲率半径，即：

Rc=R                     (C. 3. .1)

C- 3. 2焊制弯头的计算曲率半径,依焊制弯头的结构形式,应按

下列方法确定(图C. 3.2)：

图C. 3.2焊制弯头结构形式

3)单斜接缝；(3)稀缝；(Q密缝 对于单斜接缝焊制弯头：

Rc=r_bm                  (C. 3. 2-1)

对于稀缝焊制弯头，即7^,>_bm(l+tg_α)时：

RC =τ^,bm (1 +ctgα) /2             (C. 3. 2-2)

对于密缝焊制弯头，即T<r_bmG +tgα)时：

EC = (7'XCtga)/2             (C. 3. 2-3)

式中T ―焊制弯头扇形节中心线长度(m)；

«——焊制弯头扇形节夹角之半。

c. 3.3光滑弯头的柔性系数应按下式计算: K = I- 65/λ

式中λ——弯头的尺寸系数。

λ=R_cδ_b∕r_bm²

C- 3.4焊制弯头的柔性系数应按下式计算:

X = L 52"

附录D可选择的焊制三通加固方案

• D. 0. 1焊制三通加固方案的适用范围应为：

管径小于或等于Z）N500；主管相对壁厚Cδ∕DN）大于或等于

• 1. 6%；内压小于或等于1. 4MPa;工作循环温差小于或等于 12（ΓC;工作管段为锚固段。

• D. 0. 2加固方案类型宜按表D. 0. 2选取（图D. 0. 2-1、图D. 0. 2-

2、 图 D. 0. 2-3）。

表D. 0.2       加固方案类型选择表

图D. O. 2-2 II型加固方案

α 视［e 尺寸而定 b = 2. 5δ c=√+100

C_e的横截面积Q主管开孔挖去的管壁横截面积之半

r

图D. O. 2-3 II型加固方案

α =Lf 高度+2Omm b = 2. 5d C=(Z+2［e 高度

［e：主管D 2400时为［8

0=350.300 时为［6. 3

Z>≤250 时为［5

Lf横截面积R主管开孔挖去的管壁横截面积之半

附录E直埋供热管道固定墩推力计算

E- 0. 1本附录按5. 1节规定原则,对常见的管道布置形式中的 固定墩提岀推力计算公式。当实际工程中出现不同的布置形式时, 可参考相似形式的计算原则确定计算公式。计算公式不考虑固定 墩位移的影响。

• E.O. 2各种管道布置形式的计算应按表E. 0. 2所列公式计算。

E-0. 3表E. 0.2中的推力系数¥和综合抵消系数是按表

• E. 0. 3中所列摩擦力下降规律得出的（图E. 0. 3-1和图E. 0. 3-2）。

表E. 0.3      摩擦力下降规律

E- 0. 4判别值I_lJ_i用下列方法求出:

_I L1 乙 min LnaX Lmin

I Ll min

t. maX

表E.0.2等径等壁厚管道各种布置形式的固定墩推力

续表

注l*.maχM∙响为转角管段的过渡段最大长度和过渡段最小长度。∕t∙max可由式

(C. 1. 1-1)求出；

"・心亦可由式(C.L 1-1)求出，但式中Emin应改为P,g;

E为按叩曲线将横坐标改为/1//2查岀的世值; 3.F”为按世曲线将横坐标改为7₂∕7₁查出的^IZ^Z值; 奴可为按1曲线将横坐标改为e/h.min查出的η值； 5. A)为管道流通面积。

本规程用词说明

1∙O∙ 1为便于在执行本规程条文时区别对待,对于要求严格程度 不同的用词说明如下：

1表示很严格,非这样做不可的

正面词釆用“必须"；

反面词采用“严禁

2表示严格,在正常情况下均应这样做的

正面词采用“应”；

反面词采用“不应'‘或“不得"。

3表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的

正面词采用“宜"；

反面词采用“不宜

4表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可"。

1- 0. 2条文中指明应按其它有关标准执行的写法为：“应按•••••• 执行"或“应符合……的规定（或要求）

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