关键词：火电厂；热力管道；二次应力优化分析
引言
集中供热是国家相关部门积极推广的市政建设项目之一，可以减少污染改善城市环境，提高人们生活质量。实现集中供热就离不开热源和热力管道，所以本文主要阐述热力管道的敷设以及安装。
1管道元件的概念和构成
连接管道系统的各种零部件的总称即为管道元件，管道元件主要用以分离、输送、控制、混合、计量或制止流体流动等。管道元件主要由管道支撑件和管道组成件2部分构成。
1.1管道组成件的构成
用于连接或组装成管道的管道元件被称为管道组成件。常用管道组成件有：管件（弯管、弯头、三通、活接头、异径管、堵头等）、管子、密封件、法兰、紧固件、膨胀节、阀门、挠性接头、过滤器、疏水器、节流装置等组成。
1.2管道支撑件
将管道的荷载传递到管架结构上去的管道元件称为管道支撑件。常用管道支撑件有吊杆、弹簧支吊架、恒力支吊架、拉杆、支撑杆、垫板、U形卡、托架、夹板等。
2管道应力分析的安全评定
热力管道设计中的应力分析主要目的是为了保证和其他相连的设备和机器的安全，保证设备和机器在热力管道中进行的安全评定，需要充分的考虑在设备和机器内受到的荷载所承受的应力能够均匀分布，排除因为管道受力不均匀造成的管道变形，所以工程师在对热力管道设计中的应力结构要充分考虑管道所承受的承载能力。
2.1管道一次应力的校核条件
有关热力管道设计中的一次应力的校核条件有明确的规定如下：（1）热力管道设计中内部的组件和管系的壁厚要满足规定要求，同时热力管道内部所产生的压力应是安全的。（2）热力管道的管系壁厚决定了管道的稳定性，因为管道外部应力也是安全的。（3）热力管道中因为受力、重力和其他荷载因素所产生的一次应力，所需要的校核条件不能超过管道接受的温度范围。
2.2管道二次应力的校核条件
热力管道设计中的二次应力的校核条件不允许超过管道所接受的应力范围，同时管道受到外界因素的影响发生位移变化，温度从最低到最高的变化管道会产生热胀冷缩，所以在计算管道设计中的最大位移应力范围应该特别注意。
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3火电厂热力管道二次应力优化
3.1地下敷设
地下敷设因为不影响城市交通和市容，所以地下敷设也是热力管道主要敷设方式之一。1)地沟敷设。地沟就是地下敷设管道的围护构筑物，地沟主要起到防水和承受路面压力的作用。主要分为可通行地沟，半通行地沟和不通行地沟。a．可通行地沟。通行地沟是指检查维修人员可以直立行走的地沟，可以单侧布管或者双侧布管两种方式。通行地沟的高度不低于1．8m，宽度不低于0．6m。b．半通行地沟。半通行地沟的高度不低于1．2m，宽度不低于0．5m。工作人员可以在半通行地沟进行日常简单的检修与维护，但是如果遇到情况严重需要更换管道等大型工程时仍需挖开地面进行维修。半通行地沟可以迅速准确的找到故障点，缩小大修时的开挖范围。c．不通行地沟。不通行地沟的容积较小，只要求保证管道安装的必要尺寸。其优点是造价低，占地少，是城市集中供热经常采用的地沟敷设形式。其缺点是如果需要进行维修时必须挖开地面。2)直埋敷设。直埋敷设是指将供热管道直接敷设在土壤当中。在供热管道安装工程中，直埋敷设在国内外都得到了大规模的应用。
3.2管系荷载的确定
管系所承受的荷载大致可以分为四类：（1）第一类是热力管道设计中管道自身所承受的荷载和温度，热力管道在运行中所承受的压力和温度荷载是不同的，根据热力管道的参数计算后得出最不利的一组进行解决，防止以后因为这些问题阻碍了热力管道的正常运行。（2）第二类是管系的持续外载，其中包括:管道内部受到的基本荷载，管道自身的重量，管道中的支吊架所受到的外界压力和内部荷载以及其他分布的受力外载。（3）第三类是管道内部的热力膨胀和端点位移变化，管道在安装和运行过程中由于管道的温度变化，从而使管道内部热胀冷缩发生变形，因为热力管道受到温度荷载的状态下管道边界和设备端口会随着温度的变化而发生位移，所以要对热力管道端点位移进行限制。（4）第四类是管道设计中要防止发生偶然性荷载，包括因为天气原因，地质灾害等因素的影响对管道产生的冲击力，这些荷载的发生都是偶然性的，概率并不是很大，通常情况下以上这些问题不会同时出现并对热力管道造成影响。
3.3供热管道的安装
管道安装必须在管沟开挖和沟底土层合格后进行。下管前应检查管道表面的防腐保温层，如果有破损应及时处理;管道接口对接时，要确保管道的坡度和安装位置;保温管可以单根吊入管沟内进行安装，也可以两根或多根预制保温管焊接完毕后进行吊装。如果焊接管道较长时，应用两台或多台吊车吊装，吊点位置依据实际平衡位置选定，严禁直接把管道推下管沟。施工安装时应预先在管沟底部铺10cm～20cm的细沙，下管后管道四周应继续填充细沙，再回填原土并夯实。目前，为了减小投资节约材料费用，国内也有采取回填无杂物净土的施工方式。供热管道一般采取焊接和法兰连接。焊接因施工简便迅速，连接可靠而广泛应用于管道和补偿器的连接，焊接完毕后必须做无损检测，确认合格后才能进行接口保温。法兰连接因装卸方便，主要用在管道与设备和阀门等需要装卸的附件连接上。当日工程完工后应用盲板遮挡管口，以防水，泥，以及异物进入管内。
结语
总之，在对热力管道设计中的应力分析对其参数计算可能会遇到一些问题，但要保证热力管道设计中参数计算的正确性，热力管道设计中的应力分析要合理规范，如果在对热力管道的边界条件及约束处理存在错误性，会对热力管道造成很大的破坏，因此核算热力管道设计中的应力分析时需要特别得认真仔细，所以说对热力管道设计中的应力分析也是具有非常重要的意义。
参考文献
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论文作者:张润盘
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 17期
论文发表时间:2020/1/9
标签：管道论文; 应力论文; 热力论文; 地沟论文; 荷载论文; 位移论文; 吊架论文; 《当代电力文化》2019年 17期论文;