某DN 1000熱力管道，設計溫度120℃，設計壓力1.6MPa，鋼管材質(zhì)為Q235B 碳素結構鋼，聚乙烯外保護殼保溫管，閥門采用金屬硬密封焊接蝶閥，閥體、閥桿材質(zhì)為碳鋼，密封材料為不銹鋼。采用直埋敷設。管道是按照直埋無補償敷設設計的，這種無補償設計需要管道施工時采用預熱，從而降低管道的應力幅度，經(jīng)濟、安全與可靠。管道常見的預熱方式有三種，即熱水預熱、熱風預熱和電預熱。下面結合工程實際對直埋供熱管道的電預熱做簡單講述。

  電預熱的目的是將管道受熱后產(chǎn)生的熱應力提前釋放，見圖9.5.1設備的輸入口處接低電流，高電壓，在輸出口處接高電流、低電壓，一般輸出電壓不高于60V，輸出電流在3000～5000A。開機通電后，電流越大，時間越長，產(chǎn)生的熱量就越多，使管道不斷伸長，當伸長量達到設計預熱伸長量時即可進行補償器焊接固定和管溝回填。如果管子較長可以分段預熱，有的工程預熱段在350～900m左右。施工之前將預熱管段兩端管道口用端帽密封，防止氣體流通。為了使回填過程中管道的伸長量不回縮，需繼續(xù)預熱保持恒溫，直到焊接完成、回填結束后方可停止預熱。

  預熱安裝的基本原理是在管道的最低溫度和最高溫度之間選取一個溫度點tm，在該溫度下，使管道內(nèi)應力為0．一般情況下，t值選取中間溫度，即最低溫度和最高溫度的平均值。在實際預熱安裝中，無論采用局部回填還是敞口預熱，管段因加熱發(fā)生伸長時，土壤與管道外壁的摩擦力是不可避免的，它將阻礙管道的自由伸長。因此實際預熱溫度比中間溫度t略高5℃．在該工程中預熱溫度設定為65℃，預處理管段的伸長量為：

  按要求對管道進行回填，回填土為均勻的密石土，要求分層碾壓，一般要求回填至管道上端200～300mm。

  在預熱管道管網(wǎng)兩端設置標尺，以便預熱伸長后計算管道伸長量。其設計計算伸長量應該等于管道兩端伸長量之和。

  在指定的時間內(nèi)對管溝進行回填?；靥顣r要嚴格控制管道的回縮量，對回填土每200～300mm就要分層夯實與碾壓一次，回填時要按照從預熱管道的兩端向中間的順序進行回填。目的是要在管網(wǎng)中形成錨固段，產(chǎn)生預應力，從而使管路的軸向應力降低到冷安裝時的一半?；靥钔粱靥钯|(zhì)量對后續(xù)施工質(zhì)量起到很大制約作用。

  管道電預熱無補償配管施工簡單方便，施工速度快，預熱均勻，預熱時間短，熱消耗量較小，有效提高管網(wǎng)的安全性和可靠性及使用壽命，電預熱設備體積小、易操作、無噪聲，自動監(jiān)控。管道的軸向應力可以降低到冷安裝時的一半，取消了一次性補償器安裝中大量使用的一次性補償，施工費用相對較低。

  在石油化工裝置配管設計過程中，筆者也采用了類似的無補償配管設計，具有較好的效果。