CJJ/T 81-2013 城鎮(zhèn)供熱直埋熱水管道技術(shù)規(guī)程 （完整版）
1 總 則
1.0.1 為規(guī)范城鎮(zhèn)供熱直埋熱水管道工程的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收和運(yùn)行管理，制定本規(guī)程。
1.0.2 本規(guī)程適用于新建、改建、擴(kuò)建的設(shè)計(jì)溫度小于或等于150℃、設(shè)計(jì)壓力小于或等于2.5MPa、管道公稱直徑小于或等于1200mm城鎮(zhèn)供熱直埋熱水管道的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收和運(yùn)行管理。
1.0.3 在地震、濕陷性黃土、膨脹土等地區(qū)，供熱直埋熱水管道工程除應(yīng)符合本規(guī)程外，還應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《室外給水排水和燃?xì)鉄崃こ炭拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50032、《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》GB 50025和《膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》GB 50112的相關(guān)規(guī)定。
1.0.4 城鎮(zhèn)供熱直埋熱水管道工程的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收和運(yùn)行管理除應(yīng)符合本規(guī)程外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2 術(shù)語和符號(hào)
2.2 符 號(hào)
A——工作管管壁的橫截面積；
a——溝槽底寬度；
B——管道壁厚負(fù)偏差附加值；
C——土壤橫向壓縮反力系數(shù)；
c——安裝工作寬度；
Dc——外護(hù)管外徑；
Di——工作管內(nèi)徑；
Do——工作管外徑；
Dw——保溫層外徑；
E——鋼材的彈性模量；
Ea——主動(dòng)土壓力；
Ep——被動(dòng)土壓力；
e——供、回水管中心線距離；
F——單位長度摩擦力；
Ff——活動(dòng)端對(duì)管道伸縮的阻力；
Fmax——單位長度最大摩擦力；
Fmin——單位長度最小摩擦力；
Fa、Fb——駐點(diǎn)兩側(cè)活動(dòng)端對(duì)管道伸縮的阻力；
——地基承載力設(shè)計(jì)值；
1、2、3——固定墩底面、側(cè)面及頂面與土壤的摩擦力；
o——初始撓度；
G——包括介質(zhì)在內(nèi)的保溫管單位長度自重；
Gg——固定墩自重；
G1——固定墩上部覆土重；
GW——單位長度管道上方的土層重量；
g——重力加速度；
H——管道中心線覆土深度；
Hl——管道當(dāng)量覆土深度；
Hw——地下水位線深度；
b、d、h——固定墩寬、厚、高尺寸；
h1——固定墩頂面至地面的距離；
h2——固定墩底面至地面的距離；
Ip——直管工作管橫截面的慣性矩；
Ib——彎頭工作管橫截面的慣性矩；
K——抗滑移系數(shù)；
Ks——被動(dòng)土壓力折減系數(shù)；
K′——彎頭工作管柔性系數(shù)；
K0——土壤靜壓力系數(shù)；
Kov——抗傾覆系數(shù)；
k——與土壤特性和管道剛度有關(guān)的參數(shù)；
L——設(shè)計(jì)布置的過渡段長度；
L′——過渡段內(nèi)計(jì)算截面距活動(dòng)端的距離；
Lmax——直管段的過渡段最大長度；
Lmin——直管段的過渡段最小長度；
Lpr——預(yù)熱管段長度；
Ls——一次性補(bǔ)償器到固定點(diǎn)或駐點(diǎn)的距離；
ΔLs——一次性補(bǔ)償器的計(jì)算預(yù)熱伸長量；
le——彎頭變形段長度；
lt.max——轉(zhuǎn)角管段的過渡段最大長度；
lt.min——轉(zhuǎn)角管段的過渡段最小長度；
lt——轉(zhuǎn)角管段循環(huán)工作的過渡段長度；
lc1、lc2——轉(zhuǎn)角管段的計(jì)算臂長；
ltd——豎向轉(zhuǎn)角管段的變形段長度；
l、l1、l2——設(shè)計(jì)布置的管段長度；
la、lb——駐點(diǎn)兩側(cè)過渡段長度；
lcm——轉(zhuǎn)角管段的平均計(jì)算臂長；
Δl——管段的熱伸長量；
Δld——計(jì)算截面的熱位移量；
Δla——假設(shè)過渡段的熱伸長量；
Δl′——固定墩微量位移量；
Δlp——過渡段的塑性壓縮變形量；
M——彎頭的彎矩變化范圍；
Na——錨固段的軸向力；
Nb——彎頭兩側(cè)計(jì)算臂長相等時(shí)的軸向力；
Ns——豎向轉(zhuǎn)角管段彎頭的軸向力；
N1——彎頭兩側(cè)計(jì)算臂長不等時(shí)，lc1側(cè)的軸向力；
N2——彎頭兩側(cè)計(jì)算臂長不等時(shí)，lc2側(cè)的軸向力；
Np·max——管道的最大軸向力；
Nt·max——過渡段內(nèi)計(jì)算截面的最大軸向力；
Nt·min——過渡段內(nèi)計(jì)算截面的最小軸向力；
n——屈服極限增強(qiáng)系數(shù)；
P——土壓力；
Pd——管道計(jì)算壓力；
Q——作用在單位長度管道上的垂直分布荷載；
qs——供水管單位長度熱損失；
qr——回水管單位長度熱損失；
R——彎頭的曲率半徑；
Rh——附加熱阻；
Rg——土壤熱阻；
Rt——保溫材料熱阻；
R0——土壤表面換熱熱阻；
r——工作管平均半徑；
rbm——彎頭工作管橫截面的平均半徑；
rbo——彎頭工作管橫截面的外半徑；
rbi——彎頭工作管橫截面的內(nèi)半徑；
SF——單位長度管道上方土體的剪切力；
s——兩管道之間的凈距；
T——固定墩、固定支架承受的推力；
T′——固定墩承受推力減小值；
Ts——預(yù)熱管段對(duì)固定墩的推力；
ΔTy——工作管屈服溫差；
t0——管道計(jì)算安裝溫度；
tg——管道中心線的自然地溫；
t′g——計(jì)算點(diǎn)的土壤溫度；
tws——供水管保溫層外表面溫度；
twr——回水管保溫層外表面溫度；
ts——計(jì)算供水溫度；
tr——計(jì)算回水溫度；
t1——管道工作循環(huán)最高溫度；
t2——管道工作循環(huán)最低溫度；
ti——預(yù)熱開始前的管道溫度；
W——管頂單位面積上總垂直荷載；
x——計(jì)算點(diǎn)與供水管中心線的水平距離；
X2——被動(dòng)土壓力作用點(diǎn)至固定墩底面的距離；
X1——主動(dòng)土壓力作用點(diǎn)至固定墩底面的距離；
ΔX——工作管徑向最大變形量；
y——計(jì)算點(diǎn)的覆土深度；
Y——溫度修正系數(shù)；
α——鋼材的線膨脹系數(shù)；
βb——彎頭平面彎曲環(huán)向應(yīng)力加強(qiáng)系數(shù)；
χ——管道壁厚負(fù)偏差系數(shù)；
δ——工作管公稱壁厚；
δb——彎頭工作管的公稱壁厚；
δm——工作管最小壁厚；
γs——安全系數(shù)；
φ——回填土的內(nèi)摩擦角；
η——許用應(yīng)力修正系數(shù)；
λ——彎頭工作管的尺寸系數(shù)；
λg——土壤導(dǎo)熱系數(shù)；
λt——保溫材料在運(yùn)行溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)；
μ——摩擦系數(shù)；
ρ——土密度；
ρsw——地下水位線以下的土壤有效密度；
——轉(zhuǎn)角管段的折角；
υ——鋼材的泊松系數(shù)；
[σ]——鋼材的許用應(yīng)力；
σb——鋼材的抗拉強(qiáng)度最小值；
σj——內(nèi)壓、熱脹應(yīng)力的當(dāng)量應(yīng)力變化范圍；
σs——鋼材的屈服極限最小值；
σt——管道內(nèi)壓引起的環(huán)向應(yīng)力；
σv——管道中心線處土壤應(yīng)力；
σbt——彎頭在彎矩作用下最大環(huán)向應(yīng)力變化幅度；
σpt——彎頭在內(nèi)壓作用下的最大環(huán)向應(yīng)力；
σmax——固定墩底面對(duì)土壤的最大壓應(yīng)力。
3 保溫管及管件
4 管道布置與敷設(shè)
5 管道應(yīng)力驗(yàn)算
6 固定墩設(shè)計(jì)
7 管道施工與驗(yàn)收
8 運(yùn)行與維護(hù)
8.0.1 運(yùn)行、維護(hù)應(yīng)制定相應(yīng)的管理制度、崗位責(zé)任制、安全操作規(guī)程、設(shè)施和設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)手冊及事故應(yīng)急預(yù)案。
8.0.2 運(yùn)行管理、操作和維護(hù)人員應(yīng)掌握供熱系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)要求及技術(shù)指標(biāo)，并應(yīng)定期培訓(xùn)，考核合格后持證上崗。
8.0.3 在檢查室等有限空間內(nèi)的運(yùn)行維護(hù)安全應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 作業(yè)應(yīng)制定實(shí)施方案，作業(yè)前應(yīng)進(jìn)行危險(xiǎn)氣體和溫度檢測，合格后方可進(jìn)入現(xiàn)場作業(yè)；
2 作業(yè)時(shí)應(yīng)進(jìn)行圍擋，并應(yīng)設(shè)置提示和安全標(biāo)志，夜間進(jìn)行操作檢查時(shí)，還應(yīng)設(shè)置警示燈；
3 嚴(yán)禁使用明火照明，照明用電電壓不得大于24V。當(dāng)有人員在檢查室及管溝內(nèi)作業(yè)時(shí)，嚴(yán)禁使用潛水泵等用電設(shè)備；
4 在有限空間內(nèi)操作時(shí)，地面上應(yīng)有監(jiān)護(hù)人員，并應(yīng)保持聯(lián)絡(luò)暢通；
5 嚴(yán)禁在有限空間內(nèi)休息。
8.0.4 運(yùn)行、維護(hù)除應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)安全運(yùn)行技術(shù)規(guī)程》CJJ/T 88的相關(guān)規(guī)定外，還應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 供熱管線及附屬設(shè)施應(yīng)定期進(jìn)行巡檢，并應(yīng)制定巡檢方案；
2 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)壓力降低、溫度變化較大、失水量增大等異常情況時(shí)應(yīng)立即進(jìn)行全網(wǎng)巡檢，并應(yīng)查明故障原因；
3 巡檢發(fā)現(xiàn)外界施工占?jí)汉涂赡軗p壞供熱管道及設(shè)施時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理，并應(yīng)在施工階段加強(qiáng)巡視；
4 巡檢發(fā)現(xiàn)管道系統(tǒng)泄漏時(shí)，應(yīng)立即設(shè)置安全警戒區(qū)和警示標(biāo)志，并采取防護(hù)措施；
5 當(dāng)有市政管線在直埋熱水管道上面或側(cè)面進(jìn)行平行或垂直開槽施工時(shí)，應(yīng)及時(shí)告知建設(shè)單位采取保護(hù)措施。
附錄A 全國主要城市地溫月平均值
附錄A 全國主要城市地溫月平均值
表A 全國主要城市地溫月平均值
附錄B 鋼材性能
B.0.1 常用鋼材的力學(xué)性能應(yīng)符合表B.0.1的規(guī)定。
表B.0.1 常用鋼材的力學(xué)性能
B.0.2 常用鋼材的彈性模量E和線膨脹系數(shù)α值應(yīng)符合表B.0.2的規(guī)定。
表B.0.2 常用鋼材的彈性模量E和線膨脹系數(shù)α
附錄C 轉(zhuǎn)角管段彈性抗彎鉸解析計(jì)算法
附錄D 固定墩和固定支架承受的推力計(jì)算
D.0.1 按本規(guī)范第6.1節(jié)規(guī)定的原則，給出常見的管道布置形式中固定墩承受推力的計(jì)算公式。當(dāng)實(shí)際工程中出現(xiàn)不同的布置形式時(shí)，可參考相似形式的計(jì)算原則確定計(jì)算公式。計(jì)算公式不考慮固定墩位移的影響。
D.0.2 管道典型布置形式的等徑等壁厚管道升溫時(shí)固定墩推力T應(yīng)按表D.0.2所列公式計(jì)算。
表D.0.2 等徑等壁厚管道升溫時(shí)固定墩推力T
D.0.3 表D.0.2中的推力系數(shù)Ψ(圖D.0.3-1)和綜合抵消系數(shù)η(D.0.3-2)應(yīng)查圖取值。
圖D.0.3-1 推力系數(shù)Ψ曲線圖
圖D.0.3-2 綜合抵消系數(shù)η曲線圖
D.0.4 表D.0.2中的判別值l1、l2應(yīng)按下列公式計(jì)算：
式中：l1——直管段推力系數(shù)判別值；
l2——轉(zhuǎn)角管段推力系數(shù)判別值；
l1、l2——設(shè)計(jì)布置的管段長度(m)；
Lmax——直管段的過渡段最大長度(m)；
Lmin——直管段的過渡段最小長度(m)；
lt.max——轉(zhuǎn)角管段的過渡段最大長度(m)；
lt.min——轉(zhuǎn)角管段的過渡段最小長度(m)。
附錄E 直埋保溫管預(yù)熱安裝
E.0.1 在滿足本規(guī)程公式(5.3.5-1)的條件時(shí)，可采用預(yù)熱安裝方法調(diào)整管道對(duì)固定墩的推力。
E.0.2 管道計(jì)算安裝溫度應(yīng)根據(jù)固定墩能承受的推力確定。管道對(duì)固定墩的推力應(yīng)按本規(guī)程6.1.1、6.1.2條的規(guī)定計(jì)算。
E.0.3 直埋管道預(yù)熱段與相鄰非預(yù)熱段應(yīng)設(shè)置固定墩隔開。預(yù)熱段內(nèi)不應(yīng)含有變徑和不同材質(zhì)的鋼管。
E.0.4 預(yù)熱安裝宜采用敞溝預(yù)熱，在不具備敞溝預(yù)熱的條件下，可采用覆土預(yù)熱。預(yù)熱方法可采用電預(yù)熱、風(fēng)預(yù)熱、水預(yù)熱等。當(dāng)采用電預(yù)熱時(shí)，供回水管間不能形成短路。
E.0.5 管道預(yù)熱溫度宜高于管道計(jì)算安裝溫度，預(yù)熱伸長量應(yīng)達(dá)到計(jì)算伸長量。
E.0.6 敞溝預(yù)熱應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 應(yīng)根據(jù)預(yù)熱設(shè)備容量和現(xiàn)場實(shí)際情況，對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行分段預(yù)熱，預(yù)熱管段長度不宜小于500m；
2 預(yù)熱管段的計(jì)算安裝溫度不宜高于管道工作循環(huán)平均溫度；
3 采用分段預(yù)熱時(shí)，預(yù)熱管段之間應(yīng)留有2m～3m的空間，在下一管段進(jìn)行預(yù)熱時(shí)，上一管段的回縮量宜一并補(bǔ)足，總伸長量應(yīng)滿足要求；
4 預(yù)熱管段的熱伸長量應(yīng)按下式計(jì)算：
Δl＝α(t0－ti)Lpr (E.0.6-1)
式中：Δl——管段的熱伸長量(m)；
α——鋼材的線膨脹系數(shù)[m/(m·℃)]；
t0——管道計(jì)算安裝溫度(℃)；
ti——預(yù)熱開始前的管道溫度(℃)；
Lpr——預(yù)熱管段長度(m)。
5 在管道工作循環(huán)最高溫度時(shí)，預(yù)熱管段對(duì)固定墩的推力應(yīng)按下式計(jì)算：
Ts＝α×E(t1－t0)A×106(E.0.6-2)
式中：Ts——預(yù)熱管段對(duì)固定墩的推力(N)；
α——鋼材的線膨脹系數(shù)[m/(m·℃)]；
E——鋼材的彈性模量(MPa)；
t1——管道工作循環(huán)最高溫度(℃)；
t0——管道計(jì)算安裝溫度(℃)；
A——工作管管壁的橫截面積(m2)。
6 管道上的三通應(yīng)在預(yù)熱前安裝好，且不得與三通支管連接。如果預(yù)熱后需在管道上開口加裝三通，應(yīng)在開口前做補(bǔ)強(qiáng)處理；
7 預(yù)熱前應(yīng)將管道中的水排盡；
8 預(yù)熱過程中應(yīng)采取防止管道橫向移動(dòng)的措施；
9 管溝內(nèi)不得有可能阻礙管道自由伸長的土石方或結(jié)構(gòu)；
10 預(yù)熱段全部回填夯實(shí)前，應(yīng)維持預(yù)熱溫度。
E.0.7 覆土預(yù)熱應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 覆土預(yù)熱宜采用一次補(bǔ)償器吸收管道的預(yù)熱伸長量；
2 預(yù)熱宜與熱網(wǎng)試運(yùn)行合并進(jìn)行；
3 預(yù)熱管段的計(jì)算安裝溫度不應(yīng)高于管道工作循環(huán)最高溫度；
4 一個(gè)預(yù)熱段設(shè)置多個(gè)一次性補(bǔ)償器時(shí)，一次性補(bǔ)償器應(yīng)均勻布置，每個(gè)一次性補(bǔ)償器的預(yù)熱伸長量應(yīng)按下式計(jì)算：
式中：ΔLs——一次性補(bǔ)償器的計(jì)算預(yù)熱伸長量(m)；
Ls——一次性補(bǔ)償器到固定點(diǎn)或駐點(diǎn)的距離(m)；
α——鋼材的線膨脹系數(shù)[m/(m·℃)]；
t0——管道計(jì)算安裝溫度(℃)；
ti——預(yù)熱開始前的管道溫度(℃)；
F——預(yù)熱段管道單位長度摩擦力(N/m)；
E——鋼材的彈性模量(MPa)；
A——工作管管壁的橫截面積(m2)。
5 在管道工作循環(huán)最高溫度時(shí)，預(yù)熱管段對(duì)固定墩的推力應(yīng)按下式計(jì)算：
Ts＝α×E(t1－t0)A×106＋F×Ls (E.0.7-2)
式中：Ts——預(yù)熱管段對(duì)固定墩的推力(N)；
α——鋼材的線膨脹系數(shù)[m/(m·℃)]；
E——鋼材的彈性模量(MPa)；
t1——管道工作循環(huán)最高溫度(℃)；
t0——管道計(jì)算安裝溫度(℃)；
A——鋼管管壁的橫截面積(m2)；
F——預(yù)熱段管道單位長度摩擦力(N/m)；
Ls——一次性補(bǔ)償器到固定點(diǎn)的距離(m)。
6 在管道工作循環(huán)最低溫度時(shí)，管道對(duì)一次性補(bǔ)償器的拉力應(yīng)按下式計(jì)算：
Ps＝α×E(t0－t2)A×106 (E.0.7-3)
式中：Ps——一次性補(bǔ)償器的拉力(N)；
α——鋼材的線膨脹系數(shù)[m/(m·℃)]；
E——鋼材的彈性模量(MPa)；
t0——管道計(jì)算安裝溫度(℃)；
t2——管道工作循環(huán)最低溫度(℃)；
A——工作管管壁的橫截面積(m2)。
7 預(yù)熱管道外宜包裹塑料薄膜，并按首次升溫的摩擦系數(shù)計(jì)算單位長度摩擦力；
8 一次性補(bǔ)償器的補(bǔ)償量應(yīng)在預(yù)熱前調(diào)整為計(jì)算預(yù)熱伸長量，并應(yīng)在伸長量到位后將一次性補(bǔ)償器焊接成整體。
