CJJ/T 81-2013 城鎮(zhèn)供熱直埋熱水管道技術規(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計、施工、驗收和運行管理，制定本規(guī)程。
1.0.2 本規(guī)程適用于新建、改建、擴建的設計溫度小于或等于150℃、設計壓力小于或等于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計、施工、驗收和運行管理。
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符合本規(guī)程外，還應符合現(xiàn)行國家標準《室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規(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)建筑技術規(guī)范》GB 50112的相關規(guī)定。
1.0.4 城鎮(zhèn)供熱直埋熱水管道工程的設計、施工、驗收和運行管理除應符合本規(guī)程外，尚應符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。
2 術語和符號
2.2 符 號
A——工作管管壁的橫截面積；
a——溝槽底寬度；
B——管道壁厚負偏差附加值；
C——土壤橫向壓縮反力系數(shù)；
c——安裝工作寬度；
Dc——外護管外徑；
Di——工作管內徑；
Do——工作管外徑；
Dw——保溫層外徑；
E——鋼材的彈性模量；
Ea——主動土壓力；
Ep——被動土壓力；
e——供、回水管中心線距離；
F——單位長度摩擦力；
Ff——活動端對管道伸縮的阻力；
Fmax——單位長度最大摩擦力；
Fmin——單位長度最小摩擦力；
Fa、Fb——駐點兩側活動端對管道伸縮的阻力；
——地基承載力設計值；
1、2、3——固定墩底面、側面及頂面與土壤的摩擦力；
o——初始撓度；
G——包括介質在內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的參數(shù)；
L——設計布置的過渡段長度；
L′——過渡段內計算截面距活動端的距離；
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——預熱管段長度；
Ls——一次性補償器到固定點或駐點的距離；
ΔLs——一次性補償器的計算預熱伸長量；
le——彎頭變形段長度；
lt.max——轉角管段的過渡段最大長度；
lt.min——轉角管段的過渡段最小長度；
lt——轉角管段循環(huán)工作的過渡段長度；
lc1、lc2——轉角管段的計算臂長；
ltd——豎向轉角管段的變形段長度；
l、l1、l2——設計布置的管段長度；
la、lb——駐點兩側過渡段長度；
lcm——轉角管段的平均計算臂長；
Δl——管段的熱伸長量；
Δld——計算截面的熱位移量；
Δla——假設過渡段的熱伸長量；
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——彎頭兩側計算臂長相等時的軸向力；
Ns——豎向轉角管段彎頭的軸向力；
N1——彎頭兩側計算臂長不等時，lc1側的軸向力；
N2——彎頭兩側計算臂長不等時，lc2側的軸向力；
Np·max——管道的最大軸向力；
Nt·max——過渡段內計算截面的最大軸向力；
Nt·min——過渡段內計算截面的最小軸向力；
n——屈服極限增強系數(shù)；
P——土壓力；
Pd——管道計算壓力；
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——預熱管段對固定墩的推力；
ΔTy——工作管屈服溫差；
t0——管道計算安裝溫度；
tg——管道中心線的自然地溫；
t′g——計算點的土壤溫度；
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——計算供水溫度；
tr——計算回水溫度；
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——預熱開始前的管道溫度；
W——管頂單位面積上總垂直荷載；
x——計算點與供水管中心線的水平距離；
X2——被動土壓力作用點至固定墩底面的距離；
X1——主動土壓力作用點至固定墩底面的距離；
ΔX——工作管徑向最大變形量；
y——計算點的覆土深度；
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)向應力加強系數(shù)；
χ——管道壁厚負偏差系數(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——回填土的內摩擦角；
η——許用應力修正系數(shù)；
λ——彎頭工作管的尺寸系數(shù)；
λg——土壤導熱系數(shù)；
λt——保溫材料在運行溫度下的導熱系數(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；
——轉角管段的折角；
υ——鋼材的泊松系數(shù)；
[σ]——鋼材的許用應力；
σb——鋼材的抗拉強度最小值；
σj——內壓、熱脹應力的當量應力變化范圍；
σs——鋼材的屈服極限最小值；
σt——管道內壓引起的環(huán)向應力；
σv——管道中心線處土壤應力；
σbt——彎頭在彎矩作用下最大環(huán)向應力變化幅度；
σpt——彎頭在內壓作用下的最大環(huán)向應力；
σmax——固定墩底面對土壤的最大壓應力。
3 保溫管及管件
4 管道布置與敷設
5 管道應力驗算
6 固定墩設計
7 管道施工與驗收
8 運行與維護
8.0.1 運行、維護應制定相應的管理制度、崗位責任制、安全操作規(guī)程、設施和設備維護保養(yǎng)手冊及事故應急預案。
8.0.2 運行管理、操作和維護人員應掌握供熱系統(tǒng)的運行、維護要求及技術指標，并應定期培訓，考核合格后持證上崗。
8.0.3 在檢查室等有限空間內的運行維護安全應符合下列規(guī)定：
1 作業(yè)應制定實施方案，作業(yè)前應進行危險氣體和溫度檢測，合格后方可進入現(xiàn)場作業(yè)；
2 作業(yè)時應進行圍擋，并應設置提示和安全標志，夜間進行操作檢查時，還應設置警示燈；
3 嚴禁使用明火照明，照明用電電壓不得大于24V。當有人員在檢查室及管溝內作業(yè)時，嚴禁使用潛水泵等用電設備；
4 在有限空間內操作時，地面上應有監(jiān)護人員，并應保持聯(lián)絡暢通；
5 嚴禁在有限空間內休息。
8.0.4 運行、維護除應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)安全運行技術規(guī)程》CJJ/T 88的相關規(guī)定外，還應符合下列規(guī)定：
1 供熱管線及附屬設施應定期進行巡檢，并應制定巡檢方案；
2 當系統(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應立即進行全網(wǎng)巡檢，并應查明故障原因；
3 巡檢發(fā)現(xiàn)外界施工占壓和可能損壞供熱管道及設施時，應及時進行處理，并應在施工階段加強巡視；
4 巡檢發(fā)現(xiàn)管道系統(tǒng)泄漏時，應立即設置安全警戒區(qū)和警示標志，并采取防護措施；
5 當有市政管線在直埋熱水管道上面或側面進行平行或垂直開槽施工時，應及時告知建設單位采取保護措施。
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 常用鋼材的力學性能應符合表B.0.1的規(guī)定。
表B.0.1 常用鋼材的力學性能
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 轉角管段彈性抗彎鉸解析計算法
附錄D 固定墩和固定支架承受的推力計算
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算公式。當實際工程中出現(xiàn)不同的布置形式時，可參考相似形式的計算原則確定計算公式。計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固定墩推力T應按表D.0.2所列公式計算。
表D.0.2 等徑等壁厚管道升溫時固定墩推力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應按下列公式計算：
式中：l1——直管段推力系數(shù)判別值；
l2——轉角管段推力系數(shù)判別值；
l1、l2——設計布置的管段長度(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——轉角管段的過渡段最大長度(m)；
lt.min——轉角管段的過渡段最小長度(m)。
附錄E 直埋保溫管預熱安裝
E.0.1 在滿足本規(guī)程公式(5.3.5-1)的條件時，可采用預熱安裝方法調整管道對固定墩的推力。
E.0.2 管道計算安裝溫度應根據(jù)固定墩能承受的推力確定。管道對固定墩的推力應按本規(guī)程6.1.1、6.1.2條的規(guī)定計算。
E.0.3 直埋管道預熱段與相鄰非預熱段應設置固定墩隔開。預熱段內不應含有變徑和不同材質的鋼管。
E.0.4 預熱安裝宜采用敞溝預熱，在不具備敞溝預熱的條件下，可采用覆土預熱。預熱方法可采用電預熱、風預熱、水預熱等。當采用電預熱時，供回水管間不能形成短路。
E.0.5 管道預熱溫度宜高于管道計算安裝溫度，預熱伸長量應達到計算伸長量。
E.0.6 敞溝預熱應符合下列規(guī)定：
1 應根據(jù)預熱設備容量和現(xiàn)場實際情況，對管網(wǎng)進行分段預熱，預熱管段長度不宜小于500m；
2 預熱管段的計算安裝溫度不宜高于管道工作循環(huán)平均溫度；
3 采用分段預熱時，預熱管段之間應留有2m～3m的空間，在下一管段進行預熱時，上一管段的回縮量宜一并補足，總伸長量應滿足要求；
4 預熱管段的熱伸長量應按下式計算：
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——管道計算安裝溫度(℃)；
ti——預熱開始前的管道溫度(℃)；
Lpr——預熱管段長度(m)。
5 在管道工作循環(huán)最高溫度時，預熱管段對固定墩的推力應按下式計算：
Ts＝α×E(t1－t0)A×106(E.0.6-2)
式中：Ts——預熱管段對固定墩的推力(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 管道上的三通應在預熱前安裝好，且不得與三通支管連接。如果預熱后需在管道上開口加裝三通，應在開口前做補強處理；
7 預熱前應將管道中的水排盡；
8 預熱過程中應采取防止管道橫向移動的措施；
9 管溝內不得有可能阻礙管道自由伸長的土石方或結構；
10 預熱段全部回填夯實前，應維持預熱溫度。
E.0.7 覆土預熱應符合下列規(guī)定：
1 覆土預熱宜采用一次補償器吸收管道的預熱伸長量；
2 預熱宜與熱網(wǎng)試運行合并進行；
3 預熱管段的計算安裝溫度不應高于管道工作循環(huán)最高溫度；
4 一個預熱段設置多個一次性補償器時，一次性補償器應均勻布置，每個一次性補償器的預熱伸長量應按下式計算：
式中：ΔLs——一次性補償器的計算預熱伸長量(m)；
Ls——一次性補償器到固定點或駐點的距離(m)；
α——鋼材的線膨脹系數(shù)[m/(m·℃)]；
t0——管道計算安裝溫度(℃)；
ti——預熱開始前的管道溫度(℃)；
F——預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，預熱管段對固定墩的推力應按下式計算：
Ts＝α×E(t1－t0)A×106＋F×Ls (E.0.7-2)
式中：Ts——預熱管段對固定墩的推力(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——管道計算安裝溫度(℃)；
A——鋼管管壁的橫截面積(m2)；
F——預熱段管道單位長度摩擦力(N/m)；
Ls——一次性補償器到固定點的距離(m)。
6 在管道工作循環(huán)最低溫度時，管道對一次性補償器的拉力應按下式計算：
Ps＝α×E(t0－t2)A×106 (E.0.7-3)
式中：Ps——一次性補償器的拉力(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 預熱管道外宜包裹塑料薄膜，并按首次升溫的摩擦系數(shù)計算單位長度摩擦力；
8 一次性補償器的補償量應在預熱前調整為計算預熱伸長量，并應在伸長量到位后將一次性補償器焊接成整體。
