梁　鹂

(太原市热力设计有限公司，太原 030012)



短补偿臂“Z”形供热直埋弯管的应力分析

梁鹂

(太原市热力设计有限公司，太原 030012)

摘要：《城镇供热直埋热水管道技术规程》CJJ/81-2013规定，Z形弯管补偿器补偿臂长不应小于2倍管道的弹性臂长。工程实践中由于道路等条件限制，绝大部分Z形弯管补偿臂长小于2倍管道的弹性臂长。这样规定，使得相当一部分Z形弯管不但不能用作Z形弯管补偿器使用而且还要人为安装补偿器或固定墩进行保护，既增加了工程造价、延长了施工周期、还降低了供热运行的安全性。针对这一问题，应用ANSYS10.0有限元分析软件，对DN150-DN500供热直埋管道补偿臂长小于2倍管道弹性臂长的“Z”形弯管进行了数值模拟。得出了补偿臂长在1.25～2倍管道弹性臂长的“Z”形弯管，SINT应力值更小，更适宜用作Z形弯管补偿器使用。这一结论填补了CJJ/81-2013中，对于管径在DN150-DN500、补偿臂长在1.25～2倍管道弹性臂长的“Z”形弯管，用作Z形弯管补偿器使用的空白。

关键词：有限元模拟；直埋供热管道；“Z”形补偿器；应力分析

供热管道的直埋敷设已在城市集中供热中取代了传统的架空敷设方式，作为直埋供热管道的重要部件之一的“Z”形弯管补偿器，与其相关的应力验算资料却不健全。行业规范[1](以下简称《规程》)规定：“Z”形补偿管段可分割成两个L形转角管段，每个转角管段的臂长均应大于或等于管道的弹性臂长(即弯头变形段长度)，如图1.“Z”形弯头的应力验算按照分割成的两个L形补偿弯管分别进行计算。《规程》把短臂(即补偿臂)小于2倍管道弹性臂长的“Z”形弯管用作补偿器排除在外。……