【摘 要】
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供热管道的直埋敷设技术以其优异的经济性、敷设搭建时间短、良好的保温性能等优点迅速在城市集中供热管网中广泛应用。但是,较长时间的使用年限以及复杂的地下环境,使得埋地
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供热管道的直埋敷设技术以其优异的经济性、敷设搭建时间短、良好的保温性能等优点迅速在城市集中供热管网中广泛应用。但是,较长时间的使用年限以及复杂的地下环境,使得埋地管道出现锈蚀现象,由于直埋管道敷设在地下,检修维护更加复杂。管道的锈蚀监测技术能够实现对钢管的锈蚀情况进行实时的监测,有助于运行人员采取预防及保护措施,防止事故的发生,保障供热管网的安全运行。首先,依据“城镇直埋供热管道工程技术规程(CJJ/T81-98)",介绍供热管道的应力验算的原则和公式。根据不同的受力分析和强度条件,按照应力分类方法,对管道的锚固段和滑动段进行弹性分析和安定性分析,推导正常运行条件下管道的最小壁厚。从管网的稳定性角度分析管网的安全运行,分别对管网的竖向稳定性和管道局部稳定性进行应力验算,推导出正常运行条件下,满足管网稳定性的最小壁厚要求。其次,通过总结前人对供热管道、石油化工管道以及电厂循环冷却水等碳钢管道在介质中的锈蚀行为,分析、总结直埋供热管道的内壁的锈蚀规律,建立管道内壁锈蚀的挂片失重法试验模型。分析整理管道的内壁锈蚀数据,得到管道内壁的锈蚀速率随时间的变化关系。然后,提出了一种有效监测管道外壁锈蚀的方法,通过实验方法建立供热管道的锈蚀模型,利用光纤传感器监测直埋管道外壁的锈蚀情况,实现对整个管网的管道外壁的实时、分布式监测,得到管道外壁的锈蚀速率随时间的变化关系。最后,推导管网锈蚀的评价公式,通过实例计算,分析管网的健康性以及按照监测的锈蚀速率预测管网的剩余寿命,指导供热管网的安全运行。
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