CN213479401U - 一种热水供热直埋管道预制保温强化弯管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热水供热直埋管道预制保温强化弯管，所述弯管两端连接长直管，所述弯管外表面设有保温层，所述保温层外设有保护层，过弯管轴线的等分平面上设有内置的支撑板，所述支撑板包括弧形段和直板段，所述支撑板在弯管的径向为一拱形，所述弧形段与弯管内壁满焊固定，所述直板段伸出弯管端面之外并插接于长直管之内。本实用新型利用内置支撑板抵抗弯曲变形应力，简化了产品结构，提高了产品寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及城镇供热直埋热水管道工程技术领域，具体涉及一种热水供热直埋管道预制保温强化弯管。
背景技术
热水供热管道工作时，内部压力增加到2.5MPa，管内温度由常温上升到150℃，由于温度、管压的作用，管道产生了形变，这个形变过大会造成管道破坏，给管道的安全使用造成威胁，特别是在大口径、长直管线转弯时，位于弯管两侧直管臂的热伸长会给弯管施加非常大的弯曲应力，造成弯管椭圆化，水平为椭圆短轴，竖向为椭圆长轴，因而在弯管中线的竖向顶点和底点，由于椭圆化拉应力和弯曲拉应力的综合作用应力巨大，此处的弯管为热水供热管道中的薄弱环节。现用的应对技术措施为加大弯管曲率半径、设置固定墩或补偿器，但存在以下缺陷：1.对于使用加大弯管曲率半径的方法，弊端是需要增加占地面积，会侵占用其他管线的位置；2.对于增设固定墩或补偿器的方法，弊端是：固定墩体积大、造价高；补偿器结构复杂，是供热管道的薄弱环节，爆裂、漏水事故经常发生。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种热水供热直埋管道预制保温强化弯管，利用内置支撑板有效抵抗弯曲变形应力，同时，避免产品外形结构过于复杂化，有利于简化管道外防腐层和保温层的设置，提高了管道的使用寿命。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种热水供热直埋管道预制保温强化弯管，所述弯管两端连接长直管，所述弯管外表面设有保温层，所述保温层外设有保护层，过弯管轴线的等分平面上设有内置的支撑板，所述支撑板包括弧形段和直板段，所述支撑板在弯管的径向为一拱形，所述弧形段与弯管内壁满焊固定，所述直板段伸出弯管端面之外并插接于长直管之内。
方案进一步是，所述支撑板为至少两块板拼接。
方案进一步是，所述支撑板的厚度在10~20mm之间。
方案进一步是，所述支撑板从弯管径向看，为拱形板，拱高10~20mm。
方案进一步是，所述支撑板的直板段伸出弯管端面的长度在50~100mm之间。
本实用新型的有益效果是：本实新型利用内置支撑板抵抗弯曲变形应力，简化了产品结构，同时，弯管外形轮廓简洁，有利于保温层和保护层的设置，弯管外表面不易被腐蚀，提高了产品寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的工作状态示意图；
图3是本实用新型内置支撑板结构示意图；
图4是本实用新型内置支撑板安装时的状态图；
图5是管道内压力、热膨胀力、合力随管径的变化示意图。
具体实施方式
一种热水供热直埋管道预制保温强化弯管，见图1、图2、图3所示，弯管1两端连接长直管5，弯管1外表面设有保温层2，保温层2外设有保护层3。过弯管1轴线的等分平面上设有内置的支撑板4，支撑板4包括弧形段401和直板段402。支撑板4在弯管1的径向为一拱形，以应对焊接后材料的收缩，见图4所示。支撑板4从弯管1径向看，为拱形板，拱高10~20mm。弧形段401与弯管1内壁满焊固定，直板段402伸出弯管1端面之外并插接于长直管5之内。支撑板4为至少两块板拼接。支撑板4的厚度在10~20mm之间。支撑板4的直板段402伸出弯管1端面的长度在50~100mm之间。
本实用新型的有益效果是：
（1）本实新型利用内置支撑板抵抗弯曲变形应力，简化了产品结构。此项有益之处是这样实现的：首先，弯管的破坏原因是热水供热管道压力高，小于等于2.5MPa；温度高，小于等于150℃，热膨胀力大，几百吨到上千吨。管道内压力、热膨胀力、合力随管径的变化示意图，如图5所示，由图5可见，管道输送距离长，几公里乃至几十公里。当长度在百米以上的长直管线转弯时，弯需要吸收来自于直管臂的热伸长，也就是弯管需要承受较大的弯曲应力作用，导致温度轴向应力、流体内环向应力、轴向应力、径向应力、弯曲应力等应力作用的当量应力超出弯管允许的应力验算的条件，导致弯管在较短的使用期限内发生破裂漏水。
现用的应对技术方法有如下几种：
1）加大弯管曲率半径的方法，增加弯管抵抗变形的能力；
2）在弯管两侧一定距离内分别设置一个补偿器；
3）在弯管两侧一定距离内分别设置一个固定墩和一个补偿器；
4) 在弯管两侧一定距离内分别设置一个固定墩。
以上方法存在如果采用加大弯管曲率半径的方法，需要足够的施工空间，如曲率半径由1.5DN增加到6DN，占地面积大约由2.25平方米增加到36平方米，增加了33.75平方米；如果增加到10DN，占地面积由2.25平方米增加到100平方米。由此可见这种保护方法会占用其他管线的位置，影响其他相邻管线的布置，通常施工现场无法满足要求。
如果采用固定墩保护的方法，固定墩的推力还要在热膨胀力的基础上再加上流体的内压推力。流体在2.5MPa下，内压推力随管径的变化见图5。由此可见，管径越大流体内压推力也越大，轴向热膨胀力和内压推力的合成推力就越大，参见图5。因而钢筋混凝土固定墩体积很大，有时难以实施。
如果采用补偿器保护的方法，一般也需要设置能承受流体内压力的固定墩。补偿器还需要设置检查小室，占地大，投资高，热损失大。另外供热管道补偿器是供热管道的薄弱环节，补偿器爆裂、漏水事故经常发生，为此供热行业规范规定，供热热水管道应采用直埋无补偿器的敷设。
综上所述，现有保护弯头的方法，不仅占地大，工程造价高、施工周期长，难度大，甚至不具备施工条件，还增加补偿器漏水的概率，降低了供热直埋管网的安全性、供热可靠性。
同时，弯管外形轮廓简洁无接缝，有利于管道外层防腐施工，弯管外表面无易被腐蚀薄弱点，同时，保温层和保护层的设置也更简单，提高了产品寿命。
Claims (5)
1.一种热水供热直埋管道预制保温强化弯管，所述弯管两端连接长直管，所述弯管外表面设有保温层，所述保温层外设有保护层，其特征在于，过弯管轴线的等分平面上设有内置的支撑板，所述支撑板包括弧形段和直板段，所述支撑板在弯管的径向为一拱形，所述弧形段与弯管内壁满焊固定，所述直板段伸出弯管端面之外并插接于长直管之内。
2.根据权利要求1所述的弯管，其特征在于，所述支撑板为至少两块板拼接。
3.根据权利要求1所述的弯管，其特征在于，所述支撑板的厚度在10~20mm之间。
4.根据权利要求1所述的弯管，其特征在于，所述支撑板从弯管径向看，为拱形板，拱高10~20mm。
5.根据权利要求1所述的弯管，其特征在于，所述支撑板的直板段伸出弯管端面的长度在50~100mm之间。
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