地埋式无支撑、长距离补偿管道系统技术方案

本实用新型专利技术针对现有地下管道系统存在的因补偿方法不当而造成的投资过大，寿命不长的问题，公开了一种新的地埋式管道的无支撑、长距离补偿管道系统，它包括埋设在地下的由若干段主管道和支管道组成的输送管道，在主管道与主管道之间或主管道与支管道之间、支管道与支管道之间安装有用于补偿管道长度的、由旋转补偿器及连接管组成的补偿装置。具有施工简单方便，管道运行安全可靠的优点。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及地下管道的补偿方法及相应的管道系统，尤其是一种热力(热水或蒸气)输送管道或化工输送管道的热胀冷缩的管道系统，具体地说是一种地埋式管道的无支撑、长距离补偿管道系统。
技术介绍
目前，地埋式热力输送管道是一种常见的输送管道。为了克服热力输送管道因热胀冷缩而引起管道的损坏，安装时必须每隔一定的距离设置一长度补偿器。常用的补偿器有套管式和波纹管式二种结构。由于这二种结构的补偿装置的补偿量有限，因此一方面补偿间隔较小，一般在30-50米就必须设置一种补偿器，这样一来，整个管道系统所需的补偿器的数量就十分巨大，增加了工程造价，另一方面安装有套管或波纹管的管道，因管道断开，管道内介质压力在拐弯处产生巨大的内压力，常使管道拉裂。所以，为了保证补偿的正常实现，必须每隔一定的距离设置一个重达几百吨(可达300吨或以上)的混凝土固定桩基，其造价也十分巨大。此外，整个管道还必须承受地基变形如地震塌陷等引起的巨大压力，还由于管路上装有许多补偿器，致使整个管道系统更加脆弱，容易受外界影响发生破裂，通常的使用寿命只有理论寿命的一半左右，只要其中有一只破裂就可使整个系统瘫痪，不但产生巨大的经济损失，(少则数百万元，多则上亿元)，还将带来严重的社会问题，(如北京热力集团曾经因系统中一只波纹管爆裂，以致56万人三个月没有采暖)。因此，现有的热力管道由于补偿方法不当，普通存在投资过大，使用寿命过短的问题。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有地下管道系统存在的因补偿方法不当而造成的投资过大，安全寿命不长的问题，设计一种新的地埋式管道的无支撑、不产生内压推力、长距离补偿管道系统。本技术的技术方案是一种地埋式无支撑、长距离补偿管道系统，包括由若干段主管道组成或由若干段主管道及与主管道相连的支管道组成的输送管道，其特征是所述的输送管道直接按设计好的路径敷设在地下，在设定的补偿接头处或转角处安装有用于补偿管道长度的、由旋转补偿器及连接管组成的补偿装置。所述的补偿装置或为同直线补偿装置、或为平行线补偿装置、或为转角补偿装置或其中的任意二个组合或全部组合。所述的同直线补偿装置至少由四个旋转补偿器及三段连接管组成，其中第一、第二两个旋转补偿器的一端分别与待连接的主管道相连，另一端与其相垂直的第一连接管、第二连接管相连，第一连接管、第二连接管的另一端分别与对应的第三旋转补偿器和第四旋转补偿器的一端相连，与主管相平行的第三连接管的两端分别与对应的第三旋转补偿器和第四旋转补偿器的一端相连。所述的平行线补偿装置至少由两个旋转补偿器及一段连接管组成，两个旋转补偿器的一端分别与相应的待连接的主管相连，两个旋转补偿器的另一端通过连接管相连。所述的转角补偿装置由三个旋转补偿器和两段连接管组成，第一旋转补偿器和第二旋转补偿器的一端与各自对应的主管的一端相连，它们的另一端分别与对应第一连接管和第二连接管的一端相连，第一连接管和第二连接管的另一端分别与第三旋转补偿器的两端相连。所述的补偿装置之间的补偿间距介于30-500米之间。所述的相邻的管道位于同一直线或呈直角布置时，在补偿间距处或转角处至少安装有四个旋转补偿器。所述的相邻的管道相互平行但不在同一直线时，在其接头处至少安装有两个旋转补偿器。是所述的地基为未经处理的软土地基。本技术具有以下优点1、本技术大大简化了地下管道的安装工序和对地基的需求，它要直接辅设在软土地基上，施工时只需开挖一用于掩埋输送主管的地沟即可，无需对地基作任何处理，且省去了传统的桩基，因此，安装工艺很简单、安装成本可大幅度度下降。2、由于本技术的补偿量相当于一个可拉伸的平行四边形，每个补偿单元的补偿长度可根据需要进行设计，故理论上相邻补偿单元的间隔可达到500米以上。3、由于无固定式桩基的约束，因此，本技术的管道系统的抗压性能好，不会产生内压力和盲板力，管道的使用寿命可达到其理论寿命。4、适用范围广，本技术可用于一切需要对管道长度进行补偿的输送管道，尤其适合于温差在70度以上的输送管道，如北方地区的热水供水系统、企业内部的蒸汽供汽系统、化工企业的原料及中间体的输送管道、余热回收利用管道等，既可用于直管输送管道，也可用于支管输送管道。5、整个管路系统具有刚性管道、柔性结构的特点，可拉伸，具有抗震功能。6、整个系统设计、制造十分方便，成本低。7、作为整个系统的关键的旋转补偿器是近年来发展起来的性能优良，补偿安全可靠的新产品，目前正在逐步替代现有的套管式和波纹管式补偿器，将其应用到地下管道的补偿中尚属首次且产生了特别的效果，解决了长期以来使用的套管式和波纹管补偿装置所存在的不可逾越的技术难题。它具有结构简单，制造安装方便的优势。附图说明图1是本技术的一个组合式管道系统的立体结构示意图。图2是本技术的旋转补偿器的结构示意图。具体实施方式下面结构附图和实施例对本技术作进一步的说明。如图1、2所示。本技术的地埋式管道的无支撑、大跨距补偿是首先将待辅设的管道直接放置在地面以下的未经处理的软土地基上；其次，在设定的补偿间距(最大可达500米)处或转弯处安装两个或两个以上的旋转补偿器以补偿管道因热胀冷缩而发生的长度的变化，最后在安装好旋转补偿器的管道上覆盖上表层软土恢复地面原状即可，整个安装、施工过程中无需建造固定桩基。图1详细表述了本技术的整体构思，具体实施时，可全部实施图1中的管道系统，也可实施图1中的部分管道系统，所述的管道系统可为单管道系统，也可为双管道系统，还可为三管道系统，下面仅以一个管道系统为例作进一步的说明，多管道系统可参照单管道系统进行实施。本技术的地埋式无支撑、长距离补偿管道系统，通过将需要辅设的管道(由主管道1、2、3、4，与主管道4相连的支管道5及与支道道5相连的支管道6组成)直接按设计好的路径敷设在地下，并在设定的补偿接头处(补偿间隔可参照相关设计手册进行设定，采用本技术的系统其间隔最大可达500米，远远大于现有的30-50米的间隔)或转角处安装用于补偿管道长度的、由旋转补偿器及连接管组成的补偿装置。补偿接头处可位于直段的主管道之间，也可位于主管道的转角处，还可位于主管道与支管道的连接处以及位于支管道与支管道的连接处，如图1所示。其中所述的补偿装置可为同直线补偿装置、也可为平行线补偿装置、还可为转角补偿装置或其中的任意二个或全部的组合。对照图1，所述的同直线补偿装置由四个旋转补偿器7、8、9、10及三段连接管11、12、13组成，其中第一、第二两个旋转补偿器7、8的一端分别与待连接的呈同一直接布置的主管道2、3相连，另一端与其相垂直的第一连接管11、第二连接管12相连，第一连接管11、第二连接管12的另一端分别与对应的第三旋转补偿器9和第四旋转补偿器10的一端相连，与主管相平行的第三连接管13的两端分别与对应的第三旋转补偿器9和第四旋转补偿器10的一端相连，相邻的两个主管2、3通过所述的四个旋转补偿器7、8、9、10和三段连接管11、12、13连接成一个能自动补偿管道长度的通道。所述的平行线补偿装置由两个旋转补偿器14、15及一段连接管16组成，两个旋转补偿器14、15的一端分别与相应的待连接的相互平行但不在同一直线上的主管1、2相连，两个旋转补偿器14、15的另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地埋式无支撑、长距离补偿管道系统，包括由若干段主管道组成或由若干段主管道及与主管道相连的支管道组成的输送管道，其特征是所述的输送管道直接按设计好的路径敷设在地下，在设定的补偿接头处或转角处安装有用于补偿管道长度的、由旋转补偿器及连接管组成的补偿装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋章根，
申请(专利权)人：宋章根，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]