探讨了不同敷设方式下聚氨酯预制直埋保温管中保温层的受力问题,明确直埋保温管中保温层的力学性能参数与直埋设计相关参数的影响关系,提出计算保温层受力的方法,提出控制保温受力的设计要点。受力情况进行分析。1.1架空敷设时保温受力分析聚氨酯预制保温管应用于架空敷设时，架空管道保温受力如图1所示：考虑两侧均为自由伸缩端，不考虑保温单元之间的作用力。管道内介质升温，工作钢管受热膨胀，轴向（纵向）Z方向、法向（径向）X方向、环向（周向）Y方向均伸长。Z向变化最大，Y向和X向变化很较小，可忽略不计。外护管受热变形，变化情况与钢管类似。架空管道保温受力可简化如图2所示：保温在钢管和外护管之间，三者共同作用变形协调稳定。对于直埋热力管道钢管工作温度最高140℃，外护管温度最高50℃：工作钢管和外护管的线性膨胀系数接近，在各自的温升范围内，Z向单位长度变形量差值为11×10-6×（140-50）＝0.00099（m/m）。考虑最不利的工况，环境温度达到-20℃：11×10-6×（140+20）＝0.00176（m/m）。这个变形量差值很小，在1%~2%范围内，不会对保温产生破坏。在架空保温弯头处，保温的变形会比较复杂，本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name分析及设计要求-液压滚圆机滚弧机折弯机张家港数控钢管滚圆机滚弧机虽然外部无约束，但整体的变形量也不太大。所以预制保温管在架空敷设时，管道保温是安全的。1.2直埋敷设时保温层受力分析图1架空管道保温受力图2架空管道保温受力图3直埋管道保温层的受力-133-各部分相应的刚度从大到小依次为：钢管>聚乙烯外护管>聚氨酯保温层>土壤>砂土>硬泡沫垫>软泡沫垫。当侧向变形较大时，各部分相应的刚度从大到小依次为：钢管>聚乙烯外护管>土壤>砂土>聚氨酯保温层>硬泡沫垫>软泡沫垫。钢管和聚乙烯外护管的刚度远大于其它部分，且厚度较小，可视其为变形量为0。当管道侧向移动时，刚度最小的部分相应的变形最大。将泡沫垫、土壤的刚度合成，与保温的刚度进行比较，如图7所示［3］：不加泡沫垫，侧向变形较小时，土壤刚度最小，土壤的变形量大于保温层的变形量。随着侧向位移增大，土壤刚度逐渐增大，保温刚度趋于定值，超过临界应变值A时，土壤刚度就会超过保温层的刚度，导致保温层的变形量反而大于土壤的变形量。加泡沫垫，侧向变形较小时，（泡沫垫+土壤）刚度最小，（泡沫垫+土壤）的变形量大于保温层的变形量。随着侧向位移增大，（泡沫垫+土壤）的刚度逐渐增大，保温刚度趋于定值。到达临界应变值B时，（泡沫垫+土壤）的合成刚度就会超过保温层的刚度，导致保温层的变形量反而大于周边的（泡沫垫+土壤）的变形量。实际直埋管道的应变可能达不到临界应变值，但整体的趋势是明显的。在管道侧向变形大时有必要设置泡沫垫，减小保温层的变形。2现行国家标准中保温层相关的力学性能了解保温材料的力学性能，才能更好地分析和理解其受力特点，采取相应的措施保图7保温与（泡沫垫+土壤）分析及设计要求-液压滚圆机滚弧机折弯机张家港数控钢管滚圆机滚弧机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name