[發明專利]保護U形彎管的裝置及方法

在審

• 申請號: 202010627189.2
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111649184A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 錢保嫻;王飛;張霖峰;劉浩;張宇文
• 申請（專利權）人: 煤炭工業太原設計研究院集團有限公司
• 主分類號: F16L43/00
• 分類號: F16L43/00;F16L43/02;F16L57/00;F16L58/18
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔雪花;冷錦超

本發明涉及保護U形彎管的裝置及方法，屬于供熱管道工程技術領域；目的是降低U形彎管的保護施工難度，且提高其適用性；技術方案為，為繞過障礙物平行鋪設的供水管和回水管形成U形管路，供水管位于回水管與障礙物之間，在供水管的U形結構的兩端固定連接一弧形鋼，弧形鋼與供水管的U形結構分別位于障礙物的兩側，弧形鋼與供水管位于同一水平面；弧形鋼將管道所受力抵消，與現有技術相比，本發明裝置的結構簡單、布置靈活；降低保護施工難度，且適應各種障礙物環境。

技術領域

本發明屬于供熱管道工程技術領域，具體為保護U形彎管的裝置及方法。

背景技術

在直埋供熱管道設計、施工中經常會遇到以下情況：管網在定線過程中，經常遇到一棵樹或電線桿等障礙物擋在管線敷設的方向上，在障礙物周圍空間不夠大、無法設置方形補償器的情況下，如何安全繞開這些障礙物成了設計人員需要考慮的問題。

現有技術方案一是通過串聯小折角來繞開障礙物，如圖1所示。折角兩側既不布置固定墩，也不布置補償器或遠離補償裝置而處于無補償管段情況，為防止疲勞破壞和出現局部皺結，折角不應大于最大允許折角?_max,n。各種管徑規格、各種溫差下的最大允許折角?_max,n。由于允許的角度小，折角的個數非常多，施工的難度大，牽涉距離長；每一個折角也是一個應力危險點，降低了管道的安全性。除此之外，該技術方案無法解決突發的障礙。

現有技術方案二是通過做U形彎管繞過障礙物，然后在U形彎管兩側設置補償器對其進行保護，如圖2所示。補償器與管道軸向應一致，軸向補償器離彎頭的距離應大于等于1.5Le；固定墩離彎頭的距離宜為1Le。圖中L1、L2、L3的長度由障礙物尺寸及周圍其他管位確定。由于L1、L2、L3的長度需要通過應力驗算。當不具備安裝條件、無法滿足強度條件時方案不可行；方案二增加了補償器及檢查小室，不僅增加投資，還增加補償器漏水的概率，降低管網的安全性；用技術方案二解決突然遇到的障礙物時，會造成施工返工，延長施工工期，特別是冬季施工。

現有技術方案三是通過做U形彎管繞過障礙物，然后在U形彎管兩側設置固定墩對其進行保護。如圖3所示。這種方案同樣是由于L1、L2、L3的長度需要通過應力驗算。當不具備安裝條件、無法滿足強度條件時方案不可行。固定墩設計需要設計人員提供推力及完成土建設計，并具備施工的地質條件。方案三增加了固定墩，增加了投資。直埋管道固定墩推力一般從幾十噸到幾百噸，體積大，當管道周圍狹小時無法實施。用技術方案三解決突然遇到的障礙物時，會造成施工返工，延長施工工期，特別是冬季施工時。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提出一種保護U形彎管的裝置及方法，目的是降低U形彎管的保護施工難度，且提高其適用性。

為了達到上述目的，本發明是通過如下技術方案實現的。

保護U形彎管的裝置，所述U形彎管是為繞過障礙物而形成U形管路，所述U形管路包括平行鋪設的供水管和回水管，障礙物所在平面垂直于供水管和回水管；供水管位于回水管與障礙物之間，在供水管的U形結構的兩端固定連接一弧形鋼，弧形鋼與供水管的U形結構分別位于障礙物的兩側，所述弧形鋼與供水管位于同一水平面，所述弧形鋼與U形管路同軸對稱。

進一步的，回水管位于供水管與障礙物之間，所述回水管與供水管的U形結構的兩端分別通過管箍、固定鋼相連接，所述弧形鋼兩端固定連接在回水管的U形結構兩端。

進一步的，所述管箍和固定鋼外部設置有鈍化膜。

進一步的，障礙物所在平面與供水管和回水管相平行，弧形鋼垂直于供水管和回水管設置。

進一步的，所述回水管與供水管的U形結構的兩端分別通過多套管箍和固定鋼連接。

進一步的，所述弧形鋼焊接在供水管U形結構的兩端。

進一步的，所述弧形鋼外部設置有鈍化膜。