无补偿电预热安装技术在供热管网工程的设计应用问题

本文详细介绍了无补偿电预热安装技术，并结合工程实例，着重介绍了覆土电预热安装在管沟不允许长时间敞口条件下的应用，具体分析了覆土电预热管道伸长量的计算方法，阐述了一次性补偿器间距的设计方法。

近几年，我国的集中供热事业随着国家城镇化的推进得到了迅速的发展，同时预制直埋管道的预热安装技术也得到了广泛的应用。预热安装可以取消管网中的大部分补偿器和固定支架，极大地提高了供热管网运行的安全性。在所有的预热方式中，电预热的应用最为广泛，与水预热、风预热等预热方式相比，电预热不仅施工简便快捷、预热效果好，而且降低投资，是国内外广泛采用的先进的预制直埋管道安装技术。

电预热安装方式分为敞沟电预热和覆土电预热。通常情况下，电预热安装应尽量采用敞沟电预热的方式。当现场施工条件受到限制，管沟不允许长时间敞口时，可以选择覆土电预热的方式。经过几年的研究和实践，北京豪特耐管道设备有限公司已在晋城、长治及安阳等多个城市成功实施了覆土电预热安装。目前这些项目运行平稳，得到了业主的一致好评，北京豪特耐管道设备有限公司也在覆土电预热安装方面积累了丰富的经验。

1 电预热技术的原理

电预热技术的原理是通过电缆将电预热设备与工作钢管连接并构成闭合回路，将低电压、高电流的电能作用于预热管段，利用钢管自身电阻发热的原理，将工作钢管的温度加热到设计预热温度，如图1。

2 敞沟电预热

管道敞沟电预热安装是指在管道整体回填之前，将管道受热后产生的热胀变形提前释放。从而降低管网运行时的轴向应力，减小管网滑动段的位移量，提高管网安全性，保证管网长期稳定运行的一种管道直埋敷设方式。

敞沟电预热可以把管道从环境温度到预热温度间的热胀变形提前释放。与覆土电预热相比，管道在敞沟电预热中不受土壤的束缚，因此供暖管道的热胀变形可以完全释放。当管道温度从预热温度降到环境温度时，管道处于拉应力状态，从而产生预应力效果。在运行工况下，由于环境温度到预热温度的热胀变形提前释放，锚固段的轴向力以及滑动段的位移量都有很大程度的下降，因此在设计和施工中可以取消管网中的绝大部分补偿器和固定墩等附件，从而提高管网的安全性、稳定性和使用寿命。敞沟电预热也成为国际上应用最广泛的管道预热安装方式。

3 覆土电预热

管道覆土电预热安装是指管道焊接后，除一次性补偿器附近的管线外，其余部分的管沟可立即回填，在预热过程中，当一次性补偿器的补偿量达到预热管段的设计伸长量时，即可焊接一次性补偿器，使其不再起补偿作用而成为管道的一部分，实现管线的整体焊接。覆土电预热安装需在管线中安装一次性补偿器，