[发明专利]保护U形弯管的装置及方法

说明书

本发明涉及保护U形弯管的装置及方法，属于供热管道工程技术领域；目的是降低U形弯管的保护施工难度，且提高其适用性；技术方案为，为绕过障碍物平行铺设的供水管和回水管形成U形管路，供水管位于回水管与障碍物之间，在供水管的U形结构的两端固定连接一弧形钢，弧形钢与供水管的U形结构分别位于障碍物的两侧，弧形钢与供水管位于同一水平面；弧形钢将管道所受力抵消，与现有技术相比，本发明装置的结构简单、布置灵活；降低保护施工难度，且适应各种障碍物环境。

技术领域

本发明属于供热管道工程技术领域，具体为保护U形弯管的装置及方法。

背景技术

在直埋供热管道设计、施工中经常会遇到以下情况：管网在定线过程中，经常遇到一棵树或电线杆等障碍物挡在管线敷设的方向上，在障碍物周围空间不够大、无法设置方形补偿器的情况下，如何安全绕开这些障碍物成了设计人员需要考虑的问题。

现有技术方案一是通过串联小折角来绕开障碍物，如图1所示。折角两侧既不布置固定墩，也不布置补偿器或远离补偿装置而处于无补偿管段情况，为防止疲劳破坏和出现局部皱结，折角不应大于最大允许折角Ø_max,n。各种管径规格、各种温差下的最大允许折角Ø_max,n。由于允许的角度小，折角的个数非常多，施工的难度大，牵涉距离长；每一个折角也是一个应力危险点，降低了管道的安全性。除此之外，该技术方案无法解决突发的障碍。

现有技术方案二是通过做U形弯管绕过障碍物，然后在U形弯管两侧设置补偿器对其进行保护，如图2所示。补偿器与管道轴向应一致，轴向补偿器离弯头的距离应大于等于1.5Le；固定墩离弯头的距离宜为1Le。图中L1、L2、L3的长度由障碍物尺寸及周围其他管位确定。由于L1、L2、L3的长度需要通过应力验算。当不具备安装条件、无法满足强度条件时方案不可行；方案二增加了补偿器及检查小室，不仅增加投资，还增加补偿器漏水的概率，降低管网的安全性；用技术方案二解决突然遇到的障碍物时，会造成施工返工，延长施工工期，特别是冬季施工。

现有技术方案三是通过做U形弯管绕过障碍物，然后在U形弯管两侧设置固定墩对其进行保护。如图3所示。这种方案同样是由于L1、L2、L3的长度需要通过应力验算。当不具备安装条件、无法满足强度条件时方案不可行。固定墩设计需要设计人员提供推力及完成土建设计，并具备施工的地质条件。方案三增加了固定墩，增加了投资。直埋管道固定墩推力一般从几十吨到几百吨，体积大，当管道周围狭小时无法实施。用技术方案三解决突然遇到的障碍物时，会造成施工返工，延长施工工期，特别是冬季施工时。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种保护U形弯管的装置及方法，目的是降低U形弯管的保护施工难度，且提高其适用性。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

保护U形弯管的装置，所述U形弯管是为绕过障碍物而形成U形管路，所述U形管路包括平行铺设的供水管和回水管，障碍物所在平面垂直于供水管和回水管；供水管位于回水管与障碍物之间，在供水管的U形结构的两端固定连接一弧形钢，弧形钢与供水管的U形结构分别位于障碍物的两侧，所述弧形钢与供水管位于同一水平面，所述弧形钢与U形管路同轴对称。

进一步的，回水管位于供水管与障碍物之间，所述回水管与供水管的U形结构的两端分别通过管箍、固定钢相连接，所述弧形钢两端固定连接在回水管的U形结构两端。

进一步的，所述管箍和固定钢外部设置有钝化膜。

进一步的，障碍物所在平面与供水管和回水管相平行，弧形钢垂直于供水管和回水管设置。

进一步的，所述回水管与供水管的U形结构的两端分别通过多套管箍和固定钢连接。

进一步的，所述弧形钢焊接在供水管U形结构的两端。

进一步的，所述弧形钢外部设置有钝化膜。