力是指管道或附件（如三通等）上由于局部结构不连续或局部热应力效应产生
的应力增量。它的特点是不引起显著的变形，是一种导致疲劳裂纹或脆性破坏
的可能原因，必须根据管道整个使用期限所受的循环荷载进行疲劳分析。但对
低循环次数的供热管道，对在管道上出现峰值应力的三通、弯头等局部应力集
中处，可采用简化公式，计入应力加强系数进行应力计算。

在计算中，直埋供热管道的一次应力的当量应力不应大于钢材在计算温度

下的基本许用应力［

σ］；二次应力及一次应力的当量应力变化范围不应大于

钢材在计算温度下基本许用应力［

σ］的三倍；管道局部应力集中部位的一次

应力、二次应力和峰值应力的当量应力变化幅度不应大于钢材在计算温度下基
本许用应力［

σ］的三倍。

根据安定性理论，当直管段的当量应力变化范围满足下列表达式的要求时，

管系中允许有锚固段存在：

σj

=

（

1 -v）σt

-

αE（ t

2

- t

1

）

≤3［σ］（1）

式中

σj ———内压、热胀应力的当量应力变化范围，MPa；

v———钢材的泊松系数；
σt ———管道内压引起的环向应力，MPa；
α———钢材的线膨胀系数，m / m・

℃；

E ———钢材的弹性模量，MPa；
t

2

———管道工作循环最低温度，

℃；

t

1

———管道工作循环最高温度，

℃；

［

σ］———钢材在计算温度下的基本许用应力，MPa。

管道内压引起的环向应力

σt

按下式计算：

σt

=

P（ D - 2δ） / 2δ （2）

式中

P——管道内压力，MPa；

D——管道外径，mm；
δ——管道壁厚，mm。
通过计算，

 供 热 管 道 介 质 温 度 不 超 过 150 

℃时，仍然满足上述要求。

例如：当

t

1

=150 

℃、 t

2

= 5 

℃、 P = 1. 0 MPa 时， D529 × 9 管道和 D57 × 3. 5 管道

的当量应力变化范围分别为

 368 MPa 和 355 MPa，而 Q235 - A 钢管的基本许用

 

应

 力 的 三 倍 为 375 MPa。在 工 程 应 用 中，集中供热热水温度通常低于 150 

℃（如热水一次网供、回水温度通常为 130 ℃ / 80 ℃，二次网供、回水温度 通 
常

 为 95 

℃ / 70 ℃ ），而集中供热蒸汽温度通常高于 150 ℃（如热电厂对外供

热蒸汽温度通常为

 300 

℃，集中供热站对外供汽温度通常为 194 ℃），这表明

直埋热水管道允许有锚固段存在，而直埋蒸汽管道不允许有锚固段存在，这一
区别导致了直埋热水管道和直埋蒸汽管道在敷设方式和保温结构方面的不同。直
埋热水管道由于允许有锚固段存在，因而可以采用无补偿敷设方式，其保温结
构可以和钢制内管粘合为一体，一起锚固在土壤中；而直埋蒸汽管道不允许有
锚固段存在，只能采用有补偿敷设方式，使温差产生的轴向应力被补偿器或有
补偿能力的管件平衡，其保温结构应和钢制

 内管脱开，以利于钢制内管的热位

移。

3、

直埋热力管道保温结构及性能

直埋热水管道由钢制内管、保温层和保护外壳结合为一体，保温层和保护外

壳组成保温结构。保温管直埋地下，直埋热水管道保温结构除具有管道保温的功
能外，还具有传递力、抵抗土壤压迫的功能。保温层和外壳必须具有足够的强度