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龍圖騰網獲悉國能河北定州發電有限責任公司;中國電建集團河北省電力勘測設計研究院有限公司申請的專利一種超大直徑直埋熱水管道及其設計方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115823365B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-05發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202211531058.X，技術領域涉及：F16L9/14；該發明授權一種超大直徑直埋熱水管道及其設計方法是由李寶銀;韓泓池;胡增旗;劉衛國;李國新;季廣輝;董舟;李凱;張德寧;閻占良;鄭立國設計研發完成，并于2022-12-01向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種超大直徑直埋熱水管道及其設計方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種超大直徑直埋熱水管道及其設計方法，屬于汽水管道系統設計領域，由內到外依次將承擔管道介質壓力的工作內管、負責工作內管防腐作用的內防腐層、負責工作內管的保溫及支撐承重作用的聚氨酯保溫層、負責承受土壤和交通荷載外力作用的鋼外護管和負責鋼外護管防腐作用的外防腐層整合為一個整體；所述工作內管的外徑尺寸DN≥1800mm；所述設計方法采用先局部后整體的分析方法分析超大直徑直埋熱水管道模型的受力情況并驗證可行性。本發明解決了遠距離大流量下的直埋熱水輸送因管徑所限而必須選擇雙管輸送的問題，填補了直埋熱水管道的技術空白，開創了國內外先例。

本發明授權一種超大直徑直埋熱水管道及其設計方法在權利要求書中公布了：1.一種超大直徑直埋熱水管道的設計方法，其特征在于：由內到外依次將承擔管道介質壓力的工作內管1、負責工作內管1防腐作用的內防腐層2、負責工作內管1的保溫及支撐承重作用的聚氨酯保溫層3、負責承受土壤和交通荷載外力作用的鋼外護管4和負責鋼外護管4防腐作用的外防腐層5整合為一個整體；所述工作內管1的DN≥1800mm； 設計方法包括以下步驟： 步驟1，根據直埋熱水管道逐漸向高壓力和大管徑方向的發展要求，通過研究已有相關技術標準，分析架空管道和埋地管道的力學屬性，提出超大直徑的直埋熱水管道模型； 步驟2，采用先局部后整體的分析方法分析超大直徑直埋熱水管道的受力情況并驗證可行性；具體包括以下步驟： 2.1，對管道受力進行局部獨立分析： 2.1.1計算工作內管1的壁厚； 由工作內管1承受工作介質內壓力，不考慮土壤外壓力對工作內管1的作用，計算工作內管1的壁厚；計算過程如下： 根據公式： 式中，Di為管道內徑，單位為mm；G為介質質量流量，單位為th；υ為介質比容，單位為m3kg，取0.001；ω為介質流速，單位為ms，根據規范選擇1.5ms～3ms； 將數據代入公式，求得Di； 超大直徑直埋熱水管道的工作內管只考慮工作介質的內壓作用，計算管道的最小壁厚，公式如下： 式中，Sm為管子最小壁厚，單位為mm；p為設計壓力，單位為MPa；[σ]t為設計溫度下，該材質管道的許用應力，單位為MPa，取123MPa；D0為管子外徑，單位為mm；Y為修正系數，取0.4；η為許用應力的修正系數，取0.9；C為腐蝕、磨損和機械強度要求的附加厚度，單位為mm； 管道計算壁厚公式如下： Sc＝Sm+C1 式中，Sc為管子的計算壁厚，單位為mm；C1為管子壁厚負偏差的附加值，單位為mm； 將設計參數及系數帶入公式，取一定附加值，求得最終工作內管1的壁厚，從而確定最終工作內管1的外徑； 2.1.2計算鋼外護管4的壁厚； 由鋼外護管4承擔包括交通荷載的土壤外壓力，不考慮工作介質內壓對其影響，計算鋼外護管4的壁厚；計算過程如下： 關于埋深和交通荷載參數帶入，在強度校核時，按照兩軸集中載荷考慮； 地面交通載荷引起的應力計算是采用Bousinnesq方程，兩軸載荷計算公式如下： 式中：P為交通載荷；hi為管頂埋深；xi為應力計算點距離管道豎直中心線的距離； 將數據代入上式中，得出σy，進而得出鋼外護管4的壁厚，加上硬質聚氨酯保溫層3的厚度，最終計算出鋼外護管4的外徑； 2.1.3計算聚氨酯保溫層3的壁厚及壓縮強度； 在工作內管1和鋼外護管4之間，采用一定厚度的硬質聚氨酯作為保溫層，硬質聚氨酯同時也承擔工作內管1的支撐和防水作用；根據超大直徑直埋熱水管道模型中工作內管1充滿熱水后管道單重重量，計算保溫層的抗壓強度，為了保證工作內管1的支撐要求，確定聚氨酯保溫層3的厚度及壓縮應力； 2.1.4，設置防腐層； 在工作內管1外設置用于保護工作內管1的具有防腐作用內防腐層2；在鋼外護管4外設置用于保護鋼外護管4的具有防腐作用外防腐層5； 2.2對管道模型進行整體分析： 將超大直徑的直埋熱水管道模型的五個部分：工作內管1、內防腐層2、聚氨酯保溫層3、鋼外護管4和外防腐層5，進行整體分析，保證管道在設計參數下安全穩定的運行；要求超大直徑的直埋熱水管道模型需克服內部軸向力和切向剪切力，并將軸向力和切向剪切力兩數值作為超大直徑的直埋熱水管道模型的校驗值，以保證管道的安全性和穩定性； 步驟3，構建超大直徑直埋熱水管道的模型。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人國能河北定州發電有限責任公司;中國電建集團河北省電力勘測設計研究院有限公司，其通訊地址為：073000 河北省保定市定州市開元鎮；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。