整體式預(yù)制保溫管道和周圍回填土壤系統(tǒng)共同構(gòu)成了供熱管網(wǎng)的完整系統(tǒng),管道系統(tǒng)由直管、彎頭包括L形、Z形、U形等補償彎管、折角、變徑管、三通、補償器、和固定墩(或固定支架)等構(gòu)成,回填土壤包括周圍回填砂和外圍回填土。
直埋供熱管道與地溝敷設(shè)和架空敷設(shè)的不同之處在于土壤對直埋管道應(yīng)力的影響。土壤對直埋管道應(yīng)力的影響包括土壤的支撐作用和土壤對熱脹冷縮的約束作用。一方面,土壤的支撐作用使管道自重不會產(chǎn)生橫向彎曲變形;另一方面,土壤的摩擦阻力壓縮了熱脹冷縮,使管道產(chǎn)生了較大的二次應(yīng)力即熱應(yīng)力,與地溝敷設(shè)和架空敷設(shè)相比,熱應(yīng)力作用對直埋管道的影響變得十分突出。直埋供熱管道中熱應(yīng)力的水平遠遠高于內(nèi)壓產(chǎn)生的一次應(yīng)力。因此,直埋供熱管道的安全性取決于管道中應(yīng)力的大小,而應(yīng)力的大小又取決于作用于管道上的荷載。管道熱膨脹變形不能完全釋放時,溫變應(yīng)力超過管道屈服極限時,僅會使管道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生塑性變形,塑性變形產(chǎn)生的應(yīng)變只要是在安全范圍內(nèi),不會對管道結(jié)構(gòu)造成危害,管道仍能在安全工作條件下運行,管道就處在安定狀態(tài)。充分發(fā)揮管道的材料潛力,使管道不出現(xiàn)物理破壞,這就是應(yīng)力分類、安定性分析設(shè)計方法的主要出發(fā)點,它是一種先進的設(shè)計方法。