Como lidar com a expansão térmica em um sistema de aquecimento em toda a cidade?

Como lidar com a expansão térmica em um sistema de aquecimento em toda a cidade?

Fundo:

Como parte do programa de combate à poluição em Pequim e nos arredores, minha cidade adotiva de Zhuozhou (população, mais de meio milhão, cerca de 90 minutos a sudoeste do centro de Pequim, habitada por pelo menos 5.000 anos) está instalando um sistema de aquecimento de água quente. Nas últimas três semanas, eles destruíram todas as principais ruas da cidade e estão instalando canos.

Existem dois canos porque a água será conservada; de acordo com meu sogro, a água quente fluirá através de um cano, eles entrarão em prédios próximos, fluirão pelos radiadores do prédio e depois retornarão à instalação de aquecimento central.

É claro que todos estão felizes, pois isso interromperá a queima de carvão e melhorará muito a qualidade do ar. Ninguém parece incomodado demais porque todas as ruas da cidade foram desenterradas de uma só vez. Embora o tráfego seja horrendo, parece que eles querem aquecimento centralizado.

O que eu vi até agora é que eles colocam os tubos próximos um do outro e depois os soldam.

Penso que quando o calor estiver a correr, o comprimento e o tamanho destes tubos mudarão drasticamente. Como você garante que a rua acima dos canos não fique presa? Quando os canos ficam mais compridos, como impedir que vazem? As soldas não quebram? Além disso, eles são um tipo especial de tubo?

A expansão térmica axialmente nos tubos será muito menor do que o esperado e os cálculos para isso demonstram isso. O aço é bastante forte e elástico nos estados de tração e compressão em comparação ao concreto ou pedra.

$210kN/mm^2$

É apenas acima de 800 ° C que o aço se torna mais dúctil e enfrenta problemas de fluência estrutural de qualquer preocupação.

As juntas de dobras em S enterradas podem absorver as tensões de expansão a cada 500m e permanecer dentro da faixa elástica do material, portanto, não é necessário se preocupar muito além da data de conclusão do projeto e dos problemas de tráfego.

O que é muito mais interessante para mim é a vida útil do projeto, pois restam menos de 50 anos de petróleo e sistemas como esse se tornarão elefantes brancos de uma era de energia passada.