行業(yè)資訊
小區集中供熱管網(wǎng)設計與施工要點(diǎn)
隨著(zhù)城市房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,住宅小區式民用建筑越來(lái)越多,在我國廣大的北方地區,住宅小區基本都涉及供熱采暖問(wèn)題,文章主要介紹了住宅小區供熱管網(wǎng)的地下敷設方式有地溝式和直埋式,同時(shí)從施工前的準備、 施工方法和管道防腐三個(gè)方面探討了管網(wǎng)的施工要點(diǎn),為同行共勉。
隨著(zhù)基礎建設規模的擴大和工程投資的不斷增加,供熱管網(wǎng)的設計越來(lái)越受到人們的重視。進(jìn)行集中供熱管網(wǎng)的合理設計,不但對節約工程投資、降低供熱能耗、提高企業(yè)效益等有著(zhù)重要的意義,而且也是實(shí)現供熱可靠和安全運行的重要保證。
在現有技術(shù)條件下,集中供熱一級管網(wǎng)的工作溫度一般為110℃-70℃,工作壓力為 1.2 MPa,通常敷設方式有兩種:一種是地溝敷設, 另一種是直埋敷設。
一、小區供熱管網(wǎng)設計要點(diǎn)
(一)地溝管網(wǎng)敷設設計
1、通行地溝設計要點(diǎn)
?。?)當供熱管道沿不允許開(kāi)挖的路面敷設, 或供熱管道數量較多、 管徑較大, 宜采用通行地溝。
?。?)通行地溝每隔 200m 應設置出入口, 但裝有蒸汽管道的溝每隔 100m 應設一個(gè)事故人孔。整體混凝土結構的通行管溝,每隔 200m 宜設置一個(gè)安裝孔, 安裝孔寬度不小于 0.6m, 并應大于管溝內zui大一根管外徑加 0.4m, 其長(cháng)度至少應保證 6m 長(cháng)的管子進(jìn)入管溝。
?。?)通行地溝zui小凈斷面為1.2m(寬) ×1.8m(高), 通道凈寬一般應取 0.7m, 當采用橫貫地溝斷面的支架時(shí), 支架下面的凈高應不小于1.7m。
?。?)通行地溝溝底應有與地溝內主要管道坡向一致的坡度,并坡向集水坑。
?。?)通行地溝內應設置*性照明設備, 電壓不應大于 36v。
?。?)通行地溝內的空氣溫度不宜超過(guò)45℃ , 一般可利用自然通風(fēng), 但當自然通風(fēng)不能滿(mǎn)足要求時(shí), 可采用機械通風(fēng)。 自然通風(fēng)塔應根據總體安排, 可直接設在地溝上或建筑上。排風(fēng)塔和進(jìn)風(fēng)塔必須沿地溝方向交替設置, 其橫斷面積應根據換氣次數 2 次/h-3次/h 和風(fēng)速不大于2m/s 計算確定。
2、不通行地溝設計要點(diǎn)
?。?)當供熱管道維修量很小時(shí), 可以采用不通行地溝。
?。?)不通行溝寬不宜超過(guò)1.5m, 超過(guò) 1.5m 時(shí)采用雙槽地溝, 溝道內管道一般應為單排水平布置。
?。?)地溝埋深不宜過(guò)大, 一般在地下水位以上。
?。?)地溝敷設的直接管段每隔 200m 在低處應設置檢查井和集水坑。
?。ǘ┲甭窆芫W(wǎng)敷設設計
1、有補償安裝直埋管網(wǎng)。這種安裝方式跟地上供熱管道一樣, 設置各類(lèi)補償器、 滑動(dòng)支架、 固定支架等管道附件。由于土壤的摩擦力較大, 管道不能自由膨脹和收縮, 使管壁內存在很大的軸向溫度應力, 根據強度計算, 要設置比地上敷設設計應力大、數量多的固定支架和補償器。
2、無(wú)補償安裝直埋管網(wǎng)。直埋敷設的供熱管道熱脹和冷縮的補償特點(diǎn)是保溫結構與周?chē)寥乐苯咏佑|, 并承受土壤的壓力, 所以管道熱脹冷縮時(shí)保溫結構外表面產(chǎn)生摩擦力。在直埋無(wú)補償敷設方式中, 充分利用這種摩擦力,限制管道位移, 甚至由于管道摩擦力, 管道處在錨固狀態(tài)。 這時(shí), 管道在熱脹冷縮中所產(chǎn)生的位移勢能,被儲存在管道壁上。 無(wú)補償敷設時(shí),在管道上不用安裝補償器、 滑動(dòng)支架和固定支架等管道附件。
二、設計中應注意的問(wèn)題
1、負荷的調查要準確。熱負荷的調查及計算是一項細致的工作,設計中需反復計算及核定。熱負荷分為季節性熱負荷和固定常年熱負荷兩種。 其中季節性熱負荷的特點(diǎn)是負荷設計與室外氣象條件有著(zhù)密切關(guān)系,所以在調查時(shí)要考慮到當地近 5~10 年間平均zui冷的5 天的平均溫度。 室內溫度不低于 18℃。 準確計算熱負荷,才能達到減少一次投資,降低工程造價(jià),減少運行成本。保證供暖質(zhì)量的目的。
2、適應實(shí)際情況的熱指標。熱指標的選擇是設計中的決定因素,是否合理將直接影響初投資和運行費用。目前有些地區在設計中, 熱指標選用時(shí)都略有偏大, 取的都是上線(xiàn)。而實(shí)際上, 我們只需要考慮本地區近 l0 年來(lái)冬季溫度偏高這一特點(diǎn),單位面積(單位體積)熱指標應取下線(xiàn) +5W/m~(5W/m), 使初投資成本減少到的曲線(xiàn)內, 可減少運行費用。
3、供暖參數的選擇。供回水溫差及比摩阻是影響管網(wǎng)設計的主要參數,選擇不當, 運行中不但耗電量大, 還會(huì )引起管網(wǎng)嚴重失調。根據實(shí)踐證明, 主于線(xiàn)經(jīng)濟比摩阻在 30~80Pa 為宜, 支線(xiàn)大些可有利于調節, 但不應超過(guò)300Pa。溫差大循環(huán)量則小, 溫差小循環(huán)量則大。
4、水壓圖的繪制。 供熱管網(wǎng)設計上和運行中, 通過(guò)繪制水壓圖能夠隨時(shí)掌握供熱系統是在什么樣的工況下運行; 管網(wǎng)中各點(diǎn)壓力大小變化如何; 系統能否安全運行; 水力計算是否正確; 用戶(hù)入口選擇方式是否合理。 特別是地形復雜供暖半徑較大的供熱管網(wǎng), 其必要性更為突出
三、供熱管網(wǎng)施工要點(diǎn)分析
1、施工前準備工作。有安裝項目的設計圖紙, 并且經(jīng)過(guò)圖紙會(huì )審、 設計交底, 施工方案已編制好。管材、 管件及閥門(mén)等附件均已檢驗合格, 并具有技術(shù)資料, 與設計核對正確無(wú)誤。外管基礎(土建單位旌工的支柱式地溝)均符合設計要求, 幾何尺寸在允許偏差范圍內, 并且已辦理交接手續。施工所需臨時(shí)設施及 “三通一平”已解決, 包括現場(chǎng)各種預制場(chǎng)地已落實(shí), 且應離現場(chǎng)近, 運輸方便,在雨季不會(huì )造成積水等。管道兩端起止點(diǎn)的設備已安裝好, 并且設備的二次灌漿的強度已經(jīng)達到要求。
2、施工方法
1)、地溝式管網(wǎng)敷設。一是通行地溝的管道應安裝在地溝的一側或兩側, 支架應采用型鋼; 二是管道的坡度應按設計規定確定; 三是支架安裝要平直牢固, 同一地溝內有幾層管道時(shí), 安裝順序應從zui下層一層開(kāi)始, 再安裝上面的管道, 為了便于焊接, 焊接連接日要選在便于操作的位置;四是遇有伸縮時(shí), 應在預制時(shí)按規范要求做好預拉伸并做好支撐, 按位置固定, 與管道連接。
2)、直埋管網(wǎng)敷設。直埋供熱管網(wǎng)管道內應力較大, 受力狀態(tài)較復雜, 尤其是管件易破壞, 因此必須嚴格按設計圖施工。施工中特別應注意以下問(wèn)題:一是不隨意增加和減少管路系統中的折點(diǎn)和彎頭; 二是不隨意改變分支點(diǎn)和補償裝置的位置; 三是不得隨意改變管道的覆土深度;四是嚴格按設計要求做好保溫接口, 保證鋼管焊口質(zhì)量; 五是保證管道周?chē)鷫|砂符合設計要求。
3)、管道防腐。管道及附件保溫前應在其表面涂刷一遍耐熱防銹漆。表面溫度不超過(guò) 60℃的不保溫管道及附件, 應在其表面先涂刷一遍紅丹防銹漆, 再刷二遍酚醛磁漆或醇酸磁漆, 也可刷兩遍瀝青漆。直埋敷設時(shí), 各種預制保溫管的外表面都做了防腐處理。各種金屬支吊架表面均應刷紅丹防銹漆~遍, 再刷設和漆一遍。管道、 附件及支架在涂刷防銹漆前, 必須按表面上的污垢、灰塵、 銹斑、 焊渣等清除于凈, 并刷出金屬光面。 涂漆厚度應均勻,不得有脫皮起泡流淌和漏涂現象, 并且必須在前一層干燥后方可涂刷下一層。
供熱系統的zui重要的部分是熱源,其主要任務(wù)是將熱源及時(shí)分配,輸送給各個(gè)熱用戶(hù),起到連接二者的橋梁作用,這一研究對于供熱管網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展有一定的意義。集中供熱這種供熱模式逐漸為許多城市所接受,城市供熱管網(wǎng)的設計合理與否正常直接關(guān)系到居民生活質(zhì)量,隨著(zhù)生產(chǎn)的發(fā)展,人們生活水平的提高,城市熱能的消費量將愈來(lái)愈大,它給管網(wǎng)的優(yōu)化設計帶來(lái)了挑戰。相信隨著(zhù)供熱設計技術(shù)的不斷提高,這些問(wèn)題都能迎刃而解。
隨著(zhù)基礎建設規模的擴大和工程投資的不斷增加,供熱管網(wǎng)的設計越來(lái)越受到人們的重視。進(jìn)行集中供熱管網(wǎng)的合理設計,不但對節約工程投資、降低供熱能耗、提高企業(yè)效益等有著(zhù)重要的意義,而且也是實(shí)現供熱可靠和安全運行的重要保證。
在現有技術(shù)條件下,集中供熱一級管網(wǎng)的工作溫度一般為110℃-70℃,工作壓力為 1.2 MPa,通常敷設方式有兩種:一種是地溝敷設, 另一種是直埋敷設。
一、小區供熱管網(wǎng)設計要點(diǎn)
(一)地溝管網(wǎng)敷設設計
1、通行地溝設計要點(diǎn)
?。?)當供熱管道沿不允許開(kāi)挖的路面敷設, 或供熱管道數量較多、 管徑較大, 宜采用通行地溝。
?。?)通行地溝每隔 200m 應設置出入口, 但裝有蒸汽管道的溝每隔 100m 應設一個(gè)事故人孔。整體混凝土結構的通行管溝,每隔 200m 宜設置一個(gè)安裝孔, 安裝孔寬度不小于 0.6m, 并應大于管溝內zui大一根管外徑加 0.4m, 其長(cháng)度至少應保證 6m 長(cháng)的管子進(jìn)入管溝。
?。?)通行地溝zui小凈斷面為1.2m(寬) ×1.8m(高), 通道凈寬一般應取 0.7m, 當采用橫貫地溝斷面的支架時(shí), 支架下面的凈高應不小于1.7m。
?。?)通行地溝溝底應有與地溝內主要管道坡向一致的坡度,并坡向集水坑。
?。?)通行地溝內應設置*性照明設備, 電壓不應大于 36v。
?。?)通行地溝內的空氣溫度不宜超過(guò)45℃ , 一般可利用自然通風(fēng), 但當自然通風(fēng)不能滿(mǎn)足要求時(shí), 可采用機械通風(fēng)。 自然通風(fēng)塔應根據總體安排, 可直接設在地溝上或建筑上。排風(fēng)塔和進(jìn)風(fēng)塔必須沿地溝方向交替設置, 其橫斷面積應根據換氣次數 2 次/h-3次/h 和風(fēng)速不大于2m/s 計算確定。
2、不通行地溝設計要點(diǎn)
?。?)當供熱管道維修量很小時(shí), 可以采用不通行地溝。
?。?)不通行溝寬不宜超過(guò)1.5m, 超過(guò) 1.5m 時(shí)采用雙槽地溝, 溝道內管道一般應為單排水平布置。
?。?)地溝埋深不宜過(guò)大, 一般在地下水位以上。
?。?)地溝敷設的直接管段每隔 200m 在低處應設置檢查井和集水坑。
?。ǘ┲甭窆芫W(wǎng)敷設設計
1、有補償安裝直埋管網(wǎng)。這種安裝方式跟地上供熱管道一樣, 設置各類(lèi)補償器、 滑動(dòng)支架、 固定支架等管道附件。由于土壤的摩擦力較大, 管道不能自由膨脹和收縮, 使管壁內存在很大的軸向溫度應力, 根據強度計算, 要設置比地上敷設設計應力大、數量多的固定支架和補償器。
2、無(wú)補償安裝直埋管網(wǎng)。直埋敷設的供熱管道熱脹和冷縮的補償特點(diǎn)是保溫結構與周?chē)寥乐苯咏佑|, 并承受土壤的壓力, 所以管道熱脹冷縮時(shí)保溫結構外表面產(chǎn)生摩擦力。在直埋無(wú)補償敷設方式中, 充分利用這種摩擦力,限制管道位移, 甚至由于管道摩擦力, 管道處在錨固狀態(tài)。 這時(shí), 管道在熱脹冷縮中所產(chǎn)生的位移勢能,被儲存在管道壁上。 無(wú)補償敷設時(shí),在管道上不用安裝補償器、 滑動(dòng)支架和固定支架等管道附件。
二、設計中應注意的問(wèn)題
1、負荷的調查要準確。熱負荷的調查及計算是一項細致的工作,設計中需反復計算及核定。熱負荷分為季節性熱負荷和固定常年熱負荷兩種。 其中季節性熱負荷的特點(diǎn)是負荷設計與室外氣象條件有著(zhù)密切關(guān)系,所以在調查時(shí)要考慮到當地近 5~10 年間平均zui冷的5 天的平均溫度。 室內溫度不低于 18℃。 準確計算熱負荷,才能達到減少一次投資,降低工程造價(jià),減少運行成本。保證供暖質(zhì)量的目的。
2、適應實(shí)際情況的熱指標。熱指標的選擇是設計中的決定因素,是否合理將直接影響初投資和運行費用。目前有些地區在設計中, 熱指標選用時(shí)都略有偏大, 取的都是上線(xiàn)。而實(shí)際上, 我們只需要考慮本地區近 l0 年來(lái)冬季溫度偏高這一特點(diǎn),單位面積(單位體積)熱指標應取下線(xiàn) +5W/m~(5W/m), 使初投資成本減少到的曲線(xiàn)內, 可減少運行費用。
3、供暖參數的選擇。供回水溫差及比摩阻是影響管網(wǎng)設計的主要參數,選擇不當, 運行中不但耗電量大, 還會(huì )引起管網(wǎng)嚴重失調。根據實(shí)踐證明, 主于線(xiàn)經(jīng)濟比摩阻在 30~80Pa 為宜, 支線(xiàn)大些可有利于調節, 但不應超過(guò)300Pa。溫差大循環(huán)量則小, 溫差小循環(huán)量則大。
4、水壓圖的繪制。 供熱管網(wǎng)設計上和運行中, 通過(guò)繪制水壓圖能夠隨時(shí)掌握供熱系統是在什么樣的工況下運行; 管網(wǎng)中各點(diǎn)壓力大小變化如何; 系統能否安全運行; 水力計算是否正確; 用戶(hù)入口選擇方式是否合理。 特別是地形復雜供暖半徑較大的供熱管網(wǎng), 其必要性更為突出
三、供熱管網(wǎng)施工要點(diǎn)分析
1、施工前準備工作。有安裝項目的設計圖紙, 并且經(jīng)過(guò)圖紙會(huì )審、 設計交底, 施工方案已編制好。管材、 管件及閥門(mén)等附件均已檢驗合格, 并具有技術(shù)資料, 與設計核對正確無(wú)誤。外管基礎(土建單位旌工的支柱式地溝)均符合設計要求, 幾何尺寸在允許偏差范圍內, 并且已辦理交接手續。施工所需臨時(shí)設施及 “三通一平”已解決, 包括現場(chǎng)各種預制場(chǎng)地已落實(shí), 且應離現場(chǎng)近, 運輸方便,在雨季不會(huì )造成積水等。管道兩端起止點(diǎn)的設備已安裝好, 并且設備的二次灌漿的強度已經(jīng)達到要求。
2、施工方法
1)、地溝式管網(wǎng)敷設。一是通行地溝的管道應安裝在地溝的一側或兩側, 支架應采用型鋼; 二是管道的坡度應按設計規定確定; 三是支架安裝要平直牢固, 同一地溝內有幾層管道時(shí), 安裝順序應從zui下層一層開(kāi)始, 再安裝上面的管道, 為了便于焊接, 焊接連接日要選在便于操作的位置;四是遇有伸縮時(shí), 應在預制時(shí)按規范要求做好預拉伸并做好支撐, 按位置固定, 與管道連接。
2)、直埋管網(wǎng)敷設。直埋供熱管網(wǎng)管道內應力較大, 受力狀態(tài)較復雜, 尤其是管件易破壞, 因此必須嚴格按設計圖施工。施工中特別應注意以下問(wèn)題:一是不隨意增加和減少管路系統中的折點(diǎn)和彎頭; 二是不隨意改變分支點(diǎn)和補償裝置的位置; 三是不得隨意改變管道的覆土深度;四是嚴格按設計要求做好保溫接口, 保證鋼管焊口質(zhì)量; 五是保證管道周?chē)鷫|砂符合設計要求。
3)、管道防腐。管道及附件保溫前應在其表面涂刷一遍耐熱防銹漆。表面溫度不超過(guò) 60℃的不保溫管道及附件, 應在其表面先涂刷一遍紅丹防銹漆, 再刷二遍酚醛磁漆或醇酸磁漆, 也可刷兩遍瀝青漆。直埋敷設時(shí), 各種預制保溫管的外表面都做了防腐處理。各種金屬支吊架表面均應刷紅丹防銹漆~遍, 再刷設和漆一遍。管道、 附件及支架在涂刷防銹漆前, 必須按表面上的污垢、灰塵、 銹斑、 焊渣等清除于凈, 并刷出金屬光面。 涂漆厚度應均勻,不得有脫皮起泡流淌和漏涂現象, 并且必須在前一層干燥后方可涂刷下一層。
供熱系統的zui重要的部分是熱源,其主要任務(wù)是將熱源及時(shí)分配,輸送給各個(gè)熱用戶(hù),起到連接二者的橋梁作用,這一研究對于供熱管網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展有一定的意義。集中供熱這種供熱模式逐漸為許多城市所接受,城市供熱管網(wǎng)的設計合理與否正常直接關(guān)系到居民生活質(zhì)量,隨著(zhù)生產(chǎn)的發(fā)展,人們生活水平的提高,城市熱能的消費量將愈來(lái)愈大,它給管網(wǎng)的優(yōu)化設計帶來(lái)了挑戰。相信隨著(zhù)供熱設計技術(shù)的不斷提高,這些問(wèn)題都能迎刃而解。
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