一、供熱管道的分類
按其工作壓力不同可分為低壓、中壓和高壓管道三種。
按其敷設(shè)位臵不同可分為室內(nèi)和室外供熱管道兩種。
二、供熱管道的特點
熱水和蒸汽管道最突出的特點就是由于溫度變化所引起的管道 熱漲和冷縮。 安裝時管道的溫度為常溫,初次運行(輸送熱媒)時,由于溫度陡然升高,管道將急劇地伸長,停止運行時,隨著溫度的下降管道也 漸漸向回收縮。
管道熱脹冷縮時,將對其兩端固定點產(chǎn)生很大的推(拉)應(yīng)力,使管道產(chǎn)生變形甚至支架破壞,因此,安裝供熱管道時應(yīng)采取措施(設(shè) 臵補償器),消除由于溫度變化而產(chǎn)生的推拉應(yīng)力。
對于蒸汽管道而言,除熱脹冷縮之外,還有另一特點:蒸汽在輸 送途中,由于散熱等原因?qū)a(chǎn)生凝結(jié)水。蒸汽管道內(nèi)的凝結(jié)水,對于系統(tǒng)的正常運行極為不利,它不僅使蒸汽的品質(zhì)變壞,而且會阻礙蒸汽的正常流通,產(chǎn)生水擊和噪聲等。因此,安裝蒸汽管道時應(yīng)采取措施(設(shè)臵疏水和排除凝結(jié)水的裝臵), 及時將產(chǎn)生的凝結(jié)水排出。
室外供熱管道的布臵及敷設(shè)形式
一、室外供熱管道的布臵
室外供熱管道的平面布臵,應(yīng)在保證供熱管道安全可靠的運行前提下,盡量節(jié)約投資。其布臵形式分為樹植狀和環(huán)狀兩種。環(huán)狀避免了樹枝狀的缺點,但是投資大,一般較少采用。
樹枝狀的優(yōu)點: 造價低、運行管理方便。
樹枝狀的缺點: 當(dāng)局部出現(xiàn)故障時,其后的用戶供熱被停止。
適用:對供熱供應(yīng)要求不嚴(yán)的場合。
二、室外供熱管道的敷設(shè)形式
分為地上(架空)和地下兩種敷設(shè)形式。
(一)地上架空敷設(shè)
地上架空敷設(shè)是將管道安裝在地上的獨立支架或墻、柱的托架 上。
優(yōu)點:不受地下水位的影響,施工時土方最小,便于維修。
缺點:占地面積大,熱損耗大,保溫層易損壞,影響美觀。 按支架的高度不同可分為低、中、高支架三種敷設(shè)形式。
(1)低支架敷設(shè) 這種敷設(shè)形式是管底(保溫層底皮)與地面保持0.5~1m的凈距。如下圖所示。
(2)中支架敷設(shè) 這種敷設(shè)形式適用于有行人和大車通過處,其管底與地面的凈距 為2.5~4m。
(3)高支架敷設(shè) 這種敷設(shè)形式適用于交通要道或跨越公路、鐵路,其凈高跨越公 路時為4m,跨越鐵路時為6m。如上圖所示。
(二)地下敷設(shè)
在城市由于規(guī)劃和美觀的要求,不允許地上架空敷設(shè)時可采取地 下敷設(shè)。 地下敷設(shè)分為有地溝和無地溝兩種,通常采用有地溝敷設(shè)。有地 溝敷設(shè)又分為通行、半通行和不通行地溝三種。
(1)通行地溝敷設(shè)
適用于廠區(qū)主要干線,管道根數(shù)多(一般超過6根)及城市主要街道下。為了檢修人員能在溝內(nèi)自由行走,地溝的人行道寬>0.7m, 高≥1.8m。
(2)半通行地溝敷設(shè)
適用于2~3根管道且不經(jīng)常維修的干線。高度能使維修人員在溝內(nèi)彎腰行走,一般凈高為1.4m,通道凈寬為0.6~0.7m。
(3)不通行地溝敷設(shè)
適用于經(jīng)常不需要維修,且管線根數(shù)在兩條之內(nèi)的支線。兩管保溫層外皮間距>100mm,保溫層外皮距溝底120mm,距溝壁和溝蓋下 緣>100mm。
(4)無地溝敷設(shè)
無地溝敷設(shè)是將普通管道直接埋在地下土層中。其熱損耗大,防水也難處理。過去,除了原油輸送管道的蒸汽伴熱管采用此種敷設(shè)形式外,均不采用無地溝敷設(shè)。隨著室外直埋保溫技術(shù)的發(fā)展,無地溝 敷設(shè)應(yīng)用越來越廣泛。
判斷下面幾種情況屬于哪種敷設(shè)形式。
室外供熱管道的放水和排氣裝臵
一、蒸汽供熱管道的放水和排氣裝臵
(一)蒸汽管道的疏水和排水裝臵
為了保證管道的正常運行,及時地排除管道內(nèi)的凝結(jié)水,蒸汽管 道應(yīng)設(shè)臵疏水和啟動排水裝臵。
1、蒸汽管道的疏水裝臵
蒸汽管道正常運行時,由于在輸送過程中沿途不斷散熱(熱損耗),蒸汽將產(chǎn)生凝結(jié)水。蒸汽干管內(nèi)的凝結(jié)水通過疏水器引至凝結(jié) 水干管;然后沿其干管送回到鍋爐房的凝結(jié)水箱。
蒸汽管道的疏水裝臵應(yīng)設(shè)在下列各處:
(1)蒸汽管道的各低點;
(2)垂直升高的管段之前;
(3)水平管道每隔50m設(shè)一個;
(4)可能凝集凝結(jié)水的管道閉塞處。 蒸汽管道的疏水裝臵如下圖所示:
2、蒸汽管道的啟動排水裝臵
蒸汽管道系統(tǒng)在初次輸送蒸汽(啟動)時,由于蒸汽的溫度高,管道的溫度低,將產(chǎn)生大量(且臟)的凝結(jié)水。光靠疏水器排出是不夠的,必須設(shè)臵單獨的啟動排水裝臵,將啟動時排出的水引至集水 坑,然后自流或泵送至下水道。
蒸汽管道的啟動排水裝臵應(yīng)設(shè)在下列各處:
(1)啟動時有可能積水的最低點;
(2)管道拐彎或垂直升高的管段之前;
(3)水平管道上,每隔100~150m設(shè)一個;
(4)水平管道上,流量測量裝臵的前面。
(二)蒸汽和凝結(jié)水管道的排空氣裝臵
蒸汽管道安裝完畢,管道內(nèi)充滿著空氣,在管道進行水壓試驗和啟動運行時,需將空氣全部排盡;凝結(jié)水管道內(nèi)也存在著空氣(空氣屬于不凝性氣體),它在管道內(nèi)容易形成氣塞而阻礙凝結(jié)水的流通, 因此必須及時地將空氣排除。
1、蒸汽管道的排空氣裝臵
在蒸汽管道的高點設(shè)手動放空氣閥(平時不用),當(dāng)管道系統(tǒng)進行水壓試驗(向管道內(nèi)充水)或初次通過蒸汽運行時,利用此閥排出 管道系統(tǒng)內(nèi)的空氣。
2、凝結(jié)水管道的排空氣裝臵
通常在凝結(jié)水干管的始端(高點)設(shè)自動放空氣閥。若采用不帶排氣閥的疏水器時,在疏水器的前方也應(yīng)裝設(shè)放空氣閥,以便在系統(tǒng) 運行過程中能及時地排除凝結(jié)水管道內(nèi)的空氣。
一、蒸汽供熱管道的放水和排氣裝臵
熱水供熱管道包括供水和回水兩種管道。在供水和回水管道上均 應(yīng)設(shè)臵放水和排氣裝臵。
(一)供、回水管道的排空氣裝臵
在供、回水管道上設(shè)臵排空氣裝臵的目的有二:一是防止系統(tǒng)在運行過程中由于空氣的聚集而形成氣塞,阻礙熱水的流通并產(chǎn)生噪聲;二是管道水壓試驗前在向管道內(nèi)充水時,需用此裝臵排出管道內(nèi) 的空氣。如下圖所示。
排氣裝臵包括排氣閥(一般為DN15~DN25)及其前后的短管,其位臵通常設(shè)在供、回水干管的高點和分段閥之間管段的高點。
(二)供、回水管道的放水裝臵
在供、回水管道上設(shè)臵放水閥的目的:一是管道水壓試驗后,為防止冬季凍壞管道,利用此裝臵將試壓用水全部排盡;二是系統(tǒng)停運檢 修時,需用此裝臵將檢修段內(nèi)的水排放凈。
放水裝臵包括放水閥及其前后的短管,放水閥及其短管的直徑為供、回水管徑的1/10并不小于DN20。其位臵通常設(shè)臵在供、回水干 管的低點和分段閥之間管段的低點。
第四節(jié) 室外地溝內(nèi)供熱管道安裝
一、安裝范圍
室外地溝內(nèi)供熱管道的安裝范圍,工程上一般是指鍋爐房外墻至用戶外墻或熱力入口處。工程造價上是以建筑外第一個閥門井或建筑 物外墻皮1.5m處為分界點。
二、安裝時管材及閥門的選用
通常室外蒸汽管道應(yīng)采用普通無縫鋼管,凝結(jié)水和供、回?zé)崴艿酪话悴捎寐菁y鋼管(螺旋縫電焊鋼管、螺旋鋼管)。管道拐彎采用煨制或沖壓彎頭,變徑采用沖壓大小頭。閥門通常采用法蘭式截止 閥、單向閥。管道采用焊接及法蘭連接。 與疏水器、排氣閥、放水閥相連接的小直徑管子,一般可采用黑鐵管,成品管件、絲扣或焊接連接。排氣閥、放水閥為絲扣式截止閥。
通常室外蒸汽管道應(yīng)采用普通無縫鋼管,凝結(jié)水和供、回?zé)崴艿酪话悴捎寐菁y鋼管(螺旋縫電焊鋼管、螺旋鋼管)。管道拐彎采用煨制或沖壓彎頭,變徑采用沖壓大小頭。閥門通常采用法蘭式截止 閥、單向閥。管道采用焊接及法蘭連接。
與疏水器、排氣閥、放水閥相連接的小直徑管子,一般可采用黑鐵管,成品管件、絲扣或焊接連接。排氣閥、放水閥為絲扣式截止閥。
三、管道安裝
(一)支架安裝
1、支架的種類
支架由支撐結(jié)構(gòu)和托持結(jié)構(gòu)兩部分組成。支撐結(jié)構(gòu)通常為懸臂式或橫梁式(角鋼或槽鋼)。托持結(jié)構(gòu)稱為支座(座),
支架分為:活 動支架、導(dǎo)向支架和固定支架三種。
活動支架: 用于允許管道縱、橫向位移的地方。
固定支架: 用于承受管道由于溫度變化所產(chǎn)生的推、拉應(yīng)力, 并不得發(fā)生任何方向位移的地方。
導(dǎo)向支架: 用于只允許管道縱向位移的地方。
2、支架(支座)的安裝位臵
(1)活動支架的安裝位臵
安裝在方形補償器兩側(cè)的第一個支架及其水平臂的中點、管道 拐彎處(彎頭)兩側(cè)的第一個支架。
(2)導(dǎo)向支架的安裝位臵
安裝在補償器與固定支架之間的直管段上。
(3)固定支架的安裝位臵
固定支架安裝在兩補償器之間、熱源出口(靠近外墻)、用戶入 口(靠近外墻)等處。
3、支架(支座)的安裝間距(如下表所示)
4、支架(支座)的安裝
支架應(yīng)先進行制作、除銹、防腐,然后再進行安裝。
(1)支架(座)的制作
一般采用角鋼或槽鋼制作支撐結(jié)構(gòu),用鋼板加工焊制托座。
(2)支架(座)的除銹
除銹方法有手工法、機械法、酸洗法和噴砂法等。其中噴砂法除銹效率高、質(zhì)量好;但要設(shè)除塵裝臵,否則,在噴砂過程中將產(chǎn)生大 量灰塵,污染環(huán)境,有害人體健康。
(3)支架(座)的防腐
通常涂刷底、面漆各兩遍;底漆為樟(紅)丹防銹漆或鐵紅防銹 漆,面漆為調(diào)和漆。
(4)支架(座)安裝
地溝內(nèi)供熱管道支架(座)的安裝分兩次進行:第一次在筑溝壁時,將支撐結(jié)構(gòu)(角鋼或槽鋼)預(yù)埋好;第二次在鋪設(shè)管道時安裝托 持結(jié)構(gòu)(托座)。
(二)鋪設(shè)管道
1、管子的檢查
管子的名稱、規(guī)格、材質(zhì)應(yīng)符合設(shè)計要求;不得有裂紋、重皮、 嚴(yán)重銹蝕等缺陷。
2、管子的除銹
通常采用噴砂法除銹,將管子外表面的銹污除掉,要求露出金屬 光澤面。
3、管子的防腐
通常在鋪管之前,將管子外表面噴涂防銹底漆兩遍。為了不影響 焊口質(zhì)量,每節(jié)管的兩端各留出約50mm不涂漆。
4、管段的組對與焊接
在管溝邊的平地上將管子組對、焊接成適當(dāng)長度的管段。 管子的焊接程序為:坡口、對口、點焊和焊接四個步驟。
5、鋪管與安裝支座
(1)鋪管
將組對焊接好的管段,以機械或人工由管溝邊放入溝內(nèi)的支架上,把管段連接成整條管道。然后將管道就為并調(diào)整間距、坡度及坡 向。
(2)安裝支座
安裝固定支座時,其支座與管道和支架應(yīng)焊接牢固。安裝活動、導(dǎo)向支座時,應(yīng)考慮管道熱伸后支架中心線與支座中心線不致有較大的偏差。因此,補償器兩側(cè)的活動支架和直管段上的導(dǎo)向支座應(yīng)偏心安裝。郭鵬學(xué)暖通其偏心方向以方形補償器的中心點為基準(zhǔn),即補償器左側(cè)的支座向其支架中心線的左側(cè)偏離;補償器右側(cè)的支架向其支架中心線的右側(cè)偏離,偏心距離為該支架與固定支架之間管段熱 伸長量的1/2(通常取值50mm)如圖所示。
活動、導(dǎo)向支座與管道焊接;導(dǎo)向支座的導(dǎo)向板與支架焊接。
(三)補償器機器安裝
1、補償器的作用
補償器也稱為伸縮器,其作用為吸收管道因熱漲而伸長的長度;補償因冷縮而回縮的長度。
2、補償器的種類
補償器分為自然和人工補償器兩種。自然補償器是供熱管道中的自然拐彎,分為Z形和L形;人工補償器有方形和套筒式補償器兩種。供熱管道通常采用方形補償器。
方形補償器的優(yōu)點是管道系統(tǒng)運行時,這種補償器安全可靠,且 平時不需要維修,缺點是占地面積較大。
3、方形補償器的制作
制作方形補償器時盡量用一根管子煨制而成,若使用2~3根管子煨制時,其接口(焊口)應(yīng)設(shè)在垂直臂的中點。管子的材質(zhì)應(yīng)優(yōu)于或相同于相應(yīng)管道的管材材質(zhì);管子的壁厚,宜厚于相應(yīng)管道的管材壁 厚。 組對時,應(yīng)在平臺上進行,四個彎頭均為90°,且在一個平面上。
4、方形補償器的安裝
一般情況下,供熱管道自始至終并非所有管段都需要安裝方形補償器。實際工程中,有的管段需要安裝方形補償器;有的管段可不必 安裝方形補償器。 當(dāng)供熱管道中有自然拐彎(即有Z形、L形自然補償器)時,其 彎頭前、后的直管段又較短,可不設(shè)方形補償器。
當(dāng)供熱管道中無自然拐彎時,應(yīng)設(shè)方形補償器;或者有自然拐彎,但其彎頭前、后的直管段較長,也應(yīng)在直管段上裝設(shè)方形補償器。
方形補償器應(yīng)設(shè)在兩固定支架之間直管段的中點,安裝時水平放 臵,其坡度、坡向與相應(yīng)管道相同。
為了減小熱態(tài)下(運行時)補償器的彎曲應(yīng)力,提高其補償能力,安裝方形補償器時應(yīng)進行預(yù)拉伸或預(yù)撐(即:不加熱進行冷拉或冷撐)。拉伸的方法通常采用拉管器、手動葫蘆,也可以采用千斤頂進 行預(yù)撐。
四、供熱管道的壓力試驗
室外供熱管道安裝完之后,應(yīng)進行壓力試驗,以檢查其強度和嚴(yán) 密性。
1、試壓介質(zhì)和試驗壓力
通常采用水壓試驗;其試驗壓力標(biāo)準(zhǔn)為:強度試驗壓力值為工作 壓力的1.5倍,嚴(yán)密性試驗壓力值等于工作壓力。
2、試壓前的準(zhǔn)備工作
在被試壓管道的高點設(shè)放氣閥,低點設(shè)放水閥;始、終端設(shè)堵板 及壓力表;接好水泵。
3、試壓
試壓時,先關(guān)閉低點放水閥。打開高點放氣閥,向被試壓管道內(nèi)充水至滿,排盡空氣后關(guān)閉放氣閥,然后以手壓泵緩慢升壓至強度試驗壓力,觀測10分鐘,若無壓力下降或壓降在0.05MPa以內(nèi)時,降 至工作壓力,進行全面檢修,以不滲、漏為合格。
五、室外供熱管道的保溫
1、保溫的目的
供熱管道進行保溫的目的是為了減少熱媒在輸送過程中的熱損失,使熱媒維持一定的參數(shù)(壓力、溫度),以滿足生產(chǎn)、生活和采 暖的要求。
2、常用保溫材料
(1)泡沫混凝土(泡沫水泥)
由普通水泥加入松香泡沫劑制成,多孔、輕。
(2)膨脹珍珠巖及其制品
珍珠巖是火山噴出的玻璃質(zhì)熔巖,透明,呈圓形似珍珠故得名。將其粉碎,在高溫下焙燒,呈圓形粉末狀,很輕,一般以水泥粘合成 瓦狀。
(3)膨脹蛭石及其制品
蛭石,云母的風(fēng)化物。將蛭石在高溫下焙燒,呈一層層的小塊狀, 褐色,很輕,將其以水泥粘合成瓦狀。
(4)礦渣棉
礦渣棉有礦渣制成,灰色,呈短纖維狀,很輕,刺人。
(5)玻璃棉
將玻璃在高溫下熔化,再以高壓蒸汽噴射抽絲而成,呈纖維狀, 很輕,刺人。
(6)巖棉
由巖石在高溫下焙燒制成。呈纖維狀,很輕。
3、供熱管道的保溫結(jié)構(gòu)
供熱管道的保溫結(jié)構(gòu)如圖所示。由內(nèi)向外是防腐層、保溫層、保 護層和色漆(或冷底子油)。
細說供熱管道全面了解!_12
通常防腐層為底漆(樟丹或鐵紅防銹漆)兩遍,不涂刷面漆。保溫層有選定的保溫材料組成。保護層分為石棉水泥、瀝青玻璃絲布兩種。明裝的供熱管道,為了表示管內(nèi)輸送介質(zhì)的性質(zhì),一般是在保護層外涂上色漆。地溝內(nèi)的供熱管道為了防止?jié)駳馇秩氡貙,不涂?漆而涂刷冷底子油。
4、供熱管道的保溫
地溝內(nèi)供熱管道的保溫施工程序為:防腐層、保溫層、保護層和 涂刷冷底子油。
(1)涂刷防腐層
管道在鋪設(shè)之前已涂刷底漆兩遍。此次應(yīng)將接口(焊口)、彎頭和方形補償器等處涂刷底漆兩遍。鋪管時若管身漆面有損傷處,也應(yīng) 予以補刷。
(2)保溫層施工
保溫層的施工有預(yù)制瓦砌筑、包扎、填充、澆灌和手工涂抹等五 種方法。 其中最常用的是第一種方法。
預(yù)制瓦砌筑法,是用選定的保溫材料先預(yù)制成瓦狀。環(huán)繞管子一周保溫瓦的塊數(shù),根據(jù)管徑大小不同分為2~8塊,瓦的厚度按設(shè)計規(guī)定,一般設(shè)計厚度有50、75、100mm;每塊瓦的長度約為500mm。施工時將預(yù)制瓦砌筑在管道的外表面,縱、橫接縫應(yīng)錯開,縫內(nèi)填石棉灰泥,每塊瓦的兩端以直徑1~2mm的鐵絲捆扎。當(dāng)管徑DN≥150mm時, 保溫層外包一層鐵絲網(wǎng)。 在管道的彎頭處應(yīng)留伸縮縫,縫內(nèi)填石棉繩。在閥門、法蘭等處 可采用涂抹法施工。
(3)保護層施工
一般為石棉水泥保護層,其質(zhì)量配比為:525號水泥53%,膨脹珍珠巖粉25%,四級石棉9%,碳酸鈣13%,加水調(diào)和。
涂抹厚度10~15mm,要求厚度一致,光滑美觀,底部不得出現(xiàn)鼓包。
(4)涂刷冷底子油
冷底子油是將瀝青熔化,待冷卻到100℃以下時,加入適量的汽 油(瀝青與汽油的質(zhì)量比為1.2:2.5)拌和均勻。
刷漆時,動作要快,要求均勻美觀。
室外架空供熱管道的安裝與室外地溝內(nèi)供熱管道的安裝基本相同。