时间:2023-07-13 17:23:02
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇供热管道施工方案,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

关键词 :旋转补偿器;保温;供热管网
中图分类号:TU111文献标识码: A
一.工程简介
国电青山热电有限公司武石化供热管网工程是武汉市“冬暖夏凉”工程的组成部分,是武汉市市政基础设施重要的配套工程。根据《武汉城市供热规划(江南片)》供热规划,青山热电公司作为武汉市江南片的热源点之一,需承担青山地区的供热任务。其中武石化所需热负荷已纳入青山热电公司的供热范围。新建的2x300MW级机组除了继续担任向武钢高炉鼓风机站供热和向武钢提供保安电源的任务外,同时增加了向武石化提供160t/h的生产用汽的热负荷,其为武石化80万吨乙烯工程重要热源。
武石化供热管网设计参数如下:
设计范围:从青山热电厂围墙至武石化围墙;
管径:ø530x16 ; 全线展开长度:3.2kM
设计压力:3.9MPa(g);设计温度:490℃;
本热网管道设计参数较高,距离长,选择较好的补偿方式,才能做到在保证管道安全运行的前提下,既满足管道热膨胀需要的补偿,又能有效降低管道应力、管道膨胀对支架的推力和力矩,降低工程投资。在项目初期,走访多地,搜集了许多供热管网的设计经验,实地考察供热管网的使用情况,以及后期的运营及维护,多方面比较,并通过相关的费用比对,最后决定采用旋转补偿器+自然补偿为本工程的主要补偿方式。
工程于2011年9月开工建设,在2012年5月投入试运营,至今已运营两年。该管网刚投入运营之初,从现场反馈回许多问题,经过多方咨询并结合本工程自身特点,都给出了相应的改进措施。目前该管网运营一切正常。
二、问题探讨
下面将结合从青山热电公司反馈的信息,结合相应的处理办法,做个小小的总结,供大家一起探讨。
1.支点热位移大的处理方法
由于旋转补偿器的补偿距离较长,滚动支架的位移量随着距离固定点的距离的增加而增加,热位移最大的达到了1m左右,所以在支架的选型设计中,就很有必要认真核算每个滑动支点的位移值,以免出现支座脱落的情况。于此同时,在管网安装的过程中,对管部进行必要的偏装很有必要。结合补偿器厂家提供的意见与武石化供热管网的设计经验,滑动支架管部底板长度可以参照下图来设计:
图1 底板总长=支点位移值+200mm
根据上图的计算方法,可以保证管部滑动托座底板的长度始终比该支点的位移量多200mm。同时,在现场安装时,注意前后的预留长度,就可以有效防止管部托座脱落。
2.管道支座的散热问题
武石化供热管网运营之初,整条管网的进出口压差不足0.3MPa,但是进出口温差却达到120℃。这与我们起初的计算结果差距太大,并且无法达到武石化的用汽要求。
在经过多方咨询与现场勘测,总结了两方面原因:
a)由于青山热电有限公司围墙内、外施工单位不同,供热管网工程主要负责围墙外的施工设计,而电厂围墙内的部分则包含在电厂建设项目内。围墙内由电厂施工单位采购供热管道管托,围墙外,由青山热电厂采购管托。电厂施工单位为了节约成本,采购了普通的滑动管托,青山热电厂则采纳了设计院的建议,采购了隔热管托。
在供热管网试运营期间,用红外测温枪测量两种管托的底板温度,普通管托的底板温度接近180℃,而隔热管托的底板温度不足80℃。
所以不难发现,普通管托所造成的热损是相当的惊人。虽然厂外部分采用了隔热管托,但是数量达到250个之多,并且很多支座的管托底板较长(600mm~1200mm),由于起初对滑动支架的底板没有做特殊的保温措施,如此多而且较长的管托底板直接暴露在空气中,造成很大的散热损失。这是造成整个供热管网热损较大,温降大的原因之一;
b)由于固定支座无法使用隔热管托,固定支架必须和管道焊接在一起,导致管网运行时,固定支架温度达到370℃之高。这是温降大的另一个原因。
由于管网已投入运营,无法对已有管线进行大的整改,在多方面了解情况后,决定将管网沿线的所有支架进行保温。
在保温工作结束后,各支架保温外表温度降为50℃以下,管网的进出口温差降至50℃左右。由此可以看出,长距离供热管道,管道支架的保温措施非常重要,对提高整个管网的运行经济性有着显著的效果。
未保温前,支架都是在大气中 保温后,支架散热损失大大减小
图2-1 图2-2
3.旋转补偿器的布置方案的改善
在武石化供热管道的施工图设计阶段,由于我们对旋转补偿器的工作方式及原理还没摸透,在一些管线布置过程中也犯了一些错误。如图3-1、图3-2中所示:
图3-1管道布置图 图3-2 管道运行时,该处管托被推歪
从布置图可以看出,管道的旋转补偿力臂与管道直线段成45°布置,并且管道的力臂也很长。在管道的试运行期间,由于力臂热膨胀量大,旋转补偿器无法有效旋转释放热应力,造成旋转补偿器组附近管托被。
结合其他旋转补偿器组的使用情况及布置特点,当旋转补偿力臂和前后管段成90°角时,最有利于旋转补偿器组部位释放应力。故提出图3-3修改方案:
图3-3
通过如此修改后,管段的热膨胀能够有效补偿,并且极大减小了横向的位移,避免了滚动支座被的现象。所以在布置热网管道旋转补偿器的补偿段时,不能仅仅追求管道布置最简捷,必须保证转角大于75°角,旋转力臂不宜过长,避免滚动支座被。
4.供热管道的保温
在武石化供热管网运营期间,通过实地勘察,发现部分管道的保温表面温度较高,手在接触表面时,无法停留在其表面上。而触摸其附近的保温表面,明显温度要低很多。
经分析,除了施工原因,也有可能是在管网工作状态下,由于管材的膨胀量大,而保温材料的膨胀量小,保温材料就会被拉扯,造成管网部分长度的保温变薄,甚至被扯开,保温效果下降。
经与旋转补偿器厂家了解,在某些的供热项目中,为了保证供汽参数,提高热网的经济型,大多是采用多层保温,并且在保温施工时,有意错开各层保温的接缝。这样的施工方案,就能保证在内部保温被拉扯的情况下,外部还有保温层,同样能达到一定的保温效果。
但是仔细分析可以发现,这种施工方案实属无奈之举,保温层在何处被拉扯(变薄)仍然无法控制,并且,为了达到相同的保温效果,或者我们需要投入更多的保温材料。
所以,供热管网的保温如何能够做的更好,使其可控,仍需要我们深入研究。
5.旋转补偿器组的偏装
由于旋转补偿器的补偿距离长,在旋转补偿器组位置的位移量较大,根据厂家的安装要求,在安装时,需根据计算的位移量进行偏装。如图5-1示意:
图 5-1
从左下图可以看出,安装单位并没有合理计算偏装距离,此处不但没有偏装,还将偏装方向弄反了,结果在管线投运后,旋转补偿器组前后管段的保温已经挨在一起了。
右下图,安装单位未注意偏装角度,立管在冷态时正好竖直,在管线投运后,造成立管倾斜比较严重。
图 5-2 图 5-3
所以,旋转补偿器处的力臂偏装,对于缓解管道在运行状态下的热应力,是一项很有必要的措施。
【关键词】室外供热;管网安装
1 管道施工作业条件
1.1 有安装项目的设计图纸,并且经过图纸会审、设计交底,施工方案已编制好。
1.2 管子、管件及阀门均已检验合格,并具有技术资料,与设计核对正确无误。
1.3 外管基础(土建单位施工的支柱式地沟)均符合设计要求,几何尺寸在允许偏差范围内,并且已办理交接手续。
1.4 施工所需临时设施及“三通一平”已解决,包括现场各种预制场地已落实,且应离现场近,运输方便,在雨季不会造成积水等。
1.5 管道两端起止点的设备已安装好,并且设备的二次灌浆的强度已经达到要求。
2 管道施工方法
2.1 管道煨弯
2.1.1 装砂石填料应预先加热干燥,在粗砂及豆石中应掺入30%的细砂,使其组配均适度,以加强其密实度:灌砂石应边灌边敲击。为了保证管道煨弯部位的椭圆度要求,一定要振实。在弯管量多和条件允许的情况下,可组装一常用的打砂台。
2.1.2 管子加热应均匀,避免加热不匀而产生表面不平现象,一般温度保持在800~900℃左右,不宜超过1000℃。
2.1.3 煨弯时,管子放平,拉管时拉力应均匀平宜,不宜向上使用。
2.1.4 为了控制管子弯曲程度和弯曲范围,可采用浇酒冷水的方法,哪个部位弯曲度已够,可用冷水浇洒使其定位。
2.1.5 弯管时随时用样板检查,一般考虑煨弯后管身还会回弹一次,根深叶茂比煨制的要求角度大3°~5°。
2.1.6 冷却后侧砂应干净,防止砂子粘贴于管壁上。
2.2 管道敷设
2.2.1 施工工艺流程。(1)架空敷设;(2)管沟敷设;(3)直埋敷设。
2.2.2 供热管道架空敷设。
(1)按设计规定的安装位置、坐标,量出支架上的支座位置,安装支座。1)人行地区不应低于2.5m;2)通行车辆地区,不应低于4.5m;3)跨越铁路距轨顶不应低于6m;4)安装高度以保温层外表计算。
(2)支架安装牢固后,进行架设管道安装,管道和管件应在地面组装,长度以便于吊装为宜。
(3)按预定的施工方案进行管道吊装。架空管道的吊装使用机械或桅杆。绳索绑扎管子的位置要尽可能使管子不受弯曲或少弯曲。架空敷设要按照安全操作规程施工。吊上去还没有焊接的管段,要用绳索把它牢固地绑在支架上,避免管子支架上滚下来发生事故。
(4)管道安装的坡度要求1)热水采暖和热水供应的管道及汽水同向流动的蒸汽和凝结水管道,坡度一般0.003,但不得小于0.002;2)汽水逆向流动的蒸汽管道,坡度不得小于0.005,以有利于系统排水和放气。
(5)采用丝扣连接的管道,吊装后随即连接;采用焊接时,管道全部吊装完毕后再焊接。焊缝不许设在托架和支座上,管道间的连接与支架间的距离应大于150~200mm。
(6)按序曲计和施工各规定位置,分别安装阀门、集气罐、补偿器等附属设备并与管道连接好。
(7)管道安装完毕,要用水平尺在每段管上进行一次复核,找正调直,使管道在一条直线上。
(8)摆正或安装好管道穿结构处的套管,填堵管洞,预留口处应加好临时管堵。
(9)按设计或规定的要求压力进行冲水试压,合格后办理验收手续,把水泄净。
(10)管道防腐保温,应符合设计要求和施工规范规定,注意做好保温层外的防雨,防潮等保护措施。
2.2.3 供热管道地沟敷设。
(1)在不通行地沟安装管道时,应在土建垫层完毕后立即进行安装。
(2)土建打好垫层后,按图纸标高进行复查并在垫层上弹出地沟的中心线,按规定间距安装支座及滑动支架。
(3)管道应先在沟边分段连接,管道放在支座上昱,用水平尺找平找正。安装在滑动支架上时,要在补偿拉伸并找正位置后才能焊接。
(4)通行地沟的管道应安装在地沟的一侧或两侧,支架应采用型钢,支架的间距要求见表1。管道的坡度应按设计规定确定。
(5)支架安装要平直牢固,同一地沟内有几层管道时,安装顺序应从最下层一层开始,再安装上面的管道,为了便于焊接,焊接连接口要选在便于操作的位置。
(6)遇有伸缩时,应在预制时按规范要求做好预拉伸并做好支撑,按位置固定,与管道连接。
(7)管道安装时坐标、标高、甩口位置、变径等复核无误后,再把吊卡架螺栓紧好,最后焊牢吊卡处的止动板。
2.3.4 供热管道埋地敷设。
(1)根据设计图纸的位置,进行测量,打桩、放线、挖土、地沟垫层处理等。
(2)为便于管道安装,应将挖出来的土堆放在沟边一侧,土堆底边应与沟边保持0.6~1m的距离,沟底要求找平夯实,以防止管道弯曲受力不均。
(3)管道下沟前,应检查沟底标高沟宽尺寸是否符合设计要求,保温管应检查保温层是否有损伤,如局部有损伤时,应将损伤部位施在上面,并做好标记,便于统一修理。
(4)管道应先在沟边进行分段焊接,每段长度在25~35m范围内。
(5)采用人工或机械方法下管,注意保护好管道保温层,避免损坏保温层,按照设计要求,进行排管、对口、找坡。复查合格后,管口进行点焊。
(6)沟内管道焊接,连接前必须清理管腔,找平找直,焊接处理要挖出操作坑,其大小要便于焊接操作。
(7)阀门、配件、补偿器支架等,应在施工前按施工要求预先放在沟边沿线,并在试压前安装完毕。
(8)回填土时要在保温四周填100mm细砂,再填300mm素土,用人工分层夯实,管道穿越处埋深少于800mm时,应做简易管沟,加盖混凝土盖板,沟内填砂处理。
2.3 管道配件安装
2.3.1 减压阀的安装。阀体应垂直地安装在水平管道上,使介质方向与阀体上箭头方向一致。两端应设置切断阀,最好采用法兰截止阀。一般减压阀前的管径应与减压阀的公称直径相同,减压阀后的管径应比减压阀的公称直径大1~2号。阀组前后都应安装压力表,以便调节压力,减压阀后的低压管道上安装安全阀,当超压时,可起泄压与报警作用,保证压力稳定。安全阀的排气管应接至室外。减压阀应设置旁通管路。
2.3.2 疏水器的安装。为了排除蒸汽管道中的冷凝水,提高蒸汽品质,在蒸汽管道容易积水的地方,都应安装疏水器,疏水器应安装在便于检修的地方,并尽量靠近用热设备或管道及凝结水排出器之下;疏水阀门的中心线与水平面应互相垂直,不可倾斜,以利于阻气排水,并使介质流动方向与阀体一致。疏水器组装时应设置冲洗管、检查管、止回阀、过滤器等。并装置必要的法兰或活接头;以便检修时拆卸,疏水器安装分为带旁通管和不带通管,水平安装或垂直安装。
2.4 管道防腐技术
2.4.1 管道及附件保温前应在其表面涂刷一遍耐热防锈漆。
2.4.2 表面温度不超过60℃的不保温管道及附件,应在其表面先涂刷一遍红丹防锈漆,再刷二遍酚醛磁漆或醇酸磁漆,也可刷两遍沥青漆。
2.4.3 直埋敷设时,各种预制保温管的外表面都做了防腐处理。
2.4.4 各种金属支吊架表面均应刷红丹防锈漆一遍,再刷设和漆一遍。
管道、附件及支架在涂刷防锈漆前,必须按表面上的污垢、灰尘、锈斑、焊渣等清除干净,并刷出金属光面。涂漆厚度应均匀,不得有脱皮起泡流淌和漏涂现象,并且必须在前一层干燥后方可涂刷下一层。
管道应根据敷设方式和热煤种类,决定其表面涂漆的颜色。架空管道全部涂色,通行地沟内管疲乏每隔10mm需涂色1m,不通行地沟管疲乏仅在检查井内涂色,并用箭头标出热煤流动方向。
关键词:供热管网,管道,土建工程
中图分类号:TU712 文献标识码:A
随着城市化生活质量的大幅度提升,城市集中供热管网随之得以大面积覆盖,而为了确保供热质量,就要对土建工程施工进行有效的管理,对施工中存在的问题进行深入分析,并积极引进国内外的一些新技术、新工艺、新材料,严格按照相关规范和标准开展施工操作,以减少施工环节所出现的不良问题,确保施工进度和施工质量,提高居民的生活水平和生活质量。
1供热管网敷设方式
供热管线的敷设根据现场施工条件的不同可以划分为地上敷设和地下敷设两种方式。而后者在城市建设中得到了广泛的应用,其能够有效降低对人类生活所造成的影响。尤其是在城市中心地区,大多会选择地下敷设的方式。而地下敷设方式又可以划分为直埋敷设和地沟敷设两大类。其中,直埋敷设应用较多,一般是将供热管道按照要求直接埋设在土壤里,选用管道结构外表面与土壤接触的方式。其主要结构如图1所示。地沟敷设则是在预先挖好的地沟内埋设供热管网,而管道本身不会遭受水的侵袭,而且也不承受外界荷载,同时附有管道的保温结构。供热管道直埋敷设具有多方面的优点,主要表现为占地面积小、施工周期短、土建工程量小、保温性能好、工程造价低、施工简单、现场安装工作量少、节省资金、人力和物力。同时选择了专门的保温材料,保温严密性好,供热管道热量损失小,管道不易腐蚀,从而提高了供热的效率。因此,直埋式敷设方式在供热管道中主要应用于室外供热管网的安装。目前,供热管道主要采用了聚氨脂的保温层,不仅具备良好的保温性能,而且防水和防腐蚀性能、机械强度都比较高,保温效果理想、使用寿命长,因而在供热管道土建工程中得到了广泛的应用。
2直埋供热管网敷设技术
2.1管线开挖前准备
对于供热管道土建工程,需按照相关部门的要求做好开挖前的相关准备工作,对周围管线敷设情况及管线所处的地形进行系统勘察,继而根据自己的设计要求对其进行记录,为后期的土方开挖提供有价值的参考。此外,在沟槽开挖的过程中,要做好施工现场的管理工作。
2.2对沟槽实施放线并开挖土方
施工人员要严格按照要求进行测量放线,要求在沟槽的两侧用白灰进行放线,然后由施工人员进行开挖。在开挖沟槽过程中,如果条件允许的情况下,最好选择挖掘机进行开挖,并把挖出的土方堆在沟槽的一侧,并保持1.0m以上的间距,挖完之后还要委派施工人员对沟槽进行清理。如果在沟槽开挖过程中遇到一些地质不稳定现象,要采用脚手架和木板对其进行加固处理,以增强其稳定性。当土方开挖到设计标高时,要上报相关人员并对其进行检查。
2.3管道的底部铺砂
如果沟槽检查符合要求之后,需要沿着沟槽对其进行铺砂,将细砂沿着沟槽延长方向进行铺设,当铺设厚度达到设计要求即可。随后要对其进行分层震动夯实。该过程中,工作人员要对细砂内的尖锐岩石、碎片和杂物进行清理,并对管道材料的质量进行检查,以确保该环节的整体施工质量。
2.4管材的选择
在对施工管材进行选择的过程中,要严格按照设计标准,选择产品质量过硬的厂商。因为直埋供热管道具有比较低的内压,由内压导致的薄膜应力仅为允许值的50%,一般不会发生直接爆裂破坏的可能。而极有可能发生破坏的是温度应力导致的塑性疲劳破坏。所以,在进行管材选取过程中,需要综合考虑材料的抗疲劳性能,因此需要选择一些易焊接、塑性相对好的材质,而10号,20号钢种在实际施工中比较常用。在实施过程中,由于各种情况造成同一直径的管子可能出现两种以上的规格,因而应避免不同规格的管子混合使用。
2.5热力管网管道的铺设
直埋供热管道的设置最好按照热力网的设计规范进行施工,在进行管道安装之前,要对槽底坡度、高程予以检查,观察基底处理和设计要求能否和标准相符合。对管道内的杂物、砂石土粒等都要彻底清除干净。在沟上清扫管腔后排管,按管段的长度在沟内挖好工作坑,以备在沟内进行焊接。保温管入沟槽前要配备吊车,严禁强力拖拽,保温材料种类繁多,保温材料必须强调要有质量合格证明。如果直埋管道的阀门、弯点、补偿器处存在检查井时,一般需要根据井内管道的位置来按照要求安装支架、支座和管道。当管道按照要求安装完毕后,需要按照规范对其进行水压实验,实验结果符合要求之后还需要对隐蔽工程进行检查,同时放空管内的水。还需要对焊口进行保温处理。保温材料要具备检测机构出示的检验合格报告。管顶填砂按图施工,沟槽回填要采用分层夯实,层层检测的施工工艺,应达到设计要求。
2.6降水
在供热管道开挖时,要按照要求挖掘一个集水井,及时将集水井中的存水抽干净,以便保证工程施工的顺利进行。如果集水井无法满足施工标准,可以选择在管沟两侧5m~8m的位置挖降水井,使水位控制在距沟槽底面500mm以下,以确保降水得到有效排除。为了避免发生流砂等地质问题,需加快排水速度,特殊情况时,还可以选择沿槽壁打入钢板桩,打入深度一般要超过0.8m。
3提高供热管道土建工程管理的措施
3.1做好工程设计管理
土建工程设计大体上来看包括两个阶段,即未建设前的设计和补充完善设计。而前者对于整个工程来说至关重要,因此要求设计人员掌握第一手资料,尤其要做好施工现场的管理工作。而后者同样重要,其要求设计部门对施工现场长期进行检查,并与施工单位进行沟通,然后按照要求对设计进行更改。同时,还要做好供热管线位置、走向的合理设计,并组织专业人员对设计图纸中存在的问题进行全方位的检查,并及时对相关问题给予整改,从根本上保证各个环节的施工质量。
3.2加强施工监督和管理
当施工方案符合要求之后,还要结合工程实际,从工艺、操作、技术、组织、管理等方面对其进行分析,并做好施工各个环节管理工作,以促使施工作业有序展开,提高施工质量。在施工过程中,不仅施工人员要严格按照要求进行施工,并且要委派专业人员对各个环节施工进行监督和管理,加强对新工艺、新技术和新材料的引用。
3.3加强各个环节的施工与衔接
在实际的供热管道土建工程施工过程中,要加强各个环节施工的配合工作,在施工的设计、准备、施工、竣工等环节要及时进行交流和沟通,避免施工过程中由于供暖设备的选择、安装的高度、位置和大小出现偏差而影响施工的进度和施工质量。同时安装单位要事先把土建单位的工程时间、安装部位等资料传给土建单位,当得到土建单位的肯定之后才能进行供暖设备的设计、选材和组装。如果供暖设备组装过程中,出现需要更改或更换的情况要及时与土建单位取得联系,在得到许可之后才能更改。因此,做好供热管道土建工程施工各个环节的衔接工作,才可以保证工程施工的顺利进行,为土建工程的施工质量提供保障。
4结语
在供热管道土建工程施工中,相关人员要从工程设计、施工到竣工使用等多方面着手进行管理,全方位的完善施工设计、施工理论体系,大幅度的提高施工人员的综合素质,在具备施工组织设计的前提下,将施工进度与现场有效的结合起来,并加强施工质量监督管理工作,从而更好的确保施工进度以及施工质量。
参考文献:
[1]汪庆祝.直埋供热管道安装工程的质量管理分析[J].黑龙江科技信息,2014,8(6):295-296.
[2]闻涛.直埋供热管道安装工程的质量管理[J].科技信息,2013,14(3):107-108.
【关键词】地热采暖;特点;质量控制
随着科学技术的不断发展,当前的物质生活已经无法满足人们日益增长的精神追求。在近十年来地热采暖方式被人们在民用住宅中广泛采用,地热采暖全称为低温地热辐射采暖,是通过热水流动的地下水管对地面的加热来对整个室内温度进行加热的过程。其主要的运行原则是在加热管内循环流动加热地板,通过地面以辐射的传导方式向室内供热的供暖方式,又分为集中供暖和分户壁挂炉自行供暖。经过长时期的实验结果表明,地热采暖解加热是当前采暖技术中既环保又节省资源,有节省能源、技术成熟、热效率高、操作灵活方便的特点。是一种科学、节能、环保的采暖方式。为了能够保证地热采暖工程中运行的正常性和使用寿命的长期性以及提高效率,较低污染和环境破坏的能力,使得在施工的过程中必须严格控制施工质量。
1 地热采暖的优势特点
地热采暖是当前人们生活中最为常见的一种取暖避寒的方法,由于其是加热地面来保持室内温度的过程,因此在取暖过程中避免了上热下冷的这一缺陷,深受当今居民的喜爱。其主要的特点有
1.1 地热采暖是热量由下部向上部扩散的传热的方式,散热均匀,从下到上逐渐变凉,在这种加热的方式之中可以避免了由于加热过程中给人带来的身体上的不舒服更是由于叫暖而身体上不又不是太冷让人感到非常的舒服。避免了对流供暖方式导致室内空气急剧流动。从而减少了尘埃飞扬,以确保环境卫生。
1.2 地热采暖方式温度分部比较均匀,由于其自下而上的散热,避免的空气流动给散热过程中带来的不利影响。温度梯度小,减少了无效热损失,实践证明地,地热供暖房间设计温度可比2至3℃,却能获得同样的舒适感,从而起到减少供热量,在使用的过程中由于温度设计比较低,使得在能源消耗中也避免了不必要的浪费,节约能源的作用,同时由于低温传送热量损失少。
1.3 传统供暖方式,靠外墙布置有限数量的暖气片,通过空气对流达到取暖目的,这种供暖方式由于热空气在房间随着风力的流动,取暖效果非常的差,而且容易出现半边热的现象。使房间内温度冷热不均。低温辐射供暖方式则较好的解决了这一难题。这种供暖方式是将加热管道埋在地下,提高地表的温度,向室内散热,从而在1B米以下形成一个热气层,这样既能保证室温,又能使室内温度分布均匀。
1.4 由于在地热采暖的过程中散热设备都位于地下,是人们看不到的地方,减少了常规采暖方式暖气所占用空间面积和装修费用,提高了房l、司的可利用面积,减少了室内管道,方便了装饰装修,节约了费用和面积。
1.5 由于地热采暖设备处于地下,一般在施工中所选用材料都注重材料的质量,在使用过程中避免了对其设备的维修,只需要在运行的过程中隔段时间定期风进行设备的清理,而在传统的暖气片供热方式一般运行1 5至20年就需要更换管道和部分暖气片,而地板辐射供暖只需运行2~3个采暖期清洗一次管道,热管道使用寿命可达到50年以上。
1.6 地热采暖是位于地板之下,采暖过程中运行方式由防潮层、隔热层、导热管、填充层、面层组成,在楼板上增加了8―10cm的厚度。人在地面活动噪音很小,不会影响楼下邻居的休息。
2 地热采暖的质量控制
2.1 环路是地热采暖运行中各个导热管之间的连接线路。每个环路导热管的进出水口应分别与分集水器相连接,分集水器直径应不小于总供回水管直径,在施工的过程中环路的数量要与各个分水器的数量相差不大,每个分集水器分支环路不宜多于8路,在地热采暖的供热系统中主要靠压差来循环,回路越多越需要更多的水量和压力差来确保系统的循环,当压差和小流量不变时,回路越多循环就越差,循环越差散热量越差。
2.2 在地热采暖的使用过程中么地面材料和水管材料都是非常重要的,材料质量的高低和类型的选择是采暖过程中效果好坏的主要评价标准。在地面材料的选择是地面取暖的主要因素和障碍,地面材料散热效果的好坏直接影响着地热采暖效果的高低。在房间的地面可以采用地砖,地砖的优势在于对热能的阻隔能力非常小,而却散热性能极佳。一般适用于空调安装过程中,主要由于空调噪音对环境的污染,在使用过程中有利于避免噪音对房间的污染。加热管质量必须符合国家现行标准中的各项规定指标,内外表面应光滑、平整、干净,不应有可能影响产品性能的明显伤痕,凹陷、气泡等缺陷。
2.3 在地热采暖的过程中,管道铺设是采暖效果好坏的主要衡量标准。加热管应按照设计图纸标定的间距和走向铺设,保持平直,防止管道扭曲,弯曲半径不小于管外径的8倍,在埋设的过程中,填充层夹层内不应当油管道的接头,避免在填充的过程中对管道进行损坏。埋设于填充层内的管道不得有接头,施工环境温度不低于5℃,在低于0℃的施工时,现场应采用升温措施。在加热的过程中,管道要固定好,避免在加热之中由于管道密集而引起的管道损坏和破裂。加热管在固定中直管段0.5―0.7m,弯曲管段0.2~0.3m,加热管铺设密集部位应采用保护套管隔垫,加热管铺设完毕后,应按规定进行水压试验,水压试验合格后,组织隐蔽验收,隐蔽验收合格后方可转入填充层施工。
2.4 绝热层选用聚苯板应有一定的承载能力,是在地暖水管下方铺设的一层为了避免热量下沉对楼下住户取暖造成影响的过程。在绝热层的铺设过程中,厚度不小于30mm,轻质,吸水率低,环保。材料进场应进行检查验收,提供质量技术合格证明文件。
【关键词】地热采暖;施工研究
1.地热管线的布置及优缺点
地热辐射采暖加热的形式与传统的供暖形式相比具有独立式采暖,分户计量在每户适当的地方设一个分水器,每个房间盘管均为单独一个回路,统一电分水器进行控制,住户可根据自己的需要调节各个房间的室温,以达到热舒适和节约能源的效果等,这是它的优点,缺点是地热采暖房间地面不能任意射钉,不易铺打楞的木地板,容易造成绝热空间。现在一般采用加热管的敷设形式有螺旋型、往复型和直列型。
2.分(集)水器的安装及其它
分(集)水器是集供水和回水的装置,用户可以用分(集)水器上的装置调节各室内的温度。分(集)水器供回水支管均应设调制专用阀门,安装必须平直、牢固、宜安装在较隐蔽处。阀门开关的高度应高出施工后地面加300mm。地面辐射采暖是一种利用地面内部设备加热管,采用40-60℃的低温热水流过加热管内部,从而加热地面使其形成散热面的一种供暖方式。它比普通采暖形式要经济合理,使用寿命长,便于分户计量和控制。与集中供热分户热计量式采暖系统相比,都具有分户计量的特点,但集中供热分户热计量系统的布管方式与地热辐射采暖方式相比较,地热辐射采暖要比集中供热分户计量采暖的形式好。
①地热能使所有的房间布局全理,不占有空间,而集中供热分户采暖计量,因散热器及布管的方式,占有空间而且墙面上布管也较多。使用户不能很好的利用空间。②地热能高效地使用各种低品位能源,达到节能的效果,室内温度通过分(集)水器来调各个房间的温度,使你感觉到脚感温度好、卫生条件好、不占用使用面积、集中供热和普通采暖在任意调节每个房间的温度方面不如地热,而且散热器等还占使用面积。③地热比其它采暖形式的采暖造价相对低。
3.地热对管材的技术要求
地热所用的管材主要有交联聚乙烯管(PEX)和聚丁烯管(PB)、交联钻塑复合管、改性聚丙烯管(PP-C),我们在施工选材时首先要检查供货单位或生产厂提供的产品型号、规格、数量及产品所执行的国家、行业标准、产品质量合格证。
其次,检查到场的管材,要求管材外表面色泽均匀,无气泡、无针眼、脱皮、明显的划痕和其它不良缺陷。管材在运输时,不得抛摔、撞击和化学污染。贮存时远离热源和油污和化学晶污染地,且仓库通风良好、不宜长时间存放在室外。
其三、所供管件要保证连接可靠、不渗漏、不锈蚀、无缺损、符合国家有关现行标准要求。
2000年我单位施工于中央大街与西七道街交汇处的马迭尔工程,该工程建筑面积为7万平方米,由商服和住宅组成。住宅主要以地热采暖为主,其它采暖形式为辅。在原材料采购进场方面,严把质量关,不好的“三无”产品一律不进场、不使用。所有购进的产品全部符合国家有关规定和要求。选好料出好活在竣工验收时,我们所施工的工程一次优良。
4.地热的施工及其它要求
地热采暖是一种有发展前途的供热方式,现在专门承包地热的施工队伍很多、竞争激烈,同时也夹杂着鱼目混珠的问题,一些施工队伍严重缺少或没有专业技术人员,致使盲目进行施工,工程质量无法保证,工程造价无法控制。所以我想借此重申一下地热在施工时应注意的事项及其它要求。
(1)施工前应熟悉设计图纸和编制施工方案,对施工人员进行技术交底和技术培训。并有与土建土序配合的措施。
(2)地热采暖应按地热采暖构造层的顺序进行施工。
①地面平整不得有任何杂物,根据设计要求铺设苯板,苯板应平整牢固(如有防水要求时按要求进行)。②在苯板上面铺设铝箔板,平整不得起皱折。③铺设交联聚乙烯管时,环境温度宜在5℃左右,各房间温度宜用下列数值进行配管。
经常有人停留的地面24-26℃。
短期有人停留的地面28-30℃。
无人停留的地面35-40℃。
关键词:地板辐射采暖;优越性;不足;参考
Abstract: the radiant floor heating is a new heating method, was accepted by more and more people, become a part of people's life, and then applied to building heating. This paper introduces the radiant floor heating and its advantages and disadvantages, only for reference.
Keywords: radiant floor heating; advantage; problem; reference
中图分类号:TU74
低温地板辐射采暖(即地暖)是一种利用建筑物内部地面进行采暖的系统。它以低温热水为热媒,通过埋设在地板内的塑料管把地板加热,以整个地面作为散热面,均匀的向室内辐射热量,是一种对房间微气候进行调节的节能采暖系统。近年来,在我国也得到了日益广泛的应用。某住宅小区一期联排住宅,总建筑面积4万平方米,地上四层,结构形式为框架结构,采用了低温地板辐射采暖系统,根据施工情况,总结经验教训,以便在其它类似工程更好的加以应用。
低温热水地板辐射采暖的优越性
(1)节能环保。地暖系统可利用余热水、太阳能、地热等各种低温热源。地板辐射供暖方式较对流供暖方式热效率高,热量集中在人体受益的高度内,室内设定温度即使比对流式采暖方式低2~5℃, 也能使人们有同样的温暖感觉,所以温差传热损失会大大减小;各房间温度可以独立调节。
(2)整洁美观。室内各种管线均可铺设在地暖结构层中,室内取消了散热器的立、支管。不但增加了使用面积,而且房间整洁。
(3)安静隔音。由于地暖特殊的地面构造,上下层不采暖时,中间层的采暖效果几乎不受影响,且可以大大减少上层对下层的噪音干扰;由于地面层及混凝土层蓄热量大,因此在间歇供暖的情况下,室内温度变化缓慢,热稳定性好。
(4)舒适,有意健康。辐射散热是最舒适的采暖方式,室内地面温度均匀,室温自下而上逐渐递减,给人以脚暖头凉的良好感觉,符合“温足凉顶”的中医健身理论,能改善人体血液循环,促进新陈代谢,同时,这种方法不易造成潮湿空气对流,使得室内十分洁净卫生,改善了家居环境。
2、低温热水地板辐射采暖的施工情况
2.1 地板辐射采暖管材
地板辐射采暖常用的管材有交联聚乙烯PEX管、改性聚丙烯PP-C管、聚丁烯PB管、非交联的聚乙烯PE-RT管和交联聚乙烯铝塑复合管XPAP.相关塑料管材具有抗老化、耐腐蚀、不结垢、承压高、无环境污染、不易渗漏、水阻力及膨胀系数小等特点,在50℃环境下使用可达50年。该工程一期4万平米地板采暖采用的是PE-RT管。
不论用什么管材,管件和管材的内外壁应平整、光滑,无气泡、裂口、裂纹、脱皮和明显痕纹、凹陷;管件和管材颜色应一致,无色泽不均匀;装卸运输和搬运时应小心轻放,不能受到剧烈碰撞和尖锐物体冲击,不能抛、摔、滚、拖,避免接触油污,在储存和施工过程中要严防泥土和杂物进入管内,存放处避免阳光直射。
2.2 低温地板辐射采暖埋管铺设方式
大致分为蛇型和回型两种形状,蛇型铺设又分为单蛇型、双蛇型和交错双蛇型,回型铺设可分为单回型、双回型。
2.3 低温地板辐射采暖的施工
2.3.1低温地板辐射采暖施工条件
⑴ 室内粗装修完毕,待铺管地面平整、清洁,平整度要求:1米靠尺检查,高低差
⑵ 地板辐射采暖设计图纸及其他技术文件齐全。
⑶ 地板辐射采暖工程施工方案经审批并进行了技术交底。
⑷ 材料、机具和施工力量等已准备就绪,且能保证正常施工。
⑸ 施工现场、施工用水、用电、材料储放场地等临时设施能够满足施工要求,施工环境温度不宜低于5℃。
⑹ 安装过程中防止油漆、沥青或其他化学溶剂污染塑料管道。
⑺ 地热塑料管材铺设前,检查管道内外是否粘有污垢和杂物。
⑻ 地板采暖工程中使用的主要材料、设备及成品或半成品,应有符合国家或部颁现行标准的技术质量鉴定文件或产品合格证。
⑼ 安装人员应熟悉管材的一般性能,掌握基本操作要点。
⑽ 所有地板内的孔洞应在供暖管道铺设之前打好,以免任何此后的钻孔操作。
2.3.2 主要工艺流程
土建结构具备地暖施工作业面固定分集水器粘贴边角保温铺设聚苯板铺设钢丝网铺设盘管并固定设置伸缩缝、伸缩套管中间试压回填混凝土试压验收。
具体施工工序如下:
⑴ 施工前,楼地面找平层应检验完毕。
⑵ 分集水器用4个膨胀螺栓水平固定在墙面上,安装要牢固。
用乳胶将10mm边角保温板沿墙粘贴,要求粘贴平整,搭接严密。
⑷ 在找平层上铺设保温层(如2.5cm厚聚苯保温板、保温卷材或进口保温膜等),板缝处用胶粘贴牢固,在保温层上铺设铝箔纸膜,保温层要铺设平整。
⑸ 在铝箔纸上铺设一层Ф3mm钢丝网,间距50×50mm,铺设要严整严密,钢网间用扎带捆膜,保温层要铺设平整。设置防水层的房间如卫生间、厨房等固定钢钢丝网时不允许打钉,管材或钢网翘曲时应采取措施防止管材露出砼表面。
⑹ 按设计要求间距将加热管(PEX管、PP-C管或PB管、PE-RT管、XPAP管),用塑料管卡将管子固定在苯板上,固定点间距不大于500mm(按管长方向),大于90°的弯曲管段的两端和中点均应固定。管子弯曲半径不宜小于管外径的8倍。安装过程中要防止管道被污染,每回路加热管铺设完毕,要及时封堵管口。
⑺ 检查铺设的加热管有无损伤、管间距是否符合设计要求后,进行水压试验,从注水排气阀注入清水进行水压试验,试验压力为工作压力的1.5~2倍,但不小于0.6Mpa,稳压1小时内压力降不大于0.05Mpa,且不渗不漏为合格。
⑻ 辐射供暖地板当边长超过8m或面积超过40m2时,要设置伸缩缝,缝的尺寸为5~8mm,高度同细石混凝土垫层。塑料管穿越伸缩缝时,应设置长度不小于400mm的柔性套管。在分水器及加热管道密集处,管外用不短于1000mm的波纹管保护,以降低混凝土热膨胀。在缝中填充弹性膨胀膏(或进口弹性密封胶)。
⑼ 加热管验收合格后,回填细石混凝土,加热管保持不小于0.4Mpa的压力,保压施工;垫层应用人工抹压密实,不得用机械振捣,不许踩压已铺设好的管道,施工时应派专人日夜看护,垫层达到养护期后,管道系统方允许泄压。
⑽ 分水器进水处装设过滤器,防止异物进入地板管道环路,水源要选用清洁水。
⑾ 抹水泥砂浆找平,做地面。
⑿ 立管与分集水器连接后,应进行系统试压。试验压力为系统顶点工作压力加0.2Mpa,且不小于0.6Mpa,10分钟内压力降不大于0.02Mpa,降至工作压力后,不渗不漏为合格。
3、低温地板辐射采暖的调试与运行供热支管后的分配器竣工验收后,应对整个供水环路水温及水力平衡进行调试。采暖向地板供水时,应选用预热方式,供热水温不得骤然升高,初始供水温度应为20℃~25℃,保持3天,然后以最高设计温度保持4天,并以≤50℃水温正常运行。
关键词:供热管道; 水平定向钻进; 障碍穿越; 施工
Abstract: this paper mainly for heating pipe river construction conditions have discussed, horizontal directional drilling of construction techniques made a detailed analysis, this is a solution before river construction difficulty of problem effectively.
Keywords: heating pipe; Horizontal directional drilling; Obstacles through; construction
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
前言
随着城市建设飞速发展,供热管道在地下纵横交错,开挖施工使道路质量变差,破坏环境,给人们的生活、工作带来诸多不便,且施工成本越来越高。非开挖技术的应用使上述难题迎刃而解,水平定向钻技术在非开挖技术领域中占主导地位并且发展最快。
一、水平定向钻技术概述
1、定向钻进施工原理。定向钻进施工是根据预先设计的敷管道路,由钻机驱动带着楔形钻头的钻杆,地表接收机根据放在钻头的探头发出的信号跟踪测出探头位置、深度、倾角、楔面面向角等参数。由导向员将导向指令传递给钻机操作员,钻机操作员根据同步显示器的指示操控钻杆,调整楔面面向角进行旋转或顶进操作,按指定方向沿设计轨道,绕过地下障碍,直至达到目的地。导向孔的施工完成后,再利用反拉扩孔的施工方法将导向孔逐级扩大,直到达到敷管所需的管径。随后将所需敷设的管道牵引拖回已完成扩孔的设计敷设位置。
2、定向钻进技术主要施工步骤。定向钻施工工艺一般分为2个阶段:第一阶段是按照设计曲线尽可能准确地钻一个导向孔;第二阶段是将导向孔进行扩孔,并将管道回拖到扩孔中,完成管道穿越工作。具体施工步骤为:现场勘察;开挖工作坑;设计轨迹线;导向孔施工;各级预扩孔;清孔;回拖管道;在牵引管施工完毕后,砌筑检查井。
3、定向钻施工的技术特点。定向钻施工具有先进的导向系统,中靶准确,机械回转扩孔速度快、噪声低,机械占用场地小,不阻断交通,不影响环境等。
4、定向钻施工技术的应用范围。该技术广泛应用于穿越公路、铁路、河流以及在闹市区、古迹保护区、农作物和植被保护区等不允许或不能开挖的条件下敷设、修复、更换管道。
二、施工方案选择问题分析
工程概况:设计压力 1.6MPa, 管径 DN300, 最大工作压力 1. 52 MPa, 供水温度 Tg= 130℃, 回水温度 Th= 70℃。管线采用预制保温管直埋敷设方式, 管道热补偿采用拉杆补偿器和自然补偿。埋深 7. 3 m, 全长 72 m。按以往施工经验, 一般采用河流改道, 深井降水, 基槽开挖的施工方法, 施工周期长, 工程造价高, 承担的施工风险大, 经过现场仔细勘察, 确定使用水平定向钻进铺管技术进行施工, 有效缩短了施工周期。水平定向钻进铺管技术是一种现代非开挖施工新技术, 主要用于穿越河流、公路、铁路、建筑物等障碍物铺设各种管线。定向钻进的基本原理: 按预先设定的地下铺管轨迹钻一个小口径先导孔, 随后在先导孔出口端的钻杆头部安装扩孔器回拉扩孔, 当扩孔至尺寸要求后, 在扩孔器的后端连接旋转接头、拉管头和管线, 回拉铺设地下管线。
三、施工工艺分析
水平定向钻进铺管的施工顺序为: 地质勘探、规划和设计钻孔轨迹、配制钻液、钻先导孔、回拉扩孔、回拉铺管。
1、地层勘探及地下管线探测。首先按建设单位提供的设计勘探资料了解有关地层和地下水的情况, 为选择钻进方法和配制钻液提供依据。其内容包括:土层的标准分类、孔隙度、含水性、透水性以及地下水位、基岩深度和含卵砾石情况等。地下管线探测主要了解有关地下已有管线和其他埋设物的位置, 为设计钻进轨迹提供依据。采用电磁法对已有管线资料进行复核。
2、钻进轨迹的规划与设计。导向孔轨迹设计是否合理对管线施工能否成功至关重要。钻孔轨迹的设计主要是根据工程要求、地层条件、地形特征、地下障碍物的具置、钻杆的入出土角度、钻杆允许的曲率半径、钻头的变向能力、导向监控能力和被铺设管线的性能等, 给出最佳钻孔路线。
3、配制钻液。根据本工程地质情况, 钻液由水、膨润土和烧碱组成。投入烧碱量为膨润土量的 2% 。
4、导向孔钻进。导向孔钻进的关键技术是钻机、钻具的选择和钻进过程的监测与控制。要根据不同的地质条件以及工程的具体情况, 选择合适的钻机、钻具和钻进方法来完成导向孔的钻进。钻机与钻具的选择: 钻孔主要靠钻机产生的推力、旋转扭矩以及所提供钻液的流量、压力来完成施工。特别是长距离穿越,一方面, 由于管线及钻杆自重较重, 钻杆与地层之间产生的摩擦阻力较大, 钻机的回拉力及扭矩必须足够大; 另一方面, 为了确保工程成功, 应尽量避免工程中途停钻, 因此钻机连续运转时间相对较长, 这就必须要求钻机具有良好的性能。本工程采用 HT-16C 非开挖定向钻机, 主要技术参数为: 动力: 85 kW; 最大输出扭矩: 5400 N•m; 钻机回拖力: 160 kN ; 钻机给进力: 90 kN; 输出转数: 0 rpm~ 90 rpm; 入射角: 0°~ 30°; 泥浆泵最大排量: 150 L/min; 泥浆泵最高压力: 10 MPa; 钻杆规格: 60×2 000; 一次推进行程: 2 000 mm; 扩孔直径: 160 mm~ 660 mm; 主机质量: 3500 kg。
监测与控制: 在钻进导向孔时能否按设计轨迹钻进, 钻头的准确定位及变向控制非常重要。本工程采用电磁波法。电磁波法的测量范围较小, 一般在 300 m 以内水平发射距离, 测量深度在 15 m 左右。电磁波法测量的原理为: 在导向钻头中安装发射器, 通过地面接收器, 测得钻头的深度、鸭嘴板的面向角、钻孔顶角、钻头温度和电池状况等参数, 将测得参数与钻孔轨迹进行对比, 以便及时纠正。地面接收器具有显示与发射功能, 将接收到的孔底信息无线传送至钻机的接收器并显示, 以便操作手能控制钻机按正确的轨迹钻进。
5、回拉扩孔铺管。铺管前, 预制供热管道, 管道接口全部无损探伤后防腐保温。在回拉扩孔铺管施工中的关键技术就是根据不同的土层、地下水位以及最终成孔直径正确地选择回扩钻具和每次的进刀量,正确地选配钻液和确定钻液的流量。扩孔器类型为刮刀式等。一般要求选择的最大扩孔器尺寸为铺设管径的 1. 2倍~ 1. 5 倍, 这样能够保持泥浆流动畅通, 保证管线能安全、顺利地拖入孔中。回拉扩孔铺管特别是在长距离回拉扩孔铺管中, 泥浆作用尤其重要, 孔中缺少泥浆往往是工程失败的主要原因。一般地层泥浆较易漏失, 泥浆漏失后孔中缺少泥浆, 钻杆及管线与孔壁间的摩擦力增大, 导致拉力增大。要保持在整个钻进过程中有返浆,这对回拉扩孔施工的顺利进行尤其重要, 在同一工程中如遇到地层条件是硬岩、泥灰岩和砾石交替变化, 应及时调整钻液以产生不同的泥浆。
6、安全保护系统
一是防触电报警系统一旦地下钻头触及电缆等带电体后, 钻机发出触电警报, 此时操作手必须坐在座椅上不得离开, 以免触电。警报解除后, 操作人员方可离开钻机。二是远距离遥控紧急停机装置随钻跟踪测量者应时刻保持与钻机操作手的联系, 一旦发生意外应及时处理。目前一般采用无线通信联络方式, 有时由于受到当时当地环境的影响, 这种方式已不能应付紧急突发事件。所以在施工中应由随钻跟踪者采用紧急措施停止钻机工作, 待处理完, 由后者解除对钻机的限制后, 方可启动钻机。
四、结语
水平定向钻进铺管技术与传统施工方法相比, 在市政管道施工中具有创新性的优势和优点: 对地层干扰少;设备安装及施工速度快;可控制方向、可绕避障碍, 施工精度高; 一体式锻造钻杆刚柔兼备, 灵活安全又可靠; 扭力强劲, 小设备能铺设大管道;钻杆自动装卸, 效率更高、更安全;施工使用面广, 各种管道铺设都适用;在工程造价方面, 经济合理。
参考文献:
一、指导思想
以保障供热安全运行、提高供热质量为目的,认真贯彻落实国家节能减排政策,坚持实行政府组织、市区结合、以区为主、市区联动,充分发挥市属国有供热企业建设热源的积极性,综合采取政策引导、企业运作等措施,强力推进热源建设、小锅炉拆并改造和陈旧老化管网改造,促进供热资源向优势企业集聚,提高供热安全和供热质量保障能力,为保障和改善民生、支撑城市新战略、创建宜居城市创造条件。
二、工作原则
(一)坚持“统筹兼顾,着眼发展”的原则。热源建设既要满足当前小锅炉并网需要,又要充分考虑城市未来发展,保持城市基础设施的相对稳定。
(二)坚持“热源为主,质量优先”的原则。以建设大型集中供热热源为依托、区域热源增容扩建为辅助,采取“拆小并大”的方式,建设大型区域热源,拆并分散小锅炉;对集中供热热源辐射不到的区域的小锅炉,鼓励通过实施技术改造,应用洁净煤技术及污水源热泵和电热膜等清洁能源替代小锅炉。
(三)坚持“市区结合,以区为主,市区联动”的原则。以各区政府为责任主体,充分发挥其综合管理优势,在市直相关部门协调配合下,强力推进小锅炉并网改造工作。充分发挥市属国有大型供热企业的骨干作用,做好企业内部及本公司管网覆盖区域的小锅炉拆并工作。
三、目标任务
(一)工作目标
1.启动实施新建、续建、扩建8项热源建设重点工程,新增集中供热能力2000万平方米。
2.拆并改造分散燃煤小锅炉488台。
3.改造陈旧老化供热管网276公里。
(二)工作任务
1.加快集中供热热源项目建设。启动实施平南热电厂、哈西金山堡供热厂、群力西区大唐调峰供热厂新建,以及华能热电厂、西南热电厂、化工供热厂、太平供热厂续建和哈热六期扩建热源项目,拟投资17亿元,全部由企业自筹解决。
2.强力推进小锅炉拆并改造。拆并分散燃煤小锅炉488台,其中道里区120台、道外区80台、南岗区200台、香坊区80台、平房区6台、松北区2台。提前安排热源对接,逐一落实替代热源,对集中供热管网辐射不到的区域可采取区域锅炉热源增容改造的方式推进联片并网。
3.严格实行小锅炉退出机制和大型热源承接机制。一是制定小锅炉并网计划。各区政府要根据热源建设情况制定并网计划,市住房保障和房产管理、环保、质量技术监督部门根据各区计划,下达《关于对使用燃煤锅炉单位限期并入集中供热热网或使用清洁能源的通知》。对拒绝并网且不使用清洁能源的小锅炉,由环保、质量技术监督、供热、税务等部门依法予以行政处罚。二是抓好小锅炉并网的热源承接。凡涉及居民供热燃煤小锅炉并网的,大型热源单位不得以任何借口推脱。对在小锅炉并网工作中不作为的热源单位,不予批建新上热源项目,不准发展新建热负荷,同时给予扣发市政府煤热联动价格补贴资金,降低信用等级。
4.明确以区为实施主体强力推进并网。7兆瓦以下小锅炉由所在区政府负责撤并,一包到底。一是加快构建以区为主、区属部门配合、街道办事处组织推进的工作体系。二是搞好调查摸底,全面掌握辖区内7兆瓦以下居民供热小锅炉的数量、具置、周边可并网大型热源富余能力及改扩建潜力等具体情况。三是依据全市并网工作目标及并网计划,研究制定并网工程方案并组织实施。四是协调解决并网中的难点问题,包括协调被拆除锅炉房原供热单位与并网单位移交手续办理;协调解决辖区内小锅炉并网工程管网路由走向、居民楼内供热设施更新改造、占挖道手续办理、开挖道路回填等问题;同时做好被拆除锅炉房周边违章建筑的拆除清理和场地绿化、工程质量进度监督及辖区“拆炉并网”的稳定工作。
5.稳步推进陈旧老化供热管网改造。改造陈旧老化管网276公里,其中一级网86公里、二级网190公里,重点涉及道里、道外、南岗、香坊4个区,其中道里区61公里、道外区52公里、南岗区72公里、香坊区55公里、其他4区36公里。计划投资3亿元,以企业自筹为主,其中哈物业供热集团改造150公里,计划投资1.9亿元,市财政补贴6000万元。
四、保障措施
(一)加强组织领导。成立市供热重点工程领导小组,组长由市长担任,副组长由分管副市长担任,成员单位包括各区政府、市发改委、市城乡建设委、市财政局、市城乡规划局、市城管局、市住房保障和房产管理局、市环保局、市质量技术监督局、市国税局、市工商局、市政府法制办、市国资委、市水务局、市综合整治办、市城管行政执法局、市公安交管局、哈供排水集团、哈物业供热集团、哈投集团、哈铁路局、哈电业局。领导小组办公室设在市住房保障和房产管理局,负责小锅炉并网工作的综合协调、监督检查工作。领导小组下设4个推进组:
1.项目推进组。由市住房保障和房产管理局牵头,负责热源建设、小锅炉拆并、管网改造等供热工程项目建设的推进落实工作。
2.执法监督组。由市环保局牵头,市质量技术监督局、市政府法制办等部门为成员单位,负责拆炉并网过程中违反环保法律法规的执法监督和行政处罚工作。
3.审批协调组。由市城乡建设委牵头,市城乡规划局、市城管局、市公安交管局等部门为成员单位,负责管网建设的统筹工作。
4.资金保障组。由市财政局牵头,各区财政局、各区供热办为成员单位,负责小锅炉并网及管网改造政府补贴资金的评审及拨付工作。
各推进组要分别制定具体工作方案,于4月20日前报送领导小组办公室。
(二)落实区级责任主体。小锅炉并网以各区政府为责任主体,区长为第一责任人,具体负责辖区内小锅炉拆并的方案制定、计划落实、组织发动、项目推进、资金筹集、并网移交、产权单位并网资金收缴及接待、群众稳定等工作。市政府与各区政府及市属国有大型供热企业签订并网责任状,实行奖优罚劣,严格兑现奖惩,对工作不利、造成严重后果的单位和个人将予以问责。
(三)多渠道筹集小锅炉并网资金。一是政府投一块。按照小锅炉并网政策,居民用户的并网资金由政府补贴(市、区财政各承担50%),非居民用户的并网资金由产权单位交纳。对居民供热并网的小锅炉,涉及并网费4.2亿元,由市、区各承担2.1亿元(具体补贴标准按财政评审结果确定)。二是优惠政策补一块。对小锅炉并网工程给予免收占道费等相关行政事业性收费,供热管道工程挖掘路面及绿化恢复按成本价收取。三是相关单位包一块。哈供排水集团、哈电业局等相关单位对小锅炉拆并涉及的供水、供电等依据实际减免收取相关费用。四是供热企业担一块。由各供热单位负责热源、一次网、换热站增容建设,并对既有居民供热燃煤小锅炉并网免收供热工程建设配套费。五是小锅炉房折抵一块。对拆并后闲置的公共产权锅炉房交由各区处置,用于弥补经费不足。
(四)建立目标责任制。将小锅炉并网改造目标分解落实到市直有关部门、相关区政府和市属国有供热企业,将热源建设目标分解落实到项目责任主体单位。对未按时完成责任目标的供热企业,给予信用等级降级处分,并在全市通报批评;对有供热能力但拒不并网的热源单位、已列入拆并计划但拒不接受并网的小锅炉供热单位以及未完成市政府下达供热重点工程建设任务的单位,扣发政府供热补贴资金,取消评优资格,降低信誉等级,并通报其上级主管部门,通过新闻媒体曝光。具体考核工作由市住房保障和房产管理局、市环保局牵头。
关键词: 热力管道;施工技术;分析探讨
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
1 集中供热工程施工组织设计方式
在某国家航空高技术产业基地,因为该工程的道路只需要穿越较少道路的局部,其他施工地处于可开挖地段,且目前不少单位对500mm左右的供热管道采用直埋敷设的方式,已经积累了一定的经验,所以该工程决定对管道采用直埋敷设方式。相对于有沟敷设,该设计有效地避免了与电力、通讯、上水、下水、煤气等多种管线以及地下构筑物发生矛盾,更有效地解决了因热力管道占地尺寸较大而造成的成本造价过高的问题。相对于热力管道的架空敷设,直埋敷设在造价上有较大的优势。直埋敷设中对于补偿器的处理方式又分为有补偿敷设和无补偿冷安装两种。相对于后者,有补偿敷设需要设置补偿器和固定支座,供热管道的轴向应力较低,是比较成熟的一种敷设方式。考虑到该工程的重要性,该设计选用有补偿直埋敷设的方式。
2 热力管道施工阶段技术分析
2. 1 施工准备阶段
1) 全面熟悉施工图纸、资料和有关文件,参加业主组织的设计交底和图纸会审,注意设计与现场是否一致、图纸尺寸、高程、工程量等有无差错、遗漏和矛盾,并作好记录。
2) 根据设计文件、现场条件、各工程的施工程序及相互关系、工期要求以及有关定额等在工程正式开工前编制详尽的施工方案。其中施工总平面图与现场的地形地貌相结合,临时工程设施与永久工程相结合,临时排水等不损害邻近建筑物、水利设施等,做到布局合理,便于施工及使用。
2. 2 施工阶段
管道安装流程为: 沟槽开挖基础施工接口工作坑开挖管道的安装、连接阀门及补偿器的安装灌水浸泡管道试压冲洗、消毒回填。
2. 2. 1 沟槽开挖
1) 沟槽开挖的关键是确定开挖宽度。确定槽底最小开挖宽度(管沟开挖沟底宽加两侧外放20cm工作宽度),根据槽深及开挖坡度确定上口开挖宽度。
2) 沟底土基要保证其强度和稳定性,机械开挖到底时预留20cm采用人工开挖。
3) 沟槽开挖时应选择一侧堆土,以保证回填用土,余土直接外弃。
2. 2. 2 基础施工
土方开挖到设计高程后,打腰桩测量整平原土夯实,经验收后做3∶7灰土垫层。经监理工程师检查合格后再铺设砂垫层,砂垫层铺设检查合格后方可进行管道安装。
2. 2. 3 开挖接口工作坑
为方便接口施工,按每根管材长度确定工作坑开挖位置,在接口位置人工挖深挖宽25cm~30cm,待接口施工完毕后再回填中砂。
2. 2. 4 管道安装
螺旋缝钢管及无缝钢管运到现场后,首先根据设备及管件的位置进行排管,并将每根钢管的具体长度在现场测量好,标注排列位置和具体尺寸。采用吊车下管,下管过程中用尼龙吊带进行吊装,下管之前对每根管子再次进行目视检查,以防把不合格的管子下入沟内。机械下管时距沟缘应大于2.5m,在每根管子下沟前清除管内杂物。
2. 2. 5 管道连接
直埋敷设管道的直管段,要特别注意管道轴线的位置正确,管道坡度、供回水管间距、折点、附件的位置都应符合设计规定。在管子对口前,应先找好管口,这样能使对口焊接的管道直顺,避免发生坡度不一、管道折曲等现象。管道焊接就位时的偏差应小于2 mm,目测下不能出现明显的起伏曲折,管道调直后的状态为自由状态。
2. 2. 6 阀门及补偿器的安装
其安装应以操作方便为目的,在操作平台或地面上的阀门,离操作平台或地面的高度应为1100mm~1200mm(特殊情况除外) 。安全阀安装时应注意其垂直度。在管道弯曲部件的转角大于150°时,可以选择自然补偿装置,其拐弯处不应用法兰连接,最好的连接方式为焊接。当热管段弯曲部件补偿能力不足时,应在管道中设置补偿装置。根据补偿器的补偿能力,采用固定支架划分段落,在每段管道设置一个补偿器,通过补偿器来抵耗管道的热胀冷缩,防止产生应力。当DN<150mm时,常选用波纹补偿器。当管道所需补偿量较大时,可选择方形补偿器或者套管式补偿器。补偿器在安装时,为保证其能正常工作,都应在补偿器两侧设导向支架;另外需注意其方向性和补偿器中心线与连接管道中心线的一致性。方形补偿器在组对焊接时,焊口的接缝应该留在两个垂直臂的中心位置。
2. 2. 7 灌水浸泡
管道灌水浸泡时间不少于48 h,在灌水浸泡时随时检查预留口、管接口是否渗水、漏水。如发现渗水、漏水,应及时处理。
2. 2. 8 管道试压、冲洗、消毒
1) 试压。通过增加管内水压,对管道的强度和严密性进行检查。a.严密性试验。首先将管道冲水12h,保持管内水压为0.35MPa,2h内检查各个部位有无渗漏或者其他不正常现象。为保持管内压力,试压时可向管内补水,若在严密性试验中2h内没有渗漏现象则为合格。b. 强度试验。严密性试验合格后进行强度试验。管内试验压力不能大于设计工作压力的1.5倍,不宜小于0.5MPa。每当压力减小0.02MPa时,向管内补水。若漏水量不超过规定的允许值,则试验管段强度试验合格。当试压过程发现泄漏时,不得带压处理,消除缺陷后,应重新进行试验。2) 冲洗。为保证管道清洁,需要对刚安装好的管道进行冲洗消毒,消除无机以及有机杂质。冲水过程中应严格控制水压和水流速度,水速一般应大于1.0m/s,应连续冲洗,直到出水口流出水的色度、浊度与入水口处冲洗水色度、浊度相同为止。
3) 消毒。一般采用含氯水浸泡的方法进行管道消毒。含氯水应该充满整个管道,氯离子浓度不应低于20mg/L。管道被灌注含氯水后,把所有阀门关闭,再浸泡24h,冲洗到水质取样化验合格为止。
2. 2. 9 回填
在管基混凝土和接口养生期满,经水压试验合格后才能进行土方回填。
1) 回填土应分层夯实,不得含有碎石、砖块及其他杂硬物体,一次回填高度宜为0.1m~0.15m,先用细砂或细土回填管道两侧,人工夯实后再回填第二层,直至回填到管顶以上0.5m处,沟槽的支撑应在保证施工安全情况下,按回填顺序依次拆除,拆除竖板后,应以砂土填实缝隙。
2) 管道试压前,管顶应回填大于0.5m厚的土方,管道接头处0.2m内不回填,便于进行试压观察。
3) 管道试压合格,应尽快将水灌满,方可进行大面积回填。
3 施工过程中的常见问题及预防措施
热力管道常出现的主要问题是严密性和强度不合格。在保证管道材料合格的前提下,管道焊接质量直接影响热力管道的工程质量。主要预防措施:
1) 选择合适的焊接材料。2) 焊接工艺上应注意: a.管节焊接前应先修口、清渣、管端端面的坡口角度、钝边、间隙。b.尽量利用多层焊法以改善接头质量。c.根部焊缝应焊得肥厚一些,且焊接过程中尽量不中断。d.根部焊完以后,检查有无裂纹,若有,及时彻底清除。e.表层焊接不可有咬边现象,若有,需要补焊。f.当焊接温度低于0℃时,焊接前要对所有钢材的焊缝处100mm范围内加热预热到15 ℃以上再进行焊接。
4 结语
市政热力管道是作为城市的基础设施出现的,管道施工质量的好坏在很大程度上关系着市民生活质量的好坏。结合某国家航空高技术产业基地集中供热工程一期热网的施工建设,通过对其施工技术的分析,说明在管道工程中,选用合适的施工技术,对每个环节做好施工设计、施工管理、施工监测和验收是确保工程质量的重要保证。
参考文献:
【关键词】地板辐射采暖;交联聚乙烯塑料管(PEX);质量控制
中图分类号: O213.1文献标识码: A
随着我国国民经济的持续、快速发展,建筑科技的不断进步,随着我国住宅建设的迅速发展,人们对住宅工程的品质有了更高的追求。“环保”、“节能”、 “智能”、“人性化”的住宅越来越受到人们的青睐。低温热水地板辐射采暖系统正在逐步代替传统的采暖方式。
一、设计概况
邹城市爱家豪庭工程,共12栋住宅楼,总建筑面积约为18.6万m2,采暖系统全部采用低温热水地板辐射采暖系统,管材采用天禾牌高密度1620交联聚乙烯(PEX)管材,分集水器采用铜制分水器,保温层采用容重为20kg/m2、厚度为20mm的聚苯板,固定件采用用塑料管卡。采暖热媒为60/50度热水,室内设计温度卧室20℃,客厅18℃。楼地面做法为:①现浇钢筋混凝土楼面②聚苯乙烯泡沫板绝热层,容重≥0.2KN/M3,绝热层表面带复合铝箔③铺设一层Ф2mm钢丝网,间距100×100mm,规格2m×1m④铺设交联聚乙烯塑料管(PEX)⑤浇筑40厚C20细石混凝土填充层⑥10厚细水泥砂浆铺贴高档全瓷地砖。
二、低温热水地板辐射采暖系统的优点
⑴美观,隐形。采暖管线铺设在地暖结构层中,室内取消了散热器的立、支管。不但增加了使用面积,而且可自由随意地布置您的家具,这是笨重的暖气片和空调不可比拟的。
⑵舒适、卫生、保健。地板辐射散热是最舒适的采暖方式,室内地面温度均匀,室温自下而上逐渐递减,给人以脚暖头凉的良好感觉,符合“温足凉顶”的中医健身理论,能改善人体血液循环,促进新陈代谢。
⑶保温隔音,热稳定性好。由于地暖特殊的地面构造,上下层不采暖时,中间层的采暖效果几乎不受影响,且可以大大减少上层对下层的噪音干扰;由于地面层及混凝土层蓄热量大,因此在间歇供暖的情况下,室内温度变化缓慢,热稳定性好。
⑷高效节能,运行费用低。地暖系统可利用余热水,在建立同样舒适条件的前提下,室内设计温度的能耗可以比其它形式采暖降低2%~3%,提高了热效率;该系统使热量集中在人体受益的高度内,热媒低温传递(供水温度为50℃,回水温度为40℃),并在传递过程中热量损失小;各房间温度可以独立调节,有条件的可选用室温和水温自动控制装置。
三、低温热水地板辐射采暖工艺的原理
低温热水地板辐射采暖是一种利用建筑物内部地面进行采暖的系统。将塑料管敷设在楼面现浇砼层内,热水温度不超过55℃,工作压力不大于0.4兆帕的地板辐射供暖系统。该系统以整个地面作为散热面,地板在通过对流换热加热周围空气。工艺原理该系统包括:热源、管道、保温材料及自动控制元件等。采用交联聚乙烯塑料管(PEX),将其埋压在建筑地板上细石混凝土垫层内,在管道内送入40-50摄氏度的热水,将地板表面加热,使室温达到20摄氏度左右的目的。
四、材料选用
地板辐射采暖常用的管材有塑料管、钢管和铜管。由于塑料管具有无接头、容易弯曲、易于施工等优点,工程中经常选用塑料管。常用的塑料管有交联聚乙烯PEX管、改性聚丙烯PP-C管、聚丁烯PB管和交联聚乙烯铝塑复合管XPAP。具有抗老化、耐腐蚀、不结垢、承压高、无环境污染、不易渗漏、水阻力及膨胀系数小等特点,在50℃环境下可使用50年。
五、主要材料的技术参数
(1)PEX管、铝塑复合管的耐环应力开裂和交联度必须达到国际ASTM标准。
(2)交联聚乙烯管工作压力
(3)热水温度
(4)保温材料复合聚苯板厚度为20-30mm。
(5)主要块料地板材料散热量瓷砖类地面60-240W/m2;塑料类地面45-200W/m2;木地板地面45-170W/m2;地毯类地面35-140W/m2。
六、地面的主要技术参数
(1)地板供暖构造层厚度 公建>=90mm,住宅>=70mm(不含面层及找平层厚度)。
(2)地板供暖结构层承受荷载
(3)地板供热散热量与供回水温度、管间距、地面材质、室内设计温度等因素有关,可照散热量表、压力损失及地表温度等技术资料。
七、施工操作工艺
7.1 低温地板辐射采暖埋管铺设方式
大致分为蛇型和回型两种形状,蛇型铺设又分为单蛇型、双蛇型和交错双蛇型,回型铺设可分为单回型、双回型。
7.2低温地板辐射采暖施工条件
7.2.1室内粗装修完毕,地面平整、清洁,平整度要求:1米靠尺检查,高低差
7.2.2地板辐射采暖设计图纸及其他技术文件齐全。
7.2.3地板辐射采暖工程施工方案经审批并进行了技术交底。
7.3 主要工艺流程
室内地面清理固定分集水器粘贴边角保温铺设聚苯板铺设钢丝网铺设盘管并固定设置伸缩缝、伸缩套管中间试压混凝土浇筑试压验收。
7.3.1施工前,楼地面找平层应检验完毕。
7.3.2 分集水器用4个膨胀螺栓水平固定在墙面上,安装要牢固。(见附图一)
7.3.3 用乳胶将10mm边角保温板沿墙粘贴,要求粘贴平整,搭接严密。
附图一:分集水器外形及安装示意图
7.3.4在找平层上铺设保温层,板缝处用胶粘贴牢固,在保温层上铺设铝箔纸或粘一层带坐标分格线的复合镀铝聚脂膜,保温层要铺设平整。
7.3.5在铝箔纸上铺设一层Ф2mm钢丝网,间距100×100mm,规格2m×1m,铺设要严整严密,钢网间用扎带捆扎,不平或翘曲的部位用钢钉固定在楼板上。设置防水层的房间如卫生间、厨房等固定钢丝网时不允许打钉,管材或钢网翘曲时应采取措施防止管材露出砼表面。
7.3.6按设计要求间距将加热管(PEX管、PP-C管或PB管、XPAP管),用塑料管卡将管子固定在苯板上,固定点间距不大于500mm(按管长方向),大于90°的弯曲管段的两端和中点均应固定。管子弯曲半径不宜小于管外径的8倍。安装过程中要防止管道被污染,每回路加热管铺设完毕,要及时封堵管口。(见附图二) 附图二:配管布置图
7.3.7检查铺设的加热管有无损伤、管间距是否符合设计要求后,进行水压试验,从注水排气阀注入清水进行水压试验,试验压力为工作压力的1.5~2倍,但不小于0.6Mpa,稳压1小时内压力降不大于0.05Mpa,且不渗不漏为合格。
7.3.8辐射供暖地板当边长超过8m或面积超过40m2时,要设置伸缩缝,缝的尺寸为5~8mm,高度同细石混凝土垫层。塑料管穿越伸缩缝时,应设置长度不小于400mm的柔性套管。在分水器及加热管道密集处,管外用不短于1000mm的波纹管保护,以降低混凝土热膨胀。在缝中填充弹性膨胀膏(或进口弹性密封胶)。
7.3.9加热管验收合格后,回填细石混凝土,加热管保持不小于0.4Mpa的压力;垫层应用人工抹压密实,不得用机械振捣,不许踩压已铺设好的管道,施工时应派专人日夜看护,垫层达到养护期后,管道系统方允许泄压。
7.3.10分水器进水处装设过滤器,防止异物进入地板管道环路,水源要选用清洁水。
7.3.11抹水泥砂浆找平,做地面。
7.3.12立管与分集水器连接后,应进行系统试压。试验压力为系统顶点工作压力加0.2Mpa,且不小于0.6Mpa,10分钟内压力降不大于0.02Mpa,降至工作压力后,不渗不漏为合格。
7.4低温地板辐射采暖的调试与运行
供热支管后的分配器竣工验收后,应对整个供水环路水温及水力平衡进行调试。采暖向地板供水时,应选用预热方式,供热水温不得骤然升高,初始供水温度应为20℃~25℃,保持3天,然后以最高设计温度保持4天,并以≤50℃水温正常运行。
八、使用效果
邹城市爱家豪厅工程采用低温热水地板辐射采暖工艺,现该工程已投入使用两年,采暖效果良好,达到设计要求,从未出现任何质量问题。该工程项目获得济宁市“运河杯”奖。
九、效益分析及估算
经测算用热风供暖2-3个采暖冬季的使用费,就可以安装一套地板辐射供暖设备;低温地板采暖将塑料管理入地面的混凝土中,使用寿命在50年以上,不腐蚀、不结垢,基本上不用维修,因而节约了维修费用。
十、 结束语
地板辐射采暖系统的许多优点是散热器采暖系统无法比拟的,随着人们对建筑环境的舒适性、卫生性、节能性等要求的不断提高,地板热水辐射采暖作为一种新型的采暖形式,正越来越多地使用到建筑供暖系统中。
【参考文献】:
[1]《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002.北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2]《山东省标准低温热水地板辐射供暖应用技术规程》
[3]《建筑给水、供热水、采暖用pp-c管道设计与施工验收规程》IRBI003-1997,建设部居住建筑与设备研究所编.
关键词:建筑 太阳能 热水系统 施工 质量控制
中图分类号:O213.1文献标识码: A 文章编号:
正文:
“十二五”规划中明确指出了可再生能源建筑应用推广目标,到 2020 年,实现可再生能源在建筑用能比例要提高至建筑能耗的 15%以上。在开发再生能源和洁净资源的过程中,太阳能作为重要的可再生能源已经浓墨重彩地登上建筑节能舞台。降低民用建筑能耗,建筑节能日益受到各方重视,采用无污染的太阳能取代传统能源,已经成为了人们关注的焦点。太阳能热水系统具有洁净和安全的特点,它的应用不仅是解决节能、保障广大居民生活用水的有效途径,而且能够很好的满足人类享受高档生活的需要。太阳能的优点在于环保,可免费使用,但如果在施工过程中安装不当也会给日后的使用造成很大的隐患。
一、 建筑太阳能热水系统的原材料
太阳能热水系统主要由太阳能集热器、保温水箱、连接管路、控制中心、热交换器组成。目前我国城市建筑应用太阳能热水系统有三种类型:集中供热水系统、集中-分散供热水系统和分散供热水系统,在城市新建住宅中尤以分散式热水系统居多。集热器型式分为真空管型和平板型。真空管型集热器具有集热效率高、得热量大、输出温度高、承压运行快、结构强度高、抗冻性强等特点,因而被广泛采用。太阳能热水系统工程中所使用的主要材料、成品、半成品、配件、器具和设备在进场时应由监理工程师核查确认其质量合格证明文件、检测报告。其中有复试要求的材料和设备包括各种材质的冷热水管、保温材料、阀门、电线,应提供检测报告的包括集热器、承压式贮热水箱及水泵等。
二、 建筑太阳能热水系统施工过程中遇到的问题
1. 施工前的准备
太阳能热水系统工程由具有相应资质的施工企业中标后,应根据设计文件、相关技术标准制定具有针对性的施工组织设计或施工方案。同时应具备下列条件:设计文件已审查通过、施工组织设计和方案已经经过审批、施工场地(包括水、电、道路、等)满足正常施工的要求。
2. 基座及支架的安装
太阳能热水系统的基座应与土建施工同步进行,且不得破坏屋面防水层,这样不仅可以保证与主体结构连接牢固,而且还能有效避免屋面渗漏。预埋件在系统安装前应涂刷防腐涂料。支架应在屋面保护层做完并达到强度后安装,安装前首先应该做好调查和准备工作。
3. 集热器、水箱、水泵等辅助设备的安装
集热器安装时,首先要检查集管内的密封橡胶圈的安装质量,确定胶圈或联集管圆孔边缘上不能粘有聚氨酯或其它脏物,保证其洁净度。然后将密封圈放置平整,将集热管圈口擦干净并且抹上肥皂水作为剂,再将联集管圆孔和联集管外壳的圆孔对中插集管圆孔。这就要求管径必须要合适,当管径不标准、过粗时就必须进行更换。并且集热管插集管外壳的圆孔的深度应该保持一致。集热器连接完毕后必须进行检漏试验。
4. 管道安装及保温最后,配水管道的安装,应该注意缩短上下循环管道的长度和减少弯头的数量。管道不宜设置阀门,防止气阻和滞流,还应在循环管道设置不小于0.3%的向上坡度,管路最高点应设置通气管或自动排气阀。并且将管道卡架固定牢固,让其具有充分的强度。当管道直线距离较长时,应安装伸缩节,循环管路系统最低点应加泄水阀。在每组集热器的出口加上温度计。管道系统保温前必须进行水压试验,其压力值应为管道系统工作压力的 1.5 倍,最小不低于 1.0 Mpa,试验压力下 10 分钟内压力不降,不渗不漏。保温材料的材质和厚度应符合设计要求。
5. 系统调试及试运行
系统调试及仪表安装需要注意的要素。首先,温控仪表、压力表、温度表的安装都必须按照要求使其位置、朝向正确便于使用。其次是在当太阳能热水系统试压完毕后应采用自来水连续冲洗,要求以系统最大设计流量或不小于 1.5 m/s 的流速进行冲洗,直到出水口的水色和透明度与进水目测一致。最后是太阳能热水系统在交工前进行调试运行,将其注满水,排除空气,在达到一定集热温度和室外阳光充足条件下,检查循环管路有无气阻和滞流,机械循环检查水泵运行情况及各回路温升是否均衡,做好温升记录,集热器温升一般为 3℃~5℃。
三、 建筑太阳能热水系统的验收和监管
1. 太阳能热水系统质量验收合格标准
太阳能热水系统主要包括:基座与支架、太阳能集热器、集热循环水箱及贮热水箱、辅助能源及辅助加热设别、水泵、附件、管路、电气与自动控制系统等若干分项工程。系统在安装完成后应进行至少三天试运行,当试运行中各项参数与设计吻合,各器件设备运行正常时,方可进行太阳能热水系统的专项验收。验收前,管道系统应保证接口处严密不渗漏,过楼板和墙体采用防水砂浆或油膏封堵结束,室外及长直管段各处接头、阀门、支架处的热桥应保温处理结束,室内控制应安装到位,分体式太阳能热水系统验收时至少应具备 1 个单元或一个分区的供水、供电条件,且应在验收前提前 2 个小时打开太阳能热水系统,对有条件的现场可以在成品样板套间进行太阳能热水系统的集中展示。
2. 太阳能热水系统专项工程的监督
工程质量监督部门在工程开工前应根据图纸设计的要求,提出有针对性的太阳能热水系统工程监督工作计划,可形成独立计划,也可合并在单位工程监督计划中。监督计划应告知太阳能热水系统监督的重点和抽检验检测的项目、数量,以及该专项工程验收须具备的条件。太阳能热水系统的监督交底应以专业施工队伍进场为准,不超过 3 天,并形成交底记录。
四、太阳能集中供热水系统应用
4.1工程概况
职工住宅楼建筑面积3900㎡,3单元,12户/单元,每户设计用热水量120L/日,设计日平均45℃热水4.4吨,采用集中式太阳能热水系统,分户计量,热水箱置于各单元顶层楼梯间内,管道内热水恒温循环,保证用水即开即热。
4.2系统设计要求
4.2.1太阳能集热系统供水温度45℃,自来水温度按照15℃考虑,太阳能集热系统温升ΔT=45℃-15℃=30℃。2.2集热器面积以某地区全年日平均辐射量14550KJ/㎡·d为计算依据,太阳能集热器总面积计算公式为
A=Q×C×(t2-t1)×p×f/J×η1×(1-η2)
式中:
A—太阳能集热器面积,㎡;
Q—设计日均热水用量,4.4t/d;
C—水的定压比热容,取4.187KJ/(kg·℃);t1—水的初始温度,取15℃;
t2—储水箱内水的设计温度,取45℃;
P—水的密度,取1000kg/m3;
f—太阳能保证率,取60%;
J—集热器采光面上的平均日辐照量,取14550KJ/㎡·d;
η1—集热器的年平均集热效率,根据厂家数据,取0.5;
η2—储水箱及管路热损失率,取20%。
计算得所需太阳能集热器面积为18.99㎡/单元;本工程选用铜铝复合系列平板太阳能集热器,每片有效集热面积2.22㎡,实际共采用11片。
4.2.2储热水箱容积V=B2As
式中:V—储热水箱容积,L;
B2—每㎡集热器所需的有效储水容积,取65L/㎡;
As—集热器总面积,取24.5㎡。
计算得储热水箱容积1.593T,实际选用容积为1.6T的储热水箱;内胆采用304不锈钢焊接,外用50mm厚聚氨酯保温。辅助电加热18KW/单元,效率90%。
4.2.3循环泵选型
集热系统循环泵选择PH-101E,全扬程H=5米,最大流量Q=7.2吨,输入功率为100W;供水系统循环泵选择PW-101E,全扬程H=5米,最大流量Q=7.2吨,输入功率为100W。
4.2.3防冻措施
采用管道循环防冻,为预防冬季停电现象,在管路底部设置手动排空装置,当停电致防冻循环不能启动时,打开阀门将管路中的水排空,达到防冻的效果。
4.4根据已有的太阳能热水系统的实际使用情况,每年冬季 11~2 月的时间内,单纯的太阳能热水器供水系统不能提供足够高的热水温度用于淋浴,只能提供洗刷用生活热水,淋浴用的热水需要采用电加热辅助热源。另外太阳能热水器上下水管虽然保温,但仍然有冻结的可能,影响使用。建议太阳能热水器上下水管在室外的部分应增加保温层厚度。
结语
太阳能热水系统与各种锅炉加热系统相比在节能方面具有显著的优势,而与家庭燃气热水器和电加热器相比,不仅节省能源,而且不存在中毒和接触电的安全隐患。因此太阳能热水系统是一种既节能又安全的热水供应系统,已成为目前热水供水系统的发展趋势。对建筑节能,构建节约型社会具有重要意义。但由于在施工中还存在许多不合理的地方,通过以上总结,希望能够对此种系统的完善具有借鉴意义。
参考文献:
关键词:地暖供热工程新旧材料工艺对比质量通病 解决办法
Abstract: in this paper, through the study of new materials, new technology of floor heating, cited new heating floor heating engineering construction process, through the comparison of old and new material, to analysis and study how to use new materials, new technology to improve the construction quality of floor heating. Also the problems of some common faults in the process of construction, explore solutions and countermeasures.
Keywords: heating engineering comparison of old and new material technology quality common fault of floor heating solution
中图分类号:TU74 文献标识码:A
一、引言
在建筑工程中,每个分项工程投资都是巨大的,不可逆的,施工质量及施工技术的好坏决定着公司的形象、公司的利益、公司发展的方向。对于项目来说,工程质量好坏、施工工艺是否先进、进度计划是否合理是创造利益的前提条件,同时也是项目核心竞争力最好体现。
地暖供热工程是机电安装施工项目中重要组成部分之一,也是项目施工不可或缺的重要部分,地暖施工是一项工程质量要求很高、技术综合性很强的分项工程。地暖供热工程的施工质量直接影响到建筑物采暖工程的安全运行、节能效果及建筑物的使用功能,故直接关系到建筑本身的社会效益及经济效益。
二、项目概况
本项目位于烟台市经济技术开发区西部,一期总建筑面积44.6万,由30栋高层住宅楼、两个车库及相应配套组成,建筑群标高依地势坡度由南向北、由西向东逐渐降低。该项目采暖设计采用地板敷设采暖,地暖绝热层采用传统工艺聚苯乙烯泡沫板和铝箔反射膜。
由于聚苯乙烯泡沫板质量较轻,不宜固定,施工难度较大,施工质量、进度难以保证。施工管理的任务即保证质量、进度目标前提下、最大程度的降低成本。由于传统工艺给施工管理带来一系列问题,需要重新选择工艺和材料,因此笔者对当前地暖施工的新工艺和新材料进行了市场调查和研究分析。
三、新工艺和新材料的选择
随着地暖供热在我国的发展及渐渐普及,地暖供热工程随着发展衍生了一些新材料、新工艺。地暖绝热层的传统工艺主要是采用聚苯乙烯泡沫板和铝箔反射膜。通过对地暖供热投入使用后的研究,发现在很多建筑物中,地暖供热工程中绝热层设计过于保守、出现了墨守成规的现象,部分结构并非需要保温或者保温要求并非严格,反而造成了材料资源的浪费。所以,也有部分设计对绝热层进行了大胆的改进和尝试,出现了新材料、新工艺应用和推广。下面简单介绍几种通过改良衍生出的新材料以及新工艺
(一)、 轻质发泡水泥
轻质发泡水泥是在水泥浆料中加入发泡剂,凝固后形成的导热系数低、轻质、隔音性能好、稳定性好的材料,隔热保温和耐冲击性能优秀,与地面结构层整体性好,克服了苯板等隔热材料存在的弊病。
(二)、 EPE地暖膜
由一层EPE发泡膜和一层铝箔纸复合而成。适用于保温要求需要不太高的建筑物。
它的主要特点是使地暖绝热层变薄,运输和施工方便,比苯板成本有所降低,但其保温效果并不理想。
(三)、 组合地暖
使用特殊材料制成的地暖保温块,自身预留管槽。可以将保温块随意组合,然后将加热管嵌入管槽。这种材料使得地暖整体厚度较薄,不用充填混凝土,所以它具有超薄、重量轻,可拆开维护等优点。
对比上述三种新型绝热层材料,根据本工程特殊的地理位置和施工环境,决定采用轻质发泡水泥作为地暖的绝热层材料。
四、轻质发泡水泥特点及施工工艺
作为地暖的绝热层使用,发泡水泥的应用越来越广泛,并受到人们的追捧。它具有导热系数低、抗压强度高、抗老化、不燃烧、施工简便等优点。首先介绍一下轻质发泡水泥的特点以及施工工艺。
(一)、轻质发泡水泥的特性及优点:
1.保温性能好:与传统工艺相比,减少了接缝所造成的热损失。并且抑制结露效果显著(其导热系数为0.08-0.12W/m・k)。
2.隔音效果佳:具有多孔性的气泡,均匀独立的气泡粒径为0.1-0.3mm,吸音能力可达0.09-0.19%。
3.密度低、质量轻:密度为250-1600kg/m³,发泡水泥工艺整体总重量轻于传统工艺,可有效减轻建筑物的负荷。
4.强度高、承载性好:抗压强度为8-40 kg /cm,承载强度1.2Mpa,与苯板相比承载性要强8-20倍。
5.整体性好:发泡水泥与地面结构层及填充层结合,整体性好,而苯板材料在长期使用后(如加温后)易变形,影响结构的整体性。
6.耐高温、防火性能好:苯板容易燃烧,遇火熔化,且燃烧时释放有毒物体;发泡水泥是无机材料,不会燃烧,而且有量好的耐高温性能,可提高建筑物的防火性能。
7.绿色环保,无毒无害:发泡水泥中发泡剂及各种添加剂不含任何有毒成份,有利于室内环境。
8.工艺简单、施工速度快:泡沫水泥浇注摊平既可,不需要一张张铺设,其施工速度比苯板铺设快5-10倍。
(二)、轻质发泡水泥的施工工艺:
1.将水泥、浆料、水及添加剂搅拌均匀,并与发泡机制成的泡沫进行均匀混合,将混合好的发泡水泥浆料泵送到作业面。
2.作业面进行现场浇注,利用发泡水泥的流动性自然找平;
3.提前利用水平控制线和设计厚度弹出标高控制线,施工中确保厚度满足设计要求;
4.当面层灰面吸水后,用木抹子抹平;
5.保养期为72小时,夏天12小时后开始保养,冬天24小时后开始保养。
发泡水泥绝热层上敷设地暖管道,并将加热管道固定于绝热层上。
(三)、与传统施工工艺对比图:
五、发泡水泥常见技术质量通病:
(一)、 保温隔音效果不满足设计要求
发泡水泥施工一般泵送与“自流平”相结合,发泡水泥在加压泵送作业面的过程中,气泡破碎率约为25%左右。气泡破裂形成的水分,使水量增加,加上泵的扰动,更易使发泡水泥产生离析。经作业面实地检测,部分发泡水泥隔热层底层水泥浆沉淀达1cm以上,根本失去了保温隔音效果。
通常制取1m³发泡水泥施工工艺中水泥用量在400kg左右,施工中为了保证地暖发泡水泥绝热层的强度,一般都采取增加水泥的用量的方法,很容易导致发泡水泥的容重达500kg/M3以上。密度增大,使导热系数大大增加,保温隔热性能也显著下降。
(二)、 原材料选择、材料配比不合理造成空鼓开裂现象
由于受设备和施工技术等因素的影响,发泡水泥在施工过程中很难做到其物理指标的同一性;楼层的高低,水灰比的大小,原材料(发泡剂、水泥等)的质量等都会对发泡水泥的物理指标产生重要影响。一般情况下,楼层越高,发泡水泥的质量稳定性就越差。主要原因是与设备的稳定性有关。目前的设备还很少能做到在泵送过程中,水泥浆的泵送压力与发泡泵的供给压力协调均衡,发泡水泥的稳定性就难以得到保证。因此,发泡水泥容易出现空鼓开裂现象。
(三)、发泡水泥用水量过多,导致发泡水泥总体质量下降
发泡水泥的水灰比是一个重要的技术指标。用水量过大时,导致混凝土出现疏松、强度低等缺陷。实际施工中,为了加快施工速度,通常操作人员都采用加水来增加其流动性。一旦用水量超过一定范围,水泥就会产生明显沉淀离析现象。使发泡水泥出现上下密度不均匀,表面强度低,底层有一层水泥浆层等缺陷。
六、轻质发泡水泥质量通病解决方法:
(一)、 严格控制水灰比
施工前应编制合理的施工方案,对操作人员要进行技术交底和操作培训。要求严格按照设计和制作工艺进行原材料的配比。禁止在现场增加水泥用量提高强度或者加水调整其流动性,应保持发泡水泥设计所需的稠度。
(二)、 改良泵送方式
1)采用低压泵送的方式,在发泡水泥在泵送过程中,使泵自动调压,始终使泵送高度及工作压力相适应,使发泡水泥平稳、缓慢地输送到工作面。
2)在工作面上采用小型设备直接搅拌浇注。
(三)、 使用品质优良的发泡剂
发泡水泥质量的影响也取决于发泡剂本身机制的优劣,优良的发泡剂,发泡强度高、数量多,且不易破碎,而且机制优良的发泡剂也易控制发泡水泥稠度。劣质发泡剂则反之,发泡数量少,发泡强度差,且易破碎,质量难以控制。
(四)、 选择相应的添加剂
改变发泡水泥活动性可以加入相应添加剂。不能仅靠水量的多少来调节稠度的大小,必需选择相应的添加剂和辅料,以改变其流动性。
七、总结
总而言之,地暖供热工程将在中国建筑史上继续发挥其应有的作用,作为建筑施工人员,我们必须熟悉了解掌握地暖施工的新工艺和新做法,不断改进完善地暖供热工程施工中存在的问题,使之更加符合住户的需求,真正发挥其改善人们生活品质的作用。
参考文献
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