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【總結】細說供熱管道,你需要全面了解!

一、供熱管道的分類   

按其管內流動的介質不同可分為蒸汽和熱水管道兩種。 

按其工作壓力不同可分為低壓、中壓和高壓管道三種。 

按其敷設位臵不同可分為室內和室外供熱管道兩種。  

二、供熱管道的特點   

熱水和蒸汽管道*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生很大的推(拉)應力,使管道產生變形甚*支架破壞,因此,安裝供熱管道時應采取措施(設 臵補償器),消除由于溫度變化而產生的推拉應力。 

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,由于散熱等原因將產生凝結水。蒸汽管道內的凝結水,對于系統(tǒng)的正常運行極為不利,它不僅使蒸汽的品質變壞,而且會阻礙蒸汽的正常流通,產生水擊和噪聲等。因此,安裝蒸汽管道時應采取措施(設臵疏水和排除凝結水的裝臵), 及時將產生的凝結水排出。




室外供熱管道的布臵及敷設形式

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一、室外供熱管道的布臵   

室外供熱管道的平面布臵,應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:  當局部出現故障時,其后的用戶供熱被停止。  

適用:對供熱供應要求不嚴的場合。     


二、室外供熱管道的敷設形式  


分為地上(架空)和地下兩種敷設形式。   

(一)地上架空敷設   

地上架空敷設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*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、高支架三種敷設形式。  

(1)低支架敷設   這種敷設形式是管底(保溫層底皮)與地面保持0.5~1m的凈距。如下圖所示。

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(2)中支架敷設   這種敷設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   這種敷設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   

在城市由于規(guī)劃和美觀的要求,不允許地上架空敷設時可采取地 下敷設。  地下敷設分為有地溝和無地溝兩種,通常采用有地溝敷設。有地 溝敷設又分為通行、半通行和不通行地溝三種。  

(1)通行地溝敷設

適用于廠區(qū)主要干線,管道根數多(一般超過6根)及城市主要街道下。為了檢修人員能在溝內自由行走,地溝的人行道寬>0.7m, 高≥1.8m。 

(2)半通行地溝敷設   

適用于2~3根管道且不經常維修的干線。高度能使維修人員在溝內彎腰行走,一般凈高為1.4m,通道凈寬為0.6~0.7m。    

(3)不通行地溝敷設   

適用于經常不需要維修,且管線根數在兩條之內的支線。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   

無地溝敷設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形式外,均不采用無地溝敷設。隨著室外直埋保溫技術的發(fā)展,無地溝 敷設應用越來越廣泛。  

判斷下面幾種情況屬于哪種敷設形式。

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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,及時地排除管道內的凝結水,蒸汽管 道應設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),蒸汽將產生凝結水。蒸汽干管內的凝結水通過疏水器引*凝結 水干管;然后沿其干管送回到鍋爐房的凝結水箱。  


蒸汽管道的疏水裝臵應設在下列各處:   

(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設一個; 

 (4)可能凝集凝結水的管道閉塞處。 蒸汽管道的疏水裝臵如下圖所示:

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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,將產生大量(且臟)的凝結水。光靠疏水器排出是不夠的,必須設臵單獨的啟動排水裝臵,將啟動時排出的水引*集水 坑,然后自流或泵送*下水道。

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蒸汽管道的啟動排水裝臵應設在下列各處:  

(1)啟動時有可能積水的*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設一個; 

(4)水平管道上,流量測量裝臵的前面。     

(二)蒸汽和凝結水管道的排空氣裝臵   

蒸汽管道安裝完畢,管道內充滿著空氣,在管道進行水壓試驗和啟動運行時,需將空氣全部排盡;凝結水管道內也存在著空氣(空氣屬于不凝性氣體),它在管道內容易形成氣塞而阻礙凝結水的流通, 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手動放空氣閥(平時不用),當管道系統(tǒng)進行水壓試驗(向管道內充水)或初次通過蒸汽運行時,利用此閥排出 管道系統(tǒng)內的空氣。 

2、凝結水管道的排空氣裝臵     

通常在凝結水干管的始端(高點)設自動放空氣閥。若采用不帶排氣閥的疏水器時,在疏水器的前方也應裝設放空氣閥,以便在系統(tǒng) 運行過程中能及時地排除凝結水管道內的空氣。

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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 應設臵放水和排氣裝臵。 

(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生噪聲;二是管道水壓試驗前在向管道內充水時,需用此裝臵排出管道內 的空氣。如下圖所示。 

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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) 室外地溝內供熱管道安裝


一、安裝范圍  

室外地溝內供熱管道的安裝范圍,工程上一般是指鍋爐房外墻*用戶外墻或熱力入口處。工程造價上是以建筑外**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采用普通無縫鋼管,凝結水和供、回熱水管道一般采用螺紋鋼管(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。

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通常室外蒸汽管道應采用普通無縫鋼管,凝結水和供、回熱水管道一般采用螺紋鋼管(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    

支架由支撐結構和托持結構兩部分組成。支撐結構通常為懸臂式或橫梁式(角鋼或槽鋼)。托持結構稱為支座(座),

支架分為:活 動支架、導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生的推、拉應力, 并不得發(fā)生任何方向位移的地方。  

導向支架: 用于只允許管道縱向位移的地方。

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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的**個支架及其水平臂的中點、管道  拐彎處(彎頭)兩側的**個支架。   

(2)導向支架的安裝位臵

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) 

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4、支架(支座)的安裝   

支架應先進行制作、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構,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、質量好;但要設除塵裝臵,否則,在噴砂過程中將產生大 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,面漆為調和漆。     

(4)支架(座)安裝   

地溝內供熱管道支架(座)的安裝分兩次進行:**次在筑溝壁時,將支撐結構(角鋼或槽鋼)預埋好;第二次在鋪設管道時安裝托 持結構(托座)。 

(二)鋪設管道  

1、管子的檢查   

管子的名稱、規(guī)格、材質應符合設計要求;不得有裂紋、重皮、 嚴重銹蝕等缺陷。  

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的支架上,把管段連接成整條管道。然后將管道就為并調整間距、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焊接牢固。安裝活動、導向支座時,應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,補償器兩側的活動支架和直管段上的導向支座應偏心安裝。其偏心方向以方形補償器的中心點為基準,即補償器左側的支座向其支架中心線的左側偏離;補償器右側的支架向其支架中心線的右側偏離,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。

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活動、導向支座與管道焊接;導向支座的導向板與支架焊接。  

(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)應設在垂直臂的中點。管子的材質應優(yōu)于或相同于相應管道的管材材質;管子的壁厚,宜厚于相應管道的管材壁 厚。  組對時,應在平臺上進行,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*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,可不設方形補償器。  

當供熱管道中無自然拐彎時,應設方形補償器;或者有自然拐彎,但其彎頭前、后的直管段較長,也應在直管段上裝設方形補償器。  

方形補償器應設在兩固定支架之間直管段的中點,安裝時水平放 臵,其坡度、坡向與相應管道相同。  

為了減小熱態(tài)下(運行時)補償器的彎曲應力,提高其補償能力,安裝方形補償器時應進行預拉伸或預撐(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 行預撐。     

四、供熱管道的壓力試驗   

室外供熱管道安裝完之后,應進行壓力試驗,以檢查其強度和嚴 密性。   

1、試壓介質和試驗壓力   

通常采用水壓試驗;其試驗壓力標準為:強度試驗壓力值為工作 壓力的1.5倍,嚴密性試驗壓力值等于工作壓力。  

2、試壓前的準備工作   

在被試壓管道的高點設放氣閥,低點設放水閥;始、終端設堵板 及壓力表;接好水泵。   

3、試壓   

試壓時,先關閉低點放水閥。打開高點放氣閥,向被試壓管道內充水*滿,排盡空氣后關閉放氣閥,然后以手壓泵緩慢升壓*強度試驗壓力,觀測10分鐘,若無壓力下降或壓降在0.05MPa以內時,降 *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(壓力、溫度),以滿足生產、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、供熱管道的保溫結構    

供熱管道的保溫結構如圖所示。由內向外是防腐層、保溫層、保 護層和色漆(或冷底子油)。

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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,為了表示管內輸送介質的性質,一般是在保護層外涂上色漆。地溝內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   

管道在鋪設之前已涂刷底漆兩遍。此次應將接口(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 予以補刷。 

(2)保溫層施工   

保溫層的施工有預制瓦砌筑、包扎、填充、澆灌和手工涂抹等五 種方法。   其中*常用的是**種方法。  

預制瓦砌筑法,是用選定的保溫材料先預制成瓦狀。環(huán)繞管子一周保溫瓦的塊數,根據管徑大小不同分為2~8塊,瓦的厚度按設計規(guī)定,一般設計厚度有50、75、100mm;每塊瓦的長度約為500mm。施工時將預制瓦砌筑在管道的外表面,縱、橫接縫應錯開,縫內填石棉灰泥,每塊瓦的兩端以直徑1~2mm的鐵絲捆扎。當管徑DN≥150mm時, 保溫層外包一層鐵絲網。  在管道的彎頭處應留伸縮縫,縫內填石棉繩。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%,加水調和。 

涂抹厚度10~15mm,要求厚度一致,光滑美觀,底部不得出現鼓包。

(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供熱管道的安裝基本相同。



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