時間:2023-07-13 17:23:02
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇供熱管道施工方案,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞 :旋轉補償器;保溫;供熱管網
中圖分類號:TU111文獻標識碼: A
一.工程簡介
國電青山熱電有限公司武石化供熱管網工程是武漢市“冬暖夏涼”工程的組成部分,是武漢市市政基礎設施重要的配套工程。根據《武漢城市供熱規劃(江南片)》供熱規劃,青山熱電公司作為武漢市江南片的熱源點之一,需承擔青山地區的供熱任務。其中武石化所需熱負荷已納入青山熱電公司的供熱范圍。新建的2x300MW級機組除了繼續擔任向武鋼高爐鼓風機站供熱和向武鋼提供保安電源的任務外,同時增加了向武石化提供160t/h的生產用汽的熱負荷,其為武石化80萬噸乙烯工程重要熱源。
武石化供熱管網設計參數如下:
設計范圍:從青山熱電廠圍墻至武石化圍墻;
管徑:ø530x16 ; 全線展開長度:3.2kM
設計壓力:3.9MPa(g);設計溫度:490℃;
本熱網管道設計參數較高,距離長,選擇較好的補償方式,才能做到在保證管道安全運行的前提下,既滿足管道熱膨脹需要的補償,又能有效降低管道應力、管道膨脹對支架的推力和力矩,降低工程投資。在項目初期,走訪多地,搜集了許多供熱管網的設計經驗,實地考察供熱管網的使用情況,以及后期的運營及維護,多方面比較,并通過相關的費用比對,最后決定采用旋轉補償器+自然補償為本工程的主要補償方式。
工程于2011年9月開工建設,在2012年5月投入試運營,至今已運營兩年。該管網剛投入運營之初,從現場反饋回許多問題,經過多方咨詢并結合本工程自身特點,都給出了相應的改進措施。目前該管網運營一切正常。
二、問題探討
下面將結合從青山熱電公司反饋的信息,結合相應的處理辦法,做個小小的總結,供大家一起探討。
1.支點熱位移大的處理方法
由于旋轉補償器的補償距離較長,滾動支架的位移量隨著距離固定點的距離的增加而增加,熱位移最大的達到了1m左右,所以在支架的選型設計中,就很有必要認真核算每個滑動支點的位移值,以免出現支座脫落的情況。于此同時,在管網安裝的過程中,對管部進行必要的偏裝很有必要。結合補償器廠家提供的意見與武石化供熱管網的設計經驗,滑動支架管部底板長度可以參照下圖來設計:
圖1 底板總長=支點位移值+200mm
根據上圖的計算方法,可以保證管部滑動托座底板的長度始終比該支點的位移量多200mm。同時,在現場安裝時,注意前后的預留長度,就可以有效防止管部托座脫落。
2.管道支座的散熱問題
武石化供熱管網運營之初,整條管網的進出口壓差不足0.3MPa,但是進出口溫差卻達到120℃。這與我們起初的計算結果差距太大,并且無法達到武石化的用汽要求。
在經過多方咨詢與現場勘測,總結了兩方面原因:
a)由于青山熱電有限公司圍墻內、外施工單位不同,供熱管網工程主要負責圍墻外的施工設計,而電廠圍墻內的部分則包含在電廠建設項目內。圍墻內由電廠施工單位采購供熱管道管托,圍墻外,由青山熱電廠采購管托。電廠施工單位為了節約成本,采購了普通的滑動管托,青山熱電廠則采納了設計院的建議,采購了隔熱管托。
在供熱管網試運營期間,用紅外測溫槍測量兩種管托的底板溫度,普通管托的底板溫度接近180℃,而隔熱管托的底板溫度不足80℃。
所以不難發現,普通管托所造成的熱損是相當的驚人。雖然廠外部分采用了隔熱管托,但是數量達到250個之多,并且很多支座的管托底板較長(600mm~1200mm),由于起初對滑動支架的底板沒有做特殊的保溫措施,如此多而且較長的管托底板直接暴露在空氣中,造成很大的散熱損失。這是造成整個供熱管網熱損較大,溫降大的原因之一;
b)由于固定支座無法使用隔熱管托,固定支架必須和管道焊接在一起,導致管網運行時,固定支架溫度達到370℃之高。這是溫降大的另一個原因。
由于管網已投入運營,無法對已有管線進行大的整改,在多方面了解情況后,決定將管網沿線的所有支架進行保溫。
在保溫工作結束后,各支架保溫外表溫度降為50℃以下,管網的進出口溫差降至50℃左右。由此可以看出,長距離供熱管道,管道支架的保溫措施非常重要,對提高整個管網的運行經濟性有著顯著的效果。
未保溫前,支架都是在大氣中 保溫后,支架散熱損失大大減小
圖2-1 圖2-2
3.旋轉補償器的布置方案的改善
在武石化供熱管道的施工圖設計階段,由于我們對旋轉補償器的工作方式及原理還沒摸透,在一些管線布置過程中也犯了一些錯誤。如圖3-1、圖3-2中所示:
圖3-1管道布置圖 圖3-2 管道運行時,該處管托被推歪
從布置圖可以看出,管道的旋轉補償力臂與管道直線段成45°布置,并且管道的力臂也很長。在管道的試運行期間,由于力臂熱膨脹量大,旋轉補償器無法有效旋轉釋放熱應力,造成旋轉補償器組附近管托被。
結合其他旋轉補償器組的使用情況及布置特點,當旋轉補償力臂和前后管段成90°角時,最有利于旋轉補償器組部位釋放應力。故提出圖3-3修改方案:
圖3-3
通過如此修改后,管段的熱膨脹能夠有效補償,并且極大減小了橫向的位移,避免了滾動支座被的現象。所以在布置熱網管道旋轉補償器的補償段時,不能僅僅追求管道布置最簡捷,必須保證轉角大于75°角,旋轉力臂不宜過長,避免滾動支座被。
4.供熱管道的保溫
在武石化供熱管網運營期間,通過實地勘察,發現部分管道的保溫表面溫度較高,手在接觸表面時,無法停留在其表面上。而觸摸其附近的保溫表面,明顯溫度要低很多。
經分析,除了施工原因,也有可能是在管網工作狀態下,由于管材的膨脹量大,而保溫材料的膨脹量小,保溫材料就會被拉扯,造成管網部分長度的保溫變薄,甚至被扯開,保溫效果下降。
經與旋轉補償器廠家了解,在某些的供熱項目中,為了保證供汽參數,提高熱網的經濟型,大多是采用多層保溫,并且在保溫施工時,有意錯開各層保溫的接縫。這樣的施工方案,就能保證在內部保溫被拉扯的情況下,外部還有保溫層,同樣能達到一定的保溫效果。
但是仔細分析可以發現,這種施工方案實屬無奈之舉,保溫層在何處被拉扯(變薄)仍然無法控制,并且,為了達到相同的保溫效果,或者我們需要投入更多的保溫材料。
所以,供熱管網的保溫如何能夠做的更好,使其可控,仍需要我們深入研究。
5.旋轉補償器組的偏裝
由于旋轉補償器的補償距離長,在旋轉補償器組位置的位移量較大,根據廠家的安裝要求,在安裝時,需根據計算的位移量進行偏裝。如圖5-1示意:
圖 5-1
從左下圖可以看出,安裝單位并沒有合理計算偏裝距離,此處不但沒有偏裝,還將偏裝方向弄反了,結果在管線投運后,旋轉補償器組前后管段的保溫已經挨在一起了。
右下圖,安裝單位未注意偏裝角度,立管在冷態時正好豎直,在管線投運后,造成立管傾斜比較嚴重。
圖 5-2 圖 5-3
所以,旋轉補償器處的力臂偏裝,對于緩解管道在運行狀態下的熱應力,是一項很有必要的措施。
【關鍵詞】室外供熱;管網安裝
1 管道施工作業條件
1.1 有安裝項目的設計圖紙,并且經過圖紙會審、設計交底,施工方案已編制好。
1.2 管子、管件及閥門均已檢驗合格,并具有技術資料,與設計核對正確無誤。
1.3 外管基礎(土建單位施工的支柱式地溝)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。
1.4 施工所需臨時設施及“三通一平”已解決,包括現場各種預制場地已落實,且應離現場近,運輸方便,在雨季不會造成積水等。
1.5 管道兩端起止點的設備已安裝好,并且設備的二次灌漿的強度已經達到要求。
2 管道施工方法
2.1 管道煨彎
2.1.1 裝砂石填料應預先加熱干燥,在粗砂及豆石中應摻入30%的細砂,使其組配均適度,以加強其密實度:灌砂石應邊灌邊敲擊。為了保證管道煨彎部位的橢圓度要求,一定要振實。在彎管量多和條件允許的情況下,可組裝一常用的打砂臺。
2.1.2 管子加熱應均勻,避免加熱不勻而產生表面不平現象,一般溫度保持在800~900℃左右,不宜超過1000℃。
2.1.3 煨彎時,管子放平,拉管時拉力應均勻平宜,不宜向上使用。
2.1.4 為了控制管子彎曲程度和彎曲范圍,可采用澆酒冷水的方法,哪個部位彎曲度已夠,可用冷水澆灑使其定位。
2.1.5 彎管時隨時用樣板檢查,一般考慮煨彎后管身還會回彈一次,根深葉茂比煨制的要求角度大3°~5°。
2.1.6 冷卻后側砂應干凈,防止砂子粘貼于管壁上。
2.2 管道敷設
2.2.1 施工工藝流程。(1)架空敷設;(2)管溝敷設;(3)直埋敷設。
2.2.2 供熱管道架空敷設。
(1)按設計規定的安裝位置、坐標,量出支架上的支座位置,安裝支座。1)人行地區不應低于2.5m;2)通行車輛地區,不應低于4.5m;3)跨越鐵路距軌頂不應低于6m;4)安裝高度以保溫層外表計算。
(2)支架安裝牢固后,進行架設管道安裝,管道和管件應在地面組裝,長度以便于吊裝為宜。
(3)按預定的施工方案進行管道吊裝。架空管道的吊裝使用機械或桅桿。繩索綁扎管子的位置要盡可能使管子不受彎曲或少彎曲。架空敷設要按照安全操作規程施工。吊上去還沒有焊接的管段,要用繩索把它牢固地綁在支架上,避免管子支架上滾下來發生事故。
(4)管道安裝的坡度要求1)熱水采暖和熱水供應的管道及汽水同向流動的蒸汽和凝結水管道,坡度一般0.003,但不得小于0.002;2)汽水逆向流動的蒸汽管道,坡度不得小于0.005,以有利于系統排水和放氣。
(5)采用絲扣連接的管道,吊裝后隨即連接;采用焊接時,管道全部吊裝完畢后再焊接。焊縫不許設在托架和支座上,管道間的連接與支架間的距離應大于150~200mm。
(6)按序曲計和施工各規定位置,分別安裝閥門、集氣罐、補償器等附屬設備并與管道連接好。
(7)管道安裝完畢,要用水平尺在每段管上進行一次復核,找正調直,使管道在一條直線上。
(8)擺正或安裝好管道穿結構處的套管,填堵管洞,預留口處應加好臨時管堵。
(9)按設計或規定的要求壓力進行沖水試壓,合格后辦理驗收手續,把水泄凈。
(10)管道防腐保溫,應符合設計要求和施工規范規定,注意做好保溫層外的防雨,防潮等保護措施。
2.2.3 供熱管道地溝敷設。
(1)在不通行地溝安裝管道時,應在土建墊層完畢后立即進行安裝。
(2)土建打好墊層后,按圖紙標高進行復查并在墊層上彈出地溝的中心線,按規定間距安裝支座及滑動支架。
(3)管道應先在溝邊分段連接,管道放在支座上昱,用水平尺找平找正。安裝在滑動支架上時,要在補償拉伸并找正位置后才能焊接。
(4)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,支架的間距要求見表1。管道的坡度應按設計規定確定。
(5)支架安裝要平直牢固,同一地溝內有幾層管道時,安裝順序應從最下層一層開始,再安裝上面的管道,為了便于焊接,焊接連接口要選在便于操作的位置。
(6)遇有伸縮時,應在預制時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。
(7)管道安裝時坐標、標高、甩口位置、變徑等復核無誤后,再把吊卡架螺栓緊好,最后焊牢吊卡處的止動板。
2.3.4 供熱管道埋地敷設。
(1)根據設計圖紙的位置,進行測量,打樁、放線、挖土、地溝墊層處理等。
(2)為便于管道安裝,應將挖出來的土堆放在溝邊一側,土堆底邊應與溝邊保持0.6~1m的距離,溝底要求找平夯實,以防止管道彎曲受力不均。
(3)管道下溝前,應檢查溝底標高溝寬尺寸是否符合設計要求,保溫管應檢查保溫層是否有損傷,如局部有損傷時,應將損傷部位施在上面,并做好標記,便于統一修理。
(4)管道應先在溝邊進行分段焊接,每段長度在25~35m范圍內。
(5)采用人工或機械方法下管,注意保護好管道保溫層,避免損壞保溫層,按照設計要求,進行排管、對口、找坡。復查合格后,管口進行點焊。
(6)溝內管道焊接,連接前必須清理管腔,找平找直,焊接處理要挖出操作坑,其大小要便于焊接操作。
(7)閥門、配件、補償器支架等,應在施工前按施工要求預先放在溝邊沿線,并在試壓前安裝完畢。
(8)回填土時要在保溫四周填100mm細砂,再填300mm素土,用人工分層夯實,管道穿越處埋深少于800mm時,應做簡易管溝,加蓋混凝土蓋板,溝內填砂處理。
2.3 管道配件安裝
2.3.1 減壓閥的安裝。閥體應垂直地安裝在水平管道上,使介質方向與閥體上箭頭方向一致。兩端應設置切斷閥,最好采用法蘭截止閥。一般減壓閥前的管徑應與減壓閥的公稱直徑相同,減壓閥后的管徑應比減壓閥的公稱直徑大1~2號。閥組前后都應安裝壓力表,以便調節壓力,減壓閥后的低壓管道上安裝安全閥,當超壓時,可起泄壓與報警作用,保證壓力穩定。安全閥的排氣管應接至室外。減壓閥應設置旁通管路。
2.3.2 疏水器的安裝。為了排除蒸汽管道中的冷凝水,提高蒸汽品質,在蒸汽管道容易積水的地方,都應安裝疏水器,疏水器應安裝在便于檢修的地方,并盡量靠近用熱設備或管道及凝結水排出器之下;疏水閥門的中心線與水平面應互相垂直,不可傾斜,以利于阻氣排水,并使介質流動方向與閥體一致。疏水器組裝時應設置沖洗管、檢查管、止回閥、過濾器等。并裝置必要的法蘭或活接頭;以便檢修時拆卸,疏水器安裝分為帶旁通管和不帶通管,水平安裝或垂直安裝。
2.4 管道防腐技術
2.4.1 管道及附件保溫前應在其表面涂刷一遍耐熱防銹漆。
2.4.2 表面溫度不超過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。
2.4.3 直埋敷設時,各種預制保溫管的外表面都做了防腐處理。
2.4.4 各種金屬支吊架表面均應刷紅丹防銹漆一遍,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、焊渣等清除干凈,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。
管道應根據敷設方式和熱煤種類,決定其表面涂漆的顏色。架空管道全部涂色,通行地溝內管疲乏每隔10mm需涂色1m,不通行地溝管疲乏僅在檢查井內涂色,并用箭頭標出熱煤流動方向。
關鍵詞:供熱管網,管道,土建工程
中圖分類號:TU712 文獻標識碼:A
隨著城市化生活質量的大幅度提升,城市集中供熱管網隨之得以大面積覆蓋,而為了確保供熱質量,就要對土建工程施工進行有效的管理,對施工中存在的問題進行深入分析,并積極引進國內外的一些新技術、新工藝、新材料,嚴格按照相關規范和標準開展施工操作,以減少施工環節所出現的不良問題,確保施工進度和施工質量,提高居民的生活水平和生活質量。
1供熱管網敷設方式
供熱管線的敷設根據現場施工條件的不同可以劃分為地上敷設和地下敷設兩種方式。而后者在城市建設中得到了廣泛的應用,其能夠有效降低對人類生活所造成的影響。尤其是在城市中心地區,大多會選擇地下敷設的方式。而地下敷設方式又可以劃分為直埋敷設和地溝敷設兩大類。其中,直埋敷設應用較多,一般是將供熱管道按照要求直接埋設在土壤里,選用管道結構外表面與土壤接觸的方式。其主要結構如圖1所示。地溝敷設則是在預先挖好的地溝內埋設供熱管網,而管道本身不會遭受水的侵襲,而且也不承受外界荷載,同時附有管道的保溫結構。供熱管道直埋敷設具有多方面的優點,主要表現為占地面積小、施工周期短、土建工程量小、保溫性能好、工程造價低、施工簡單、現場安裝工作量少、節省資金、人力和物力。同時選擇了專門的保溫材料,保溫嚴密性好,供熱管道熱量損失小,管道不易腐蝕,從而提高了供熱的效率。因此,直埋式敷設方式在供熱管道中主要應用于室外供熱管網的安裝。目前,供熱管道主要采用了聚氨脂的保溫層,不僅具備良好的保溫性能,而且防水和防腐蝕性能、機械強度都比較高,保溫效果理想、使用壽命長,因而在供熱管道土建工程中得到了廣泛的應用。
2直埋供熱管網敷設技術
2.1管線開挖前準備
對于供熱管道土建工程,需按照相關部門的要求做好開挖前的相關準備工作,對周圍管線敷設情況及管線所處的地形進行系統勘察,繼而根據自己的設計要求對其進行記錄,為后期的土方開挖提供有價值的參考。此外,在溝槽開挖的過程中,要做好施工現場的管理工作。
2.2對溝槽實施放線并開挖土方
施工人員要嚴格按照要求進行測量放線,要求在溝槽的兩側用白灰進行放線,然后由施工人員進行開挖。在開挖溝槽過程中,如果條件允許的情況下,最好選擇挖掘機進行開挖,并把挖出的土方堆在溝槽的一側,并保持1.0m以上的間距,挖完之后還要委派施工人員對溝槽進行清理。如果在溝槽開挖過程中遇到一些地質不穩定現象,要采用腳手架和木板對其進行加固處理,以增強其穩定性。當土方開挖到設計標高時,要上報相關人員并對其進行檢查。
2.3管道的底部鋪砂
如果溝槽檢查符合要求之后,需要沿著溝槽對其進行鋪砂,將細砂沿著溝槽延長方向進行鋪設,當鋪設厚度達到設計要求即可。隨后要對其進行分層震動夯實。該過程中,工作人員要對細砂內的尖銳巖石、碎片和雜物進行清理,并對管道材料的質量進行檢查,以確保該環節的整體施工質量。
2.4管材的選擇
在對施工管材進行選擇的過程中,要嚴格按照設計標準,選擇產品質量過硬的廠商。因為直埋供熱管道具有比較低的內壓,由內壓導致的薄膜應力僅為允許值的50%,一般不會發生直接爆裂破壞的可能。而極有可能發生破壞的是溫度應力導致的塑性疲勞破壞。所以,在進行管材選取過程中,需要綜合考慮材料的抗疲勞性能,因此需要選擇一些易焊接、塑性相對好的材質,而10號,20號鋼種在實際施工中比較常用。在實施過程中,由于各種情況造成同一直徑的管子可能出現兩種以上的規格,因而應避免不同規格的管子混合使用。
2.5熱力管網管道的鋪設
直埋供熱管道的設置最好按照熱力網的設計規范進行施工,在進行管道安裝之前,要對槽底坡度、高程予以檢查,觀察基底處理和設計要求能否和標準相符合。對管道內的雜物、砂石土粒等都要徹底清除干凈。在溝上清掃管腔后排管,按管段的長度在溝內挖好工作坑,以備在溝內進行焊接。保溫管入溝槽前要配備吊車,嚴禁強力拖拽,保溫材料種類繁多,保溫材料必須強調要有質量合格證明。如果直埋管道的閥門、彎點、補償器處存在檢查井時,一般需要根據井內管道的位置來按照要求安裝支架、支座和管道。當管道按照要求安裝完畢后,需要按照規范對其進行水壓實驗,實驗結果符合要求之后還需要對隱蔽工程進行檢查,同時放空管內的水。還需要對焊口進行保溫處理。保溫材料要具備檢測機構出示的檢驗合格報告。管頂填砂按圖施工,溝槽回填要采用分層夯實,層層檢測的施工工藝,應達到設計要求。
2.6降水
在供熱管道開挖時,要按照要求挖掘一個集水井,及時將集水井中的存水抽干凈,以便保證工程施工的順利進行。如果集水井無法滿足施工標準,可以選擇在管溝兩側5m~8m的位置挖降水井,使水位控制在距溝槽底面500mm以下,以確保降水得到有效排除。為了避免發生流砂等地質問題,需加快排水速度,特殊情況時,還可以選擇沿槽壁打入鋼板樁,打入深度一般要超過0.8m。
3提高供熱管道土建工程管理的措施
3.1做好工程設計管理
土建工程設計大體上來看包括兩個階段,即未建設前的設計和補充完善設計。而前者對于整個工程來說至關重要,因此要求設計人員掌握第一手資料,尤其要做好施工現場的管理工作。而后者同樣重要,其要求設計部門對施工現場長期進行檢查,并與施工單位進行溝通,然后按照要求對設計進行更改。同時,還要做好供熱管線位置、走向的合理設計,并組織專業人員對設計圖紙中存在的問題進行全方位的檢查,并及時對相關問題給予整改,從根本上保證各個環節的施工質量。
3.2加強施工監督和管理
當施工方案符合要求之后,還要結合工程實際,從工藝、操作、技術、組織、管理等方面對其進行分析,并做好施工各個環節管理工作,以促使施工作業有序展開,提高施工質量。在施工過程中,不僅施工人員要嚴格按照要求進行施工,并且要委派專業人員對各個環節施工進行監督和管理,加強對新工藝、新技術和新材料的引用。
3.3加強各個環節的施工與銜接
在實際的供熱管道土建工程施工過程中,要加強各個環節施工的配合工作,在施工的設計、準備、施工、竣工等環節要及時進行交流和溝通,避免施工過程中由于供暖設備的選擇、安裝的高度、位置和大小出現偏差而影響施工的進度和施工質量。同時安裝單位要事先把土建單位的工程時間、安裝部位等資料傳給土建單位,當得到土建單位的肯定之后才能進行供暖設備的設計、選材和組裝。如果供暖設備組裝過程中,出現需要更改或更換的情況要及時與土建單位取得聯系,在得到許可之后才能更改。因此,做好供熱管道土建工程施工各個環節的銜接工作,才可以保證工程施工的順利進行,為土建工程的施工質量提供保障。
4結語
在供熱管道土建工程施工中,相關人員要從工程設計、施工到竣工使用等多方面著手進行管理,全方位的完善施工設計、施工理論體系,大幅度的提高施工人員的綜合素質,在具備施工組織設計的前提下,將施工進度與現場有效的結合起來,并加強施工質量監督管理工作,從而更好的確保施工進度以及施工質量。
參考文獻:
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【關鍵詞】地熱采暖;特點;質量控制
隨著科學技術的不斷發展,當前的物質生活已經無法滿足人們日益增長的精神追求。在近十年來地熱采暖方式被人們在民用住宅中廣泛采用,地熱采暖全稱為低溫地熱輻射采暖,是通過熱水流動的地下水管對地面的加熱來對整個室內溫度進行加熱的過程。其主要的運行原則是在加熱管內循環流動加熱地板,通過地面以輻射的傳導方式向室內供熱的供暖方式,又分為集中供暖和分戶壁掛爐自行供暖。經過長時期的實驗結果表明,地熱采暖解加熱是當前采暖技術中既環保又節省資源,有節省能源、技術成熟、熱效率高、操作靈活方便的特點。是一種科學、節能、環保的采暖方式。為了能夠保證地熱采暖工程中運行的正常性和使用壽命的長期性以及提高效率,較低污染和環境破壞的能力,使得在施工的過程中必須嚴格控制施工質量。
1 地熱采暖的優勢特點
地熱采暖是當前人們生活中最為常見的一種取暖避寒的方法,由于其是加熱地面來保持室內溫度的過程,因此在取暖過程中避免了上熱下冷的這一缺陷,深受當今居民的喜愛。其主要的特點有
1.1 地熱采暖是熱量由下部向上部擴散的傳熱的方式,散熱均勻,從下到上逐漸變涼,在這種加熱的方式之中可以避免了由于加熱過程中給人帶來的身體上的不舒服更是由于叫暖而身體上不又不是太冷讓人感到非常的舒服。避免了對流供暖方式導致室內空氣急劇流動。從而減少了塵埃飛揚,以確保環境衛生。
1.2 地熱采暖方式溫度分部比較均勻,由于其自下而上的散熱,避免的空氣流動給散熱過程中帶來的不利影響。溫度梯度小,減少了無效熱損失,實踐證明地,地熱供暖房間設計溫度可比2至3℃,卻能獲得同樣的舒適感,從而起到減少供熱量,在使用的過程中由于溫度設計比較低,使得在能源消耗中也避免了不必要的浪費,節約能源的作用,同時由于低溫傳送熱量損失少。
1.3 傳統供暖方式,靠外墻布置有限數量的暖氣片,通過空氣對流達到取暖目的,這種供暖方式由于熱空氣在房間隨著風力的流動,取暖效果非常的差,而且容易出現半邊熱的現象。使房間內溫度冷熱不均。低溫輻射供暖方式則較好的解決了這一難題。這種供暖方式是將加熱管道埋在地下,提高地表的溫度,向室內散熱,從而在1B米以下形成一個熱氣層,這樣既能保證室溫,又能使室內溫度分布均勻。
1.4 由于在地熱采暖的過程中散熱設備都位于地下,是人們看不到的地方,減少了常規采暖方式暖氣所占用空間面積和裝修費用,提高了房l、司的可利用面積,減少了室內管道,方便了裝飾裝修,節約了費用和面積。
1.5 由于地熱采暖設備處于地下,一般在施工中所選用材料都注重材料的質量,在使用過程中避免了對其設備的維修,只需要在運行的過程中隔段時間定期風進行設備的清理,而在傳統的暖氣片供熱方式一般運行1 5至20年就需要更換管道和部分暖氣片,而地板輻射供暖只需運行2~3個采暖期清洗一次管道,熱管道使用壽命可達到50年以上。
1.6 地熱采暖是位于地板之下,采暖過程中運行方式由防潮層、隔熱層、導熱管、填充層、面層組成,在樓板上增加了8―10cm的厚度。人在地面活動噪音很小,不會影響樓下鄰居的休息。
2 地熱采暖的質量控制
2.1 環路是地熱采暖運行中各個導熱管之間的連接線路。每個環路導熱管的進出水口應分別與分集水器相連接,分集水器直徑應不小于總供回水管直徑,在施工的過程中環路的數量要與各個分水器的數量相差不大,每個分集水器分支環路不宜多于8路,在地熱采暖的供熱系統中主要靠壓差來循環,回路越多越需要更多的水量和壓力差來確保系統的循環,當壓差和小流量不變時,回路越多循環就越差,循環越差散熱量越差。
2.2 在地熱采暖的使用過程中么地面材料和水管材料都是非常重要的,材料質量的高低和類型的選擇是采暖過程中效果好壞的主要評價標準。在地面材料的選擇是地面取暖的主要因素和障礙,地面材料散熱效果的好壞直接影響著地熱采暖效果的高低。在房間的地面可以采用地磚,地磚的優勢在于對熱能的阻隔能力非常小,而卻散熱性能極佳。一般適用于空調安裝過程中,主要由于空調噪音對環境的污染,在使用過程中有利于避免噪音對房間的污染。加熱管質量必須符合國家現行標準中的各項規定指標,內外表面應光滑、平整、干凈,不應有可能影響產品性能的明顯傷痕,凹陷、氣泡等缺陷。
2.3 在地熱采暖的過程中,管道鋪設是采暖效果好壞的主要衡量標準。加熱管應按照設計圖紙標定的間距和走向鋪設,保持平直,防止管道扭曲,彎曲半徑不小于管外徑的8倍,在埋設的過程中,填充層夾層內不應當油管道的接頭,避免在填充的過程中對管道進行損壞。埋設于填充層內的管道不得有接頭,施工環境溫度不低于5℃,在低于0℃的施工時,現場應采用升溫措施。在加熱的過程中,管道要固定好,避免在加熱之中由于管道密集而引起的管道損壞和破裂。加熱管在固定中直管段0.5―0.7m,彎曲管段0.2~0.3m,加熱管鋪設密集部位應采用保護套管隔墊,加熱管鋪設完畢后,應按規定進行水壓試驗,水壓試驗合格后,組織隱蔽驗收,隱蔽驗收合格后方可轉入填充層施工。
2.4 絕熱層選用聚苯板應有一定的承載能力,是在地暖水管下方鋪設的一層為了避免熱量下沉對樓下住戶取暖造成影響的過程。在絕熱層的鋪設過程中,厚度不小于30mm,輕質,吸水率低,環保。材料進場應進行檢查驗收,提供質量技術合格證明文件。
【關鍵詞】地熱采暖;施工研究
1.地熱管線的布置及優缺點
地熱輻射采暖加熱的形式與傳統的供暖形式相比具有獨立式采暖,分戶計量在每戶適當的地方設一個分水器,每個房間盤管均為單獨一個回路,統一電分水器進行控制,住戶可根據自己的需要調節各個房間的室溫,以達到熱舒適和節約能源的效果等,這是它的優點,缺點是地熱采暖房間地面不能任意射釘,不易鋪打楞的木地板,容易造成絕熱空間。現在一般采用加熱管的敷設形式有螺旋型、往復型和直列型。
2.分(集)水器的安裝及其它
分(集)水器是集供水和回水的裝置,用戶可以用分(集)水器上的裝置調節各室內的溫度。分(集)水器供回水支管均應設調制專用閥門,安裝必須平直、牢固、宜安裝在較隱蔽處。閥門開關的高度應高出施工后地面加300mm。地面輻射采暖是一種利用地面內部設備加熱管,采用40-60℃的低溫熱水流過加熱管內部,從而加熱地面使其形成散熱面的一種供暖方式。它比普通采暖形式要經濟合理,使用壽命長,便于分戶計量和控制。與集中供熱分戶熱計量式采暖系統相比,都具有分戶計量的特點,但集中供熱分戶熱計量系統的布管方式與地熱輻射采暖方式相比較,地熱輻射采暖要比集中供熱分戶計量采暖的形式好。
①地熱能使所有的房間布局全理,不占有空間,而集中供熱分戶采暖計量,因散熱器及布管的方式,占有空間而且墻面上布管也較多。使用戶不能很好的利用空間。②地熱能高效地使用各種低品位能源,達到節能的效果,室內溫度通過分(集)水器來調各個房間的溫度,使你感覺到腳感溫度好、衛生條件好、不占用使用面積、集中供熱和普通采暖在任意調節每個房間的溫度方面不如地熱,而且散熱器等還占使用面積。③地熱比其它采暖形式的采暖造價相對低。
3.地熱對管材的技術要求
地熱所用的管材主要有交聯聚乙烯管(PEX)和聚丁烯管(PB)、交聯鉆塑復合管、改性聚丙烯管(PP-C),我們在施工選材時首先要檢查供貨單位或生產廠提供的產品型號、規格、數量及產品所執行的國家、行業標準、產品質量合格證。
其次,檢查到場的管材,要求管材外表面色澤均勻,無氣泡、無針眼、脫皮、明顯的劃痕和其它不良缺陷。管材在運輸時,不得拋摔、撞擊和化學污染。貯存時遠離熱源和油污和化學晶污染地,且倉庫通風良好、不宜長時間存放在室外。
其三、所供管件要保證連接可靠、不滲漏、不銹蝕、無缺損、符合國家有關現行標準要求。
2000年我單位施工于中央大街與西七道街交匯處的馬迭爾工程,該工程建筑面積為7萬平方米,由商服和住宅組成。住宅主要以地熱采暖為主,其它采暖形式為輔。在原材料采購進場方面,嚴把質量關,不好的“三無”產品一律不進場、不使用。所有購進的產品全部符合國家有關規定和要求。選好料出好活在竣工驗收時,我們所施工的工程一次優良。
4.地熱的施工及其它要求
地熱采暖是一種有發展前途的供熱方式,現在專門承包地熱的施工隊伍很多、競爭激烈,同時也夾雜著魚目混珠的問題,一些施工隊伍嚴重缺少或沒有專業技術人員,致使盲目進行施工,工程質量無法保證,工程造價無法控制。所以我想借此重申一下地熱在施工時應注意的事項及其它要求。
(1)施工前應熟悉設計圖紙和編制施工方案,對施工人員進行技術交底和技術培訓。并有與土建土序配合的措施。
(2)地熱采暖應按地熱采暖構造層的順序進行施工。
①地面平整不得有任何雜物,根據設計要求鋪設苯板,苯板應平整牢固(如有防水要求時按要求進行)。②在苯板上面鋪設鋁箔板,平整不得起皺折。③鋪設交聯聚乙烯管時,環境溫度宜在5℃左右,各房間溫度宜用下列數值進行配管。
經常有人停留的地面24-26℃。
短期有人停留的地面28-30℃。
無人停留的地面35-40℃。
關鍵詞:地板輻射采暖;優越性;不足;參考
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
中圖分類號:TU74
低溫地板輻射采暖(即地暖)是一種利用建筑物內部地面進行采暖的系統。它以低溫熱水為熱媒,通過埋設在地板內的塑料管把地板加熱,以整個地面作為散熱面,均勻的向室內輻射熱量,是一種對房間微氣候進行調節的節能采暖系統。近年來,在我國也得到了日益廣泛的應用。某住宅小區一期聯排住宅,總建筑面積4萬平方米,地上四層,結構形式為框架結構,采用了低溫地板輻射采暖系統,根據施工情況,總結經驗教訓,以便在其它類似工程更好的加以應用。
低溫熱水地板輻射采暖的優越性
(1)節能環保。地暖系統可利用余熱水、太陽能、地熱等各種低溫熱源。地板輻射供暖方式較對流供暖方式熱效率高,熱量集中在人體受益的高度內,室內設定溫度即使比對流式采暖方式低2~5℃, 也能使人們有同樣的溫暖感覺,所以溫差傳熱損失會大大減小;各房間溫度可以獨立調節。
(2)整潔美觀。室內各種管線均可鋪設在地暖結構層中,室內取消了散熱器的立、支管。不但增加了使用面積,而且房間整潔。
(3)安靜隔音。由于地暖特殊的地面構造,上下層不采暖時,中間層的采暖效果幾乎不受影響,且可以大大減少上層對下層的噪音干擾;由于地面層及混凝土層蓄熱量大,因此在間歇供暖的情況下,室內溫度變化緩慢,熱穩定性好。
(4)舒適,有意健康。輻射散熱是最舒適的采暖方式,室內地面溫度均勻,室溫自下而上逐漸遞減,給人以腳暖頭涼的良好感覺,符合“溫足涼頂”的中醫健身理論,能改善人體血液循環,促進新陳代謝,同時,這種方法不易造成潮濕空氣對流,使得室內十分潔凈衛生,改善了家居環境。
2、低溫熱水地板輻射采暖的施工情況
2.1 地板輻射采暖管材
地板輻射采暖常用的管材有交聯聚乙烯PEX管、改性聚丙烯PP-C管、聚丁烯PB管、非交聯的聚乙烯PE-RT管和交聯聚乙烯鋁塑復合管XPAP.相關塑料管材具有抗老化、耐腐蝕、不結垢、承壓高、無環境污染、不易滲漏、水阻力及膨脹系數小等特點,在50℃環境下使用可達50年。該工程一期4萬平米地板采暖采用的是PE-RT管。
不論用什么管材,管件和管材的內外壁應平整、光滑,無氣泡、裂口、裂紋、脫皮和明顯痕紋、凹陷;管件和管材顏色應一致,無色澤不均勻;裝卸運輸和搬運時應小心輕放,不能受到劇烈碰撞和尖銳物體沖擊,不能拋、摔、滾、拖,避免接觸油污,在儲存和施工過程中要嚴防泥土和雜物進入管內,存放處避免陽光直射。
2.2 低溫地板輻射采暖埋管鋪設方式
大致分為蛇型和回型兩種形狀,蛇型鋪設又分為單蛇型、雙蛇型和交錯雙蛇型,回型鋪設可分為單回型、雙回型。
2.3 低溫地板輻射采暖的施工
2.3.1低溫地板輻射采暖施工條件
⑴ 室內粗裝修完畢,待鋪管地面平整、清潔,平整度要求:1米靠尺檢查,高低差
⑵ 地板輻射采暖設計圖紙及其他技術文件齊全。
⑶ 地板輻射采暖工程施工方案經審批并進行了技術交底。
⑷ 材料、機具和施工力量等已準備就緒,且能保證正常施工。
⑸ 施工現場、施工用水、用電、材料儲放場地等臨時設施能夠滿足施工要求,施工環境溫度不宜低于5℃。
⑹ 安裝過程中防止油漆、瀝青或其他化學溶劑污染塑料管道。
⑺ 地熱塑料管材鋪設前,檢查管道內外是否粘有污垢和雜物。
⑻ 地板采暖工程中使用的主要材料、設備及成品或半成品,應有符合國家或部頒現行標準的技術質量鑒定文件或產品合格證。
⑼ 安裝人員應熟悉管材的一般性能,掌握基本操作要點。
⑽ 所有地板內的孔洞應在供暖管道鋪設之前打好,以免任何此后的鉆孔操作。
2.3.2 主要工藝流程
土建結構具備地暖施工作業面固定分集水器粘貼邊角保溫鋪設聚苯板鋪設鋼絲網鋪設盤管并固定設置伸縮縫、伸縮套管中間試壓回填混凝土試壓驗收。
具體施工工序如下:
⑴ 施工前,樓地面找平層應檢驗完畢。
⑵ 分集水器用4個膨脹螺栓水平固定在墻面上,安裝要牢固。
用乳膠將10mm邊角保溫板沿墻粘貼,要求粘貼平整,搭接嚴密。
⑷ 在找平層上鋪設保溫層(如2.5cm厚聚苯保溫板、保溫卷材或進口保溫膜等),板縫處用膠粘貼牢固,在保溫層上鋪設鋁箔紙膜,保溫層要鋪設平整。
⑸ 在鋁箔紙上鋪設一層Ф3mm鋼絲網,間距50×50mm,鋪設要嚴整嚴密,鋼網間用扎帶捆膜,保溫層要鋪設平整。設置防水層的房間如衛生間、廚房等固定鋼鋼絲網時不允許打釘,管材或鋼網翹曲時應采取措施防止管材露出砼表面。
⑹ 按設計要求間距將加熱管(PEX管、PP-C管或PB管、PE-RT管、XPAP管),用塑料管卡將管子固定在苯板上,固定點間距不大于500mm(按管長方向),大于90°的彎曲管段的兩端和中點均應固定。管子彎曲半徑不宜小于管外徑的8倍。安裝過程中要防止管道被污染,每回路加熱管鋪設完畢,要及時封堵管口。
⑺ 檢查鋪設的加熱管有無損傷、管間距是否符合設計要求后,進行水壓試驗,從注水排氣閥注入清水進行水壓試驗,試驗壓力為工作壓力的1.5~2倍,但不小于0.6Mpa,穩壓1小時內壓力降不大于0.05Mpa,且不滲不漏為合格。
⑻ 輻射供暖地板當邊長超過8m或面積超過40m2時,要設置伸縮縫,縫的尺寸為5~8mm,高度同細石混凝土墊層。塑料管穿越伸縮縫時,應設置長度不小于400mm的柔性套管。在分水器及加熱管道密集處,管外用不短于1000mm的波紋管保護,以降低混凝土熱膨脹。在縫中填充彈性膨脹膏(或進口彈性密封膠)。
⑼ 加熱管驗收合格后,回填細石混凝土,加熱管保持不小于0.4Mpa的壓力,保壓施工;墊層應用人工抹壓密實,不得用機械振搗,不許踩壓已鋪設好的管道,施工時應派專人日夜看護,墊層達到養護期后,管道系統方允許泄壓。
⑽ 分水器進水處裝設過濾器,防止異物進入地板管道環路,水源要選用清潔水。
⑾ 抹水泥砂漿找平,做地面。
⑿ 立管與分集水器連接后,應進行系統試壓。試驗壓力為系統頂點工作壓力加0.2Mpa,且不小于0.6Mpa,10分鐘內壓力降不大于0.02Mpa,降至工作壓力后,不滲不漏為合格。
3、低溫地板輻射采暖的調試與運行供熱支管后的分配器竣工驗收后,應對整個供水環路水溫及水力平衡進行調試。采暖向地板供水時,應選用預熱方式,供熱水溫不得驟然升高,初始供水溫度應為20℃~25℃,保持3天,然后以最高設計溫度保持4天,并以≤50℃水溫正常運行。
關鍵詞:供熱管道; 水平定向鉆進; 障礙穿越; 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
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
前言
隨著城市建設飛速發展,供熱管道在地下縱橫交錯,開挖施工使道路質量變差,破壞環境,給人們的生活、工作帶來諸多不便,且施工成本越來越高。非開挖技術的應用使上述難題迎刃而解,水平定向鉆技術在非開挖技術領域中占主導地位并且發展最快。
一、水平定向鉆技術概述
1、定向鉆進施工原理。定向鉆進施工是根據預先設計的敷管道路,由鉆機驅動帶著楔形鉆頭的鉆桿,地表接收機根據放在鉆頭的探頭發出的信號跟蹤測出探頭位置、深度、傾角、楔面面向角等參數。由導向員將導向指令傳遞給鉆機操作員,鉆機操作員根據同步顯示器的指示操控鉆桿,調整楔面面向角進行旋轉或頂進操作,按指定方向沿設計軌道,繞過地下障礙,直至達到目的地。導向孔的施工完成后,再利用反拉擴孔的施工方法將導向孔逐級擴大,直到達到敷管所需的管徑。隨后將所需敷設的管道牽引拖回已完成擴孔的設計敷設位置。
2、定向鉆進技術主要施工步驟。定向鉆施工工藝一般分為2個階段:第一階段是按照設計曲線盡可能準確地鉆一個導向孔;第二階段是將導向孔進行擴孔,并將管道回拖到擴孔中,完成管道穿越工作。具體施工步驟為:現場勘察;開挖工作坑;設計軌跡線;導向孔施工;各級預擴孔;清孔;回拖管道;在牽引管施工完畢后,砌筑檢查井。
3、定向鉆施工的技術特點。定向鉆施工具有先進的導向系統,中靶準確,機械回轉擴孔速度快、噪聲低,機械占用場地小,不阻斷交通,不影響環境等。
4、定向鉆施工技術的應用范圍。該技術廣泛應用于穿越公路、鐵路、河流以及在鬧市區、古跡保護區、農作物和植被保護區等不允許或不能開挖的條件下敷設、修復、更換管道。
二、施工方案選擇問題分析
工程概況:設計壓力 1.6MPa, 管徑 DN300, 最大工作壓力 1. 52 MPa, 供水溫度 Tg= 130℃, 回水溫度 Th= 70℃。管線采用預制保溫管直埋敷設方式, 管道熱補償采用拉桿補償器和自然補償。埋深 7. 3 m, 全長 72 m。按以往施工經驗, 一般采用河流改道, 深井降水, 基槽開挖的施工方法, 施工周期長, 工程造價高, 承擔的施工風險大, 經過現場仔細勘察, 確定使用水平定向鉆進鋪管技術進行施工, 有效縮短了施工周期。水平定向鉆進鋪管技術是一種現代非開挖施工新技術, 主要用于穿越河流、公路、鐵路、建筑物等障礙物鋪設各種管線。定向鉆進的基本原理: 按預先設定的地下鋪管軌跡鉆一個小口徑先導孔, 隨后在先導孔出口端的鉆桿頭部安裝擴孔器回拉擴孔, 當擴孔至尺寸要求后, 在擴孔器的后端連接旋轉接頭、拉管頭和管線, 回拉鋪設地下管線。
三、施工工藝分析
水平定向鉆進鋪管的施工順序為: 地質勘探、規劃和設計鉆孔軌跡、配制鉆液、鉆先導孔、回拉擴孔、回拉鋪管。
1、地層勘探及地下管線探測。首先按建設單位提供的設計勘探資料了解有關地層和地下水的情況, 為選擇鉆進方法和配制鉆液提供依據。其內容包括:土層的標準分類、孔隙度、含水性、透水性以及地下水位、基巖深度和含卵礫石情況等。地下管線探測主要了解有關地下已有管線和其他埋設物的位置, 為設計鉆進軌跡提供依據。采用電磁法對已有管線資料進行復核。
2、鉆進軌跡的規劃與設計。導向孔軌跡設計是否合理對管線施工能否成功至關重要。鉆孔軌跡的設計主要是根據工程要求、地層條件、地形特征、地下障礙物的具置、鉆桿的入出土角度、鉆桿允許的曲率半徑、鉆頭的變向能力、導向監控能力和被鋪設管線的性能等, 給出最佳鉆孔路線。
3、配制鉆液。根據本工程地質情況, 鉆液由水、膨潤土和燒堿組成。投入燒堿量為膨潤土量的 2% 。
4、導向孔鉆進。導向孔鉆進的關鍵技術是鉆機、鉆具的選擇和鉆進過程的監測與控制。要根據不同的地質條件以及工程的具體情況, 選擇合適的鉆機、鉆具和鉆進方法來完成導向孔的鉆進。鉆機與鉆具的選擇: 鉆孔主要靠鉆機產生的推力、旋轉扭矩以及所提供鉆液的流量、壓力來完成施工。特別是長距離穿越,一方面, 由于管線及鉆桿自重較重, 鉆桿與地層之間產生的摩擦阻力較大, 鉆機的回拉力及扭矩必須足夠大; 另一方面, 為了確保工程成功, 應盡量避免工程中途停鉆, 因此鉆機連續運轉時間相對較長, 這就必須要求鉆機具有良好的性能。本工程采用 HT-16C 非開挖定向鉆機, 主要技術參數為: 動力: 85 kW; 最大輸出扭矩: 5400 N•m; 鉆機回拖力: 160 kN ; 鉆機給進力: 90 kN; 輸出轉數: 0 rpm~ 90 rpm; 入射角: 0°~ 30°; 泥漿泵最大排量: 150 L/min; 泥漿泵最高壓力: 10 MPa; 鉆桿規格: 60×2 000; 一次推進行程: 2 000 mm; 擴孔直徑: 160 mm~ 660 mm; 主機質量: 3500 kg。
監測與控制: 在鉆進導向孔時能否按設計軌跡鉆進, 鉆頭的準確定位及變向控制非常重要。本工程采用電磁波法。電磁波法的測量范圍較小, 一般在 300 m 以內水平發射距離, 測量深度在 15 m 左右。電磁波法測量的原理為: 在導向鉆頭中安裝發射器, 通過地面接收器, 測得鉆頭的深度、鴨嘴板的面向角、鉆孔頂角、鉆頭溫度和電池狀況等參數, 將測得參數與鉆孔軌跡進行對比, 以便及時糾正。地面接收器具有顯示與發射功能, 將接收到的孔底信息無線傳送至鉆機的接收器并顯示, 以便操作手能控制鉆機按正確的軌跡鉆進。
5、回拉擴孔鋪管。鋪管前, 預制供熱管道, 管道接口全部無損探傷后防腐保溫。在回拉擴孔鋪管施工中的關鍵技術就是根據不同的土層、地下水位以及最終成孔直徑正確地選擇回擴鉆具和每次的進刀量,正確地選配鉆液和確定鉆液的流量。擴孔器類型為刮刀式等。一般要求選擇的最大擴孔器尺寸為鋪設管徑的 1. 2倍~ 1. 5 倍, 這樣能夠保持泥漿流動暢通, 保證管線能安全、順利地拖入孔中。回拉擴孔鋪管特別是在長距離回拉擴孔鋪管中, 泥漿作用尤其重要, 孔中缺少泥漿往往是工程失敗的主要原因。一般地層泥漿較易漏失, 泥漿漏失后孔中缺少泥漿, 鉆桿及管線與孔壁間的摩擦力增大, 導致拉力增大。要保持在整個鉆進過程中有返漿,這對回拉擴孔施工的順利進行尤其重要, 在同一工程中如遇到地層條件是硬巖、泥灰巖和礫石交替變化, 應及時調整鉆液以產生不同的泥漿。
6、安全保護系統
一是防觸電報警系統一旦地下鉆頭觸及電纜等帶電體后, 鉆機發出觸電警報, 此時操作手必須坐在座椅上不得離開, 以免觸電。警報解除后, 操作人員方可離開鉆機。二是遠距離遙控緊急停機裝置隨鉆跟蹤測量者應時刻保持與鉆機操作手的聯系, 一旦發生意外應及時處理。目前一般采用無線通信聯絡方式, 有時由于受到當時當地環境的影響, 這種方式已不能應付緊急突發事件。所以在施工中應由隨鉆跟蹤者采用緊急措施停止鉆機工作, 待處理完, 由后者解除對鉆機的限制后, 方可啟動鉆機。
四、結語
水平定向鉆進鋪管技術與傳統施工方法相比, 在市政管道施工中具有創新性的優勢和優點: 對地層干擾少;設備安裝及施工速度快;可控制方向、可繞避障礙, 施工精度高; 一體式鍛造鉆桿剛柔兼備, 靈活安全又可靠; 扭力強勁, 小設備能鋪設大管道;鉆桿自動裝卸, 效率更高、更安全;施工使用面廣, 各種管道鋪設都適用;在工程造價方面, 經濟合理。
參考文獻:
一、指導思想
以保障供熱安全運行、提高供熱質量為目的,認真貫徹落實國家節能減排政策,堅持實行政府組織、市區結合、以區為主、市區聯動,充分發揮市屬國有供熱企業建設熱源的積極性,綜合采取政策引導、企業運作等措施,強力推進熱源建設、小鍋爐拆并改造和陳舊老化管網改造,促進供熱資源向優勢企業集聚,提高供熱安全和供熱質量保障能力,為保障和改善民生、支撐城市新戰略、創建宜居城市創造條件。
二、工作原則
(一)堅持“統籌兼顧,著眼發展”的原則。熱源建設既要滿足當前小鍋爐并網需要,又要充分考慮城市未來發展,保持城市基礎設施的相對穩定。
(二)堅持“熱源為主,質量優先”的原則。以建設大型集中供熱熱源為依托、區域熱源增容擴建為輔助,采取“拆小并大”的方式,建設大型區域熱源,拆并分散小鍋爐;對集中供熱熱源輻射不到的區域的小鍋爐,鼓勵通過實施技術改造,應用潔凈煤技術及污水源熱泵和電熱膜等清潔能源替代小鍋爐。
(三)堅持“市區結合,以區為主,市區聯動”的原則。以各區政府為責任主體,充分發揮其綜合管理優勢,在市直相關部門協調配合下,強力推進小鍋爐并網改造工作。充分發揮市屬國有大型供熱企業的骨干作用,做好企業內部及本公司管網覆蓋區域的小鍋爐拆并工作。
三、目標任務
(一)工作目標
1.啟動實施新建、續建、擴建8項熱源建設重點工程,新增集中供熱能力2000萬平方米。
2.拆并改造分散燃煤小鍋爐488臺。
3.改造陳舊老化供熱管網276公里。
(二)工作任務
1.加快集中供熱熱源項目建設。啟動實施平南熱電廠、哈西金山堡供熱廠、群力西區大唐調峰供熱廠新建,以及華能熱電廠、西南熱電廠、化工供熱廠、太平供熱廠續建和哈熱六期擴建熱源項目,擬投資17億元,全部由企業自籌解決。
2.強力推進小鍋爐拆并改造。拆并分散燃煤小鍋爐488臺,其中道里區120臺、道外區80臺、南崗區200臺、香坊區80臺、平房區6臺、松北區2臺。提前安排熱源對接,逐一落實替代熱源,對集中供熱管網輻射不到的區域可采取區域鍋爐熱源增容改造的方式推進聯片并網。
3.嚴格實行小鍋爐退出機制和大型熱源承接機制。一是制定小鍋爐并網計劃。各區政府要根據熱源建設情況制定并網計劃,市住房保障和房產管理、環保、質量技術監督部門根據各區計劃,下達《關于對使用燃煤鍋爐單位限期并入集中供熱熱網或使用清潔能源的通知》。對拒絕并網且不使用清潔能源的小鍋爐,由環保、質量技術監督、供熱、稅務等部門依法予以行政處罰。二是抓好小鍋爐并網的熱源承接。凡涉及居民供熱燃煤小鍋爐并網的,大型熱源單位不得以任何借口推脫。對在小鍋爐并網工作中不作為的熱源單位,不予批建新上熱源項目,不準發展新建熱負荷,同時給予扣發市政府煤熱聯動價格補貼資金,降低信用等級。
4.明確以區為實施主體強力推進并網。7兆瓦以下小鍋爐由所在區政府負責撤并,一包到底。一是加快構建以區為主、區屬部門配合、街道辦事處組織推進的工作體系。二是搞好調查摸底,全面掌握轄區內7兆瓦以下居民供熱小鍋爐的數量、具置、周邊可并網大型熱源富余能力及改擴建潛力等具體情況。三是依據全市并網工作目標及并網計劃,研究制定并網工程方案并組織實施。四是協調解決并網中的難點問題,包括協調被拆除鍋爐房原供熱單位與并網單位移交手續辦理;協調解決轄區內小鍋爐并網工程管網路由走向、居民樓內供熱設施更新改造、占挖道手續辦理、開挖道路回填等問題;同時做好被拆除鍋爐房周邊違章建筑的拆除清理和場地綠化、工程質量進度監督及轄區“拆爐并網”的穩定工作。
5.穩步推進陳舊老化供熱管網改造。改造陳舊老化管網276公里,其中一級網86公里、二級網190公里,重點涉及道里、道外、南崗、香坊4個區,其中道里區61公里、道外區52公里、南崗區72公里、香坊區55公里、其他4區36公里。計劃投資3億元,以企業自籌為主,其中哈物業供熱集團改造150公里,計劃投資1.9億元,市財政補貼6000萬元。
四、保障措施
(一)加強組織領導。成立市供熱重點工程領導小組,組長由市長擔任,副組長由分管副市長擔任,成員單位包括各區政府、市發改委、市城鄉建設委、市財政局、市城鄉規劃局、市城管局、市住房保障和房產管理局、市環保局、市質量技術監督局、市國稅局、市工商局、市政府法制辦、市國資委、市水務局、市綜合整治辦、市城管行政執法局、市公安交管局、哈供排水集團、哈物業供熱集團、哈投集團、哈鐵路局、哈電業局。領導小組辦公室設在市住房保障和房產管理局,負責小鍋爐并網工作的綜合協調、監督檢查工作。領導小組下設4個推進組:
1.項目推進組。由市住房保障和房產管理局牽頭,負責熱源建設、小鍋爐拆并、管網改造等供熱工程項目建設的推進落實工作。
2.執法監督組。由市環保局牽頭,市質量技術監督局、市政府法制辦等部門為成員單位,負責拆爐并網過程中違反環保法律法規的執法監督和行政處罰工作。
3.審批協調組。由市城鄉建設委牽頭,市城鄉規劃局、市城管局、市公安交管局等部門為成員單位,負責管網建設的統籌工作。
4.資金保障組。由市財政局牽頭,各區財政局、各區供熱辦為成員單位,負責小鍋爐并網及管網改造政府補貼資金的評審及撥付工作。
各推進組要分別制定具體工作方案,于4月20日前報送領導小組辦公室。
(二)落實區級責任主體。小鍋爐并網以各區政府為責任主體,區長為第一責任人,具體負責轄區內小鍋爐拆并的方案制定、計劃落實、組織發動、項目推進、資金籌集、并網移交、產權單位并網資金收繳及接待、群眾穩定等工作。市政府與各區政府及市屬國有大型供熱企業簽訂并網責任狀,實行獎優罰劣,嚴格兌現獎懲,對工作不利、造成嚴重后果的單位和個人將予以問責。
(三)多渠道籌集小鍋爐并網資金。一是政府投一塊。按照小鍋爐并網政策,居民用戶的并網資金由政府補貼(市、區財政各承擔50%),非居民用戶的并網資金由產權單位交納。對居民供熱并網的小鍋爐,涉及并網費4.2億元,由市、區各承擔2.1億元(具體補貼標準按財政評審結果確定)。二是優惠政策補一塊。對小鍋爐并網工程給予免收占道費等相關行政事業性收費,供熱管道工程挖掘路面及綠化恢復按成本價收取。三是相關單位包一塊。哈供排水集團、哈電業局等相關單位對小鍋爐拆并涉及的供水、供電等依據實際減免收取相關費用。四是供熱企業擔一塊。由各供熱單位負責熱源、一次網、換熱站增容建設,并對既有居民供熱燃煤小鍋爐并網免收供熱工程建設配套費。五是小鍋爐房折抵一塊。對拆并后閑置的公共產權鍋爐房交由各區處置,用于彌補經費不足。
(四)建立目標責任制。將小鍋爐并網改造目標分解落實到市直有關部門、相關區政府和市屬國有供熱企業,將熱源建設目標分解落實到項目責任主體單位。對未按時完成責任目標的供熱企業,給予信用等級降級處分,并在全市通報批評;對有供熱能力但拒不并網的熱源單位、已列入拆并計劃但拒不接受并網的小鍋爐供熱單位以及未完成市政府下達供熱重點工程建設任務的單位,扣發政府供熱補貼資金,取消評優資格,降低信譽等級,并通報其上級主管部門,通過新聞媒體曝光。具體考核工作由市住房保障和房產管理局、市環保局牽頭。
關鍵詞: 熱力管道;施工技術;分析探討
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
1 集中供熱工程施工組織設計方式
在某國家航空高技術產業基地,因為該工程的道路只需要穿越較少道路的局部,其他施工地處于可開挖地段,且目前不少單位對500mm左右的供熱管道采用直埋敷設的方式,已經積累了一定的經驗,所以該工程決定對管道采用直埋敷設方式。相對于有溝敷設,該設計有效地避免了與電力、通訊、上水、下水、煤氣等多種管線以及地下構筑物發生矛盾,更有效地解決了因熱力管道占地尺寸較大而造成的成本造價過高的問題。相對于熱力管道的架空敷設,直埋敷設在造價上有較大的優勢。直埋敷設中對于補償器的處理方式又分為有補償敷設和無補償冷安裝兩種。相對于后者,有補償敷設需要設置補償器和固定支座,供熱管道的軸向應力較低,是比較成熟的一種敷設方式。考慮到該工程的重要性,該設計選用有補償直埋敷設的方式。
2 熱力管道施工階段技術分析
2. 1 施工準備階段
1) 全面熟悉施工圖紙、資料和有關文件,參加業主組織的設計交底和圖紙會審,注意設計與現場是否一致、圖紙尺寸、高程、工程量等有無差錯、遺漏和矛盾,并作好記錄。
2) 根據設計文件、現場條件、各工程的施工程序及相互關系、工期要求以及有關定額等在工程正式開工前編制詳盡的施工方案。其中施工總平面圖與現場的地形地貌相結合,臨時工程設施與永久工程相結合,臨時排水等不損害鄰近建筑物、水利設施等,做到布局合理,便于施工及使用。
2. 2 施工階段
管道安裝流程為: 溝槽開挖基礎施工接口工作坑開挖管道的安裝、連接閥門及補償器的安裝灌水浸泡管道試壓沖洗、消毒回填。
2. 2. 1 溝槽開挖
1) 溝槽開挖的關鍵是確定開挖寬度。確定槽底最小開挖寬度(管溝開挖溝底寬加兩側外放20cm工作寬度),根據槽深及開挖坡度確定上口開挖寬度。
2) 溝底土基要保證其強度和穩定性,機械開挖到底時預留20cm采用人工開挖。
3) 溝槽開挖時應選擇一側堆土,以保證回填用土,余土直接外棄。
2. 2. 2 基礎施工
土方開挖到設計高程后,打腰樁測量整平原土夯實,經驗收后做3∶7灰土墊層。經監理工程師檢查合格后再鋪設砂墊層,砂墊層鋪設檢查合格后方可進行管道安裝。
2. 2. 3 開挖接口工作坑
為方便接口施工,按每根管材長度確定工作坑開挖位置,在接口位置人工挖深挖寬25cm~30cm,待接口施工完畢后再回填中砂。
2. 2. 4 管道安裝
螺旋縫鋼管及無縫鋼管運到現場后,首先根據設備及管件的位置進行排管,并將每根鋼管的具體長度在現場測量好,標注排列位置和具體尺寸。采用吊車下管,下管過程中用尼龍吊帶進行吊裝,下管之前對每根管子再次進行目視檢查,以防把不合格的管子下入溝內。機械下管時距溝緣應大于2.5m,在每根管子下溝前清除管內雜物。
2. 2. 5 管道連接
直埋敷設管道的直管段,要特別注意管道軸線的位置正確,管道坡度、供回水管間距、折點、附件的位置都應符合設計規定。在管子對口前,應先找好管口,這樣能使對口焊接的管道直順,避免發生坡度不一、管道折曲等現象。管道焊接就位時的偏差應小于2 mm,目測下不能出現明顯的起伏曲折,管道調直后的狀態為自由狀態。
2. 2. 6 閥門及補償器的安裝
其安裝應以操作方便為目的,在操作平臺或地面上的閥門,離操作平臺或地面的高度應為1100mm~1200mm(特殊情況除外) 。安全閥安裝時應注意其垂直度。在管道彎曲部件的轉角大于150°時,可以選擇自然補償裝置,其拐彎處不應用法蘭連接,最好的連接方式為焊接。當熱管段彎曲部件補償能力不足時,應在管道中設置補償裝置。根據補償器的補償能力,采用固定支架劃分段落,在每段管道設置一個補償器,通過補償器來抵耗管道的熱脹冷縮,防止產生應力。當DN<150mm時,常選用波紋補償器。當管道所需補償量較大時,可選擇方形補償器或者套管式補償器。補償器在安裝時,為保證其能正常工作,都應在補償器兩側設導向支架;另外需注意其方向性和補償器中心線與連接管道中心線的一致性。方形補償器在組對焊接時,焊口的接縫應該留在兩個垂直臂的中心位置。
2. 2. 7 灌水浸泡
管道灌水浸泡時間不少于48 h,在灌水浸泡時隨時檢查預留口、管接口是否滲水、漏水。如發現滲水、漏水,應及時處理。
2. 2. 8 管道試壓、沖洗、消毒
1) 試壓。通過增加管內水壓,對管道的強度和嚴密性進行檢查。a.嚴密性試驗。首先將管道沖水12h,保持管內水壓為0.35MPa,2h內檢查各個部位有無滲漏或者其他不正常現象。為保持管內壓力,試壓時可向管內補水,若在嚴密性試驗中2h內沒有滲漏現象則為合格。b. 強度試驗。嚴密性試驗合格后進行強度試驗。管內試驗壓力不能大于設計工作壓力的1.5倍,不宜小于0.5MPa。每當壓力減小0.02MPa時,向管內補水。若漏水量不超過規定的允許值,則試驗管段強度試驗合格。當試壓過程發現泄漏時,不得帶壓處理,消除缺陷后,應重新進行試驗。2) 沖洗。為保證管道清潔,需要對剛安裝好的管道進行沖洗消毒,消除無機以及有機雜質。沖水過程中應嚴格控制水壓和水流速度,水速一般應大于1.0m/s,應連續沖洗,直到出水口流出水的色度、濁度與入水口處沖洗水色度、濁度相同為止。
3) 消毒。一般采用含氯水浸泡的方法進行管道消毒。含氯水應該充滿整個管道,氯離子濃度不應低于20mg/L。管道被灌注含氯水后,把所有閥門關閉,再浸泡24h,沖洗到水質取樣化驗合格為止。
2. 2. 9 回填
在管基混凝土和接口養生期滿,經水壓試驗合格后才能進行土方回填。
1) 回填土應分層夯實,不得含有碎石、磚塊及其他雜硬物體,一次回填高度宜為0.1m~0.15m,先用細砂或細土回填管道兩側,人工夯實后再回填第二層,直至回填到管頂以上0.5m處,溝槽的支撐應在保證施工安全情況下,按回填順序依次拆除,拆除豎板后,應以砂土填實縫隙。
2) 管道試壓前,管頂應回填大于0.5m厚的土方,管道接頭處0.2m內不回填,便于進行試壓觀察。
3) 管道試壓合格,應盡快將水灌滿,方可進行大面積回填。
3 施工過程中的常見問題及預防措施
熱力管道常出現的主要問題是嚴密性和強度不合格。在保證管道材料合格的前提下,管道焊接質量直接影響熱力管道的工程質量。主要預防措施:
1) 選擇合適的焊接材料。2) 焊接工藝上應注意: a.管節焊接前應先修口、清渣、管端端面的坡口角度、鈍邊、間隙。b.盡量利用多層焊法以改善接頭質量。c.根部焊縫應焊得肥厚一些,且焊接過程中盡量不中斷。d.根部焊完以后,檢查有無裂紋,若有,及時徹底清除。e.表層焊接不可有咬邊現象,若有,需要補焊。f.當焊接溫度低于0℃時,焊接前要對所有鋼材的焊縫處100mm范圍內加熱預熱到15 ℃以上再進行焊接。
4 結語
市政熱力管道是作為城市的基礎設施出現的,管道施工質量的好壞在很大程度上關系著市民生活質量的好壞。結合某國家航空高技術產業基地集中供熱工程一期熱網的施工建設,通過對其施工技術的分析,說明在管道工程中,選用合適的施工技術,對每個環節做好施工設計、施工管理、施工監測和驗收是確保工程質量的重要保證。
參考文獻:
【關鍵詞】地板輻射采暖;交聯聚乙烯塑料管(PEX);質量控制
中圖分類號: O213.1文獻標識碼: A
隨著我國國民經濟的持續、快速發展,建筑科技的不斷進步,隨著我國住宅建設的迅速發展,人們對住宅工程的品質有了更高的追求。“環保”、“節能”、 “智能”、“人性化”的住宅越來越受到人們的青睞。低溫熱水地板輻射采暖系統正在逐步代替傳統的采暖方式。
一、設計概況
鄒城市愛家豪庭工程,共12棟住宅樓,總建筑面積約為18.6萬m2,采暖系統全部采用低溫熱水地板輻射采暖系統,管材采用天禾牌高密度1620交聯聚乙烯(PEX)管材,分集水器采用銅制分水器,保溫層采用容重為20kg/m2、厚度為20mm的聚苯板,固定件采用用塑料管卡。采暖熱媒為60/50度熱水,室內設計溫度臥室20℃,客廳18℃。樓地面做法為:①現澆鋼筋混凝土樓面②聚苯乙烯泡沫板絕熱層,容重≥0.2KN/M3,絕熱層表面帶復合鋁箔③鋪設一層Ф2mm鋼絲網,間距100×100mm,規格2m×1m④鋪設交聯聚乙烯塑料管(PEX)⑤澆筑40厚C20細石混凝土填充層⑥10厚細水泥砂漿鋪貼高檔全瓷地磚。
二、低溫熱水地板輻射采暖系統的優點
⑴美觀,隱形。采暖管線鋪設在地暖結構層中,室內取消了散熱器的立、支管。不但增加了使用面積,而且可自由隨意地布置您的家具,這是笨重的暖氣片和空調不可比擬的。
⑵舒適、衛生、保健。地板輻射散熱是最舒適的采暖方式,室內地面溫度均勻,室溫自下而上逐漸遞減,給人以腳暖頭涼的良好感覺,符合“溫足涼頂”的中醫健身理論,能改善人體血液循環,促進新陳代謝。
⑶保溫隔音,熱穩定性好。由于地暖特殊的地面構造,上下層不采暖時,中間層的采暖效果幾乎不受影響,且可以大大減少上層對下層的噪音干擾;由于地面層及混凝土層蓄熱量大,因此在間歇供暖的情況下,室內溫度變化緩慢,熱穩定性好。
⑷高效節能,運行費用低。地暖系統可利用余熱水,在建立同樣舒適條件的前提下,室內設計溫度的能耗可以比其它形式采暖降低2%~3%,提高了熱效率;該系統使熱量集中在人體受益的高度內,熱媒低溫傳遞(供水溫度為50℃,回水溫度為40℃),并在傳遞過程中熱量損失小;各房間溫度可以獨立調節,有條件的可選用室溫和水溫自動控制裝置。
三、低溫熱水地板輻射采暖工藝的原理
低溫熱水地板輻射采暖是一種利用建筑物內部地面進行采暖的系統。將塑料管敷設在樓面現澆砼層內,熱水溫度不超過55℃,工作壓力不大于0.4兆帕的地板輻射供暖系統。該系統以整個地面作為散熱面,地板在通過對流換熱加熱周圍空氣。工藝原理該系統包括:熱源、管道、保溫材料及自動控制元件等。采用交聯聚乙烯塑料管(PEX),將其埋壓在建筑地板上細石混凝土墊層內,在管道內送入40-50攝氏度的熱水,將地板表面加熱,使室溫達到20攝氏度左右的目的。
四、材料選用
地板輻射采暖常用的管材有塑料管、鋼管和銅管。由于塑料管具有無接頭、容易彎曲、易于施工等優點,工程中經常選用塑料管。常用的塑料管有交聯聚乙烯PEX管、改性聚丙烯PP-C管、聚丁烯PB管和交聯聚乙烯鋁塑復合管XPAP。具有抗老化、耐腐蝕、不結垢、承壓高、無環境污染、不易滲漏、水阻力及膨脹系數小等特點,在50℃環境下可使用50年。
五、主要材料的技術參數
(1)PEX管、鋁塑復合管的耐環應力開裂和交聯度必須達到國際ASTM標準。
(2)交聯聚乙烯管工作壓力
(3)熱水溫度
(4)保溫材料復合聚苯板厚度為20-30mm。
(5)主要塊料地板材料散熱量瓷磚類地面60-240W/m2;塑料類地面45-200W/m2;木地板地面45-170W/m2;地毯類地面35-140W/m2。
六、地面的主要技術參數
(1)地板供暖構造層厚度 公建>=90mm,住宅>=70mm(不含面層及找平層厚度)。
(2)地板供暖結構層承受荷載
(3)地板供熱散熱量與供回水溫度、管間距、地面材質、室內設計溫度等因素有關,可照散熱量表、壓力損失及地表溫度等技術資料。
七、施工操作工藝
7.1 低溫地板輻射采暖埋管鋪設方式
大致分為蛇型和回型兩種形狀,蛇型鋪設又分為單蛇型、雙蛇型和交錯雙蛇型,回型鋪設可分為單回型、雙回型。
7.2低溫地板輻射采暖施工條件
7.2.1室內粗裝修完畢,地面平整、清潔,平整度要求:1米靠尺檢查,高低差
7.2.2地板輻射采暖設計圖紙及其他技術文件齊全。
7.2.3地板輻射采暖工程施工方案經審批并進行了技術交底。
7.3 主要工藝流程
室內地面清理固定分集水器粘貼邊角保溫鋪設聚苯板鋪設鋼絲網鋪設盤管并固定設置伸縮縫、伸縮套管中間試壓混凝土澆筑試壓驗收。
7.3.1施工前,樓地面找平層應檢驗完畢。
7.3.2 分集水器用4個膨脹螺栓水平固定在墻面上,安裝要牢固。(見附圖一)
7.3.3 用乳膠將10mm邊角保溫板沿墻粘貼,要求粘貼平整,搭接嚴密。
附圖一:分集水器外形及安裝示意圖
7.3.4在找平層上鋪設保溫層,板縫處用膠粘貼牢固,在保溫層上鋪設鋁箔紙或粘一層帶坐標分格線的復合鍍鋁聚脂膜,保溫層要鋪設平整。
7.3.5在鋁箔紙上鋪設一層Ф2mm鋼絲網,間距100×100mm,規格2m×1m,鋪設要嚴整嚴密,鋼網間用扎帶捆扎,不平或翹曲的部位用鋼釘固定在樓板上。設置防水層的房間如衛生間、廚房等固定鋼絲網時不允許打釘,管材或鋼網翹曲時應采取措施防止管材露出砼表面。
7.3.6按設計要求間距將加熱管(PEX管、PP-C管或PB管、XPAP管),用塑料管卡將管子固定在苯板上,固定點間距不大于500mm(按管長方向),大于90°的彎曲管段的兩端和中點均應固定。管子彎曲半徑不宜小于管外徑的8倍。安裝過程中要防止管道被污染,每回路加熱管鋪設完畢,要及時封堵管口。(見附圖二) 附圖二:配管布置圖
7.3.7檢查鋪設的加熱管有無損傷、管間距是否符合設計要求后,進行水壓試驗,從注水排氣閥注入清水進行水壓試驗,試驗壓力為工作壓力的1.5~2倍,但不小于0.6Mpa,穩壓1小時內壓力降不大于0.05Mpa,且不滲不漏為合格。
7.3.8輻射供暖地板當邊長超過8m或面積超過40m2時,要設置伸縮縫,縫的尺寸為5~8mm,高度同細石混凝土墊層。塑料管穿越伸縮縫時,應設置長度不小于400mm的柔性套管。在分水器及加熱管道密集處,管外用不短于1000mm的波紋管保護,以降低混凝土熱膨脹。在縫中填充彈性膨脹膏(或進口彈性密封膠)。
7.3.9加熱管驗收合格后,回填細石混凝土,加熱管保持不小于0.4Mpa的壓力;墊層應用人工抹壓密實,不得用機械振搗,不許踩壓已鋪設好的管道,施工時應派專人日夜看護,墊層達到養護期后,管道系統方允許泄壓。
7.3.10分水器進水處裝設過濾器,防止異物進入地板管道環路,水源要選用清潔水。
7.3.11抹水泥砂漿找平,做地面。
7.3.12立管與分集水器連接后,應進行系統試壓。試驗壓力為系統頂點工作壓力加0.2Mpa,且不小于0.6Mpa,10分鐘內壓力降不大于0.02Mpa,降至工作壓力后,不滲不漏為合格。
7.4低溫地板輻射采暖的調試與運行
供熱支管后的分配器竣工驗收后,應對整個供水環路水溫及水力平衡進行調試。采暖向地板供水時,應選用預熱方式,供熱水溫不得驟然升高,初始供水溫度應為20℃~25℃,保持3天,然后以最高設計溫度保持4天,并以≤50℃水溫正常運行。
八、使用效果
鄒城市愛家豪廳工程采用低溫熱水地板輻射采暖工藝,現該工程已投入使用兩年,采暖效果良好,達到設計要求,從未出現任何質量問題。該工程項目獲得濟寧市“運河杯”獎。
九、效益分析及估算
經測算用熱風供暖2-3個采暖冬季的使用費,就可以安裝一套地板輻射供暖設備;低溫地板采暖將塑料管理入地面的混凝土中,使用壽命在50年以上,不腐蝕、不結垢,基本上不用維修,因而節約了維修費用。
十、 結束語
地板輻射采暖系統的許多優點是散熱器采暖系統無法比擬的,隨著人們對建筑環境的舒適性、衛生性、節能性等要求的不斷提高,地板熱水輻射采暖作為一種新型的采暖形式,正越來越多地使用到建筑供暖系統中。
【參考文獻】:
[1]《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》GB50242-2002.北京:中國建筑工業出版社,2002.
[2]《山東省標準低溫熱水地板輻射供暖應用技術規程》
[3]《建筑給水、供熱水、采暖用pp-c管道設計與施工驗收規程》IRBI003-1997,建設部居住建筑與設備研究所編.
關鍵詞:建筑 太陽能 熱水系統 施工 質量控制
中圖分類號:O213.1文獻標識碼: A 文章編號:
正文:
“十二五”規劃中明確指出了可再生能源建筑應用推廣目標,到 2020 年,實現可再生能源在建筑用能比例要提高至建筑能耗的 15%以上。在開發再生能源和潔凈資源的過程中,太陽能作為重要的可再生能源已經濃墨重彩地登上建筑節能舞臺。降低民用建筑能耗,建筑節能日益受到各方重視,采用無污染的太陽能取代傳統能源,已經成為了人們關注的焦點。太陽能熱水系統具有潔凈和安全的特點,它的應用不僅是解決節能、保障廣大居民生活用水的有效途徑,而且能夠很好的滿足人類享受高檔生活的需要。太陽能的優點在于環保,可免費使用,但如果在施工過程中安裝不當也會給日后的使用造成很大的隱患。
一、 建筑太陽能熱水系統的原材料
太陽能熱水系統主要由太陽能集熱器、保溫水箱、連接管路、控制中心、熱交換器組成。目前我國城市建筑應用太陽能熱水系統有三種類型:集中供熱水系統、集中-分散供熱水系統和分散供熱水系統,在城市新建住宅中尤以分散式熱水系統居多。集熱器型式分為真空管型和平板型。真空管型集熱器具有集熱效率高、得熱量大、輸出溫度高、承壓運行快、結構強度高、抗凍性強等特點,因而被廣泛采用。太陽能熱水系統工程中所使用的主要材料、成品、半成品、配件、器具和設備在進場時應由監理工程師核查確認其質量合格證明文件、檢測報告。其中有復試要求的材料和設備包括各種材質的冷熱水管、保溫材料、閥門、電線,應提供檢測報告的包括集熱器、承壓式貯熱水箱及水泵等。
二、 建筑太陽能熱水系統施工過程中遇到的問題
1. 施工前的準備
太陽能熱水系統工程由具有相應資質的施工企業中標后,應根據設計文件、相關技術標準制定具有針對性的施工組織設計或施工方案。同時應具備下列條件:設計文件已審查通過、施工組織設計和方案已經經過審批、施工場地(包括水、電、道路、等)滿足正常施工的要求。
2. 基座及支架的安裝
太陽能熱水系統的基座應與土建施工同步進行,且不得破壞屋面防水層,這樣不僅可以保證與主體結構連接牢固,而且還能有效避免屋面滲漏。預埋件在系統安裝前應涂刷防腐涂料。支架應在屋面保護層做完并達到強度后安裝,安裝前首先應該做好調查和準備工作。
3. 集熱器、水箱、水泵等輔助設備的安裝
集熱器安裝時,首先要檢查集管內的密封橡膠圈的安裝質量,確定膠圈或聯集管圓孔邊緣上不能粘有聚氨酯或其它臟物,保證其潔凈度。然后將密封圈放置平整,將集熱管圈口擦干凈并且抹上肥皂水作為劑,再將聯集管圓孔和聯集管外殼的圓孔對中插集管圓孔。這就要求管徑必須要合適,當管徑不標準、過粗時就必須進行更換。并且集熱管插集管外殼的圓孔的深度應該保持一致。集熱器連接完畢后必須進行檢漏試驗。
4. 管道安裝及保溫最后,配水管道的安裝,應該注意縮短上下循環管道的長度和減少彎頭的數量。管道不宜設置閥門,防止氣阻和滯流,還應在循環管道設置不小于0.3%的向上坡度,管路最高點應設置通氣管或自動排氣閥。并且將管道卡架固定牢固,讓其具有充分的強度。當管道直線距離較長時,應安裝伸縮節,循環管路系統最低點應加泄水閥。在每組集熱器的出口加上溫度計。管道系統保溫前必須進行水壓試驗,其壓力值應為管道系統工作壓力的 1.5 倍,最小不低于 1.0 Mpa,試驗壓力下 10 分鐘內壓力不降,不滲不漏。保溫材料的材質和厚度應符合設計要求。
5. 系統調試及試運行
系統調試及儀表安裝需要注意的要素。首先,溫控儀表、壓力表、溫度表的安裝都必須按照要求使其位置、朝向正確便于使用。其次是在當太陽能熱水系統試壓完畢后應采用自來水連續沖洗,要求以系統最大設計流量或不小于 1.5 m/s 的流速進行沖洗,直到出水口的水色和透明度與進水目測一致。最后是太陽能熱水系統在交工前進行調試運行,將其注滿水,排除空氣,在達到一定集熱溫度和室外陽光充足條件下,檢查循環管路有無氣阻和滯流,機械循環檢查水泵運行情況及各回路溫升是否均衡,做好溫升記錄,集熱器溫升一般為 3℃~5℃。
三、 建筑太陽能熱水系統的驗收和監管
1. 太陽能熱水系統質量驗收合格標準
太陽能熱水系統主要包括:基座與支架、太陽能集熱器、集熱循環水箱及貯熱水箱、輔助能源及輔助加熱設別、水泵、附件、管路、電氣與自動控制系統等若干分項工程。系統在安裝完成后應進行至少三天試運行,當試運行中各項參數與設計吻合,各器件設備運行正常時,方可進行太陽能熱水系統的專項驗收。驗收前,管道系統應保證接口處嚴密不滲漏,過樓板和墻體采用防水砂漿或油膏封堵結束,室外及長直管段各處接頭、閥門、支架處的熱橋應保溫處理結束,室內控制應安裝到位,分體式太陽能熱水系統驗收時至少應具備 1 個單元或一個分區的供水、供電條件,且應在驗收前提前 2 個小時打開太陽能熱水系統,對有條件的現場可以在成品樣板套間進行太陽能熱水系統的集中展示。
2. 太陽能熱水系統專項工程的監督
工程質量監督部門在工程開工前應根據圖紙設計的要求,提出有針對性的太陽能熱水系統工程監督工作計劃,可形成獨立計劃,也可合并在單位工程監督計劃中。監督計劃應告知太陽能熱水系統監督的重點和抽檢驗檢測的項目、數量,以及該專項工程驗收須具備的條件。太陽能熱水系統的監督交底應以專業施工隊伍進場為準,不超過 3 天,并形成交底記錄。
四、太陽能集中供熱水系統應用
4.1工程概況
職工住宅樓建筑面積3900㎡,3單元,12戶/單元,每戶設計用熱水量120L/日,設計日平均45℃熱水4.4噸,采用集中式太陽能熱水系統,分戶計量,熱水箱置于各單元頂層樓梯間內,管道內熱水恒溫循環,保證用水即開即熱。
4.2系統設計要求
4.2.1太陽能集熱系統供水溫度45℃,自來水溫度按照15℃考慮,太陽能集熱系統溫升ΔT=45℃-15℃=30℃。2.2集熱器面積以某地區全年日平均輻射量14550KJ/㎡·d為計算依據,太陽能集熱器總面積計算公式為
A=Q×C×(t2-t1)×p×f/J×η1×(1-η2)
式中:
A—太陽能集熱器面積,㎡;
Q—設計日均熱水用量,4.4t/d;
C—水的定壓比熱容,取4.187KJ/(kg·℃);t1—水的初始溫度,取15℃;
t2—儲水箱內水的設計溫度,取45℃;
P—水的密度,取1000kg/m3;
f—太陽能保證率,取60%;
J—集熱器采光面上的平均日輻照量,取14550KJ/㎡·d;
η1—集熱器的年平均集熱效率,根據廠家數據,取0.5;
η2—儲水箱及管路熱損失率,取20%。
計算得所需太陽能集熱器面積為18.99㎡/單元;本工程選用銅鋁復合系列平板太陽能集熱器,每片有效集熱面積2.22㎡,實際共采用11片。
4.2.2儲熱水箱容積V=B2As
式中:V—儲熱水箱容積,L;
B2—每㎡集熱器所需的有效儲水容積,取65L/㎡;
As—集熱器總面積,取24.5㎡。
計算得儲熱水箱容積1.593T,實際選用容積為1.6T的儲熱水箱;內膽采用304不銹鋼焊接,外用50mm厚聚氨酯保溫。輔助電加熱18KW/單元,效率90%。
4.2.3循環泵選型
集熱系統循環泵選擇PH-101E,全揚程H=5米,最大流量Q=7.2噸,輸入功率為100W;供水系統循環泵選擇PW-101E,全揚程H=5米,最大流量Q=7.2噸,輸入功率為100W。
4.2.3防凍措施
采用管道循環防凍,為預防冬季停電現象,在管路底部設置手動排空裝置,當停電致防凍循環不能啟動時,打開閥門將管路中的水排空,達到防凍的效果。
4.4根據已有的太陽能熱水系統的實際使用情況,每年冬季 11~2 月的時間內,單純的太陽能熱水器供水系統不能提供足夠高的熱水溫度用于淋浴,只能提供洗刷用生活熱水,淋浴用的熱水需要采用電加熱輔助熱源。另外太陽能熱水器上下水管雖然保溫,但仍然有凍結的可能,影響使用。建議太陽能熱水器上下水管在室外的部分應增加保溫層厚度。
結語
太陽能熱水系統與各種鍋爐加熱系統相比在節能方面具有顯著的優勢,而與家庭燃氣熱水器和電加熱器相比,不僅節省能源,而且不存在中毒和接觸電的安全隱患。因此太陽能熱水系統是一種既節能又安全的熱水供應系統,已成為目前熱水供水系統的發展趨勢。對建筑節能,構建節約型社會具有重要意義。但由于在施工中還存在許多不合理的地方,通過以上總結,希望能夠對此種系統的完善具有借鑒意義。
參考文獻:
關鍵詞:地暖供熱工程新舊材料工藝對比質量通病 解決辦法
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
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A
一、引言
在建筑工程中,每個分項工程投資都是巨大的,不可逆的,施工質量及施工技術的好壞決定著公司的形象、公司的利益、公司發展的方向。對于項目來說,工程質量好壞、施工工藝是否先進、進度計劃是否合理是創造利益的前提條件,同時也是項目核心競爭力最好體現。
地暖供熱工程是機電安裝施工項目中重要組成部分之一,也是項目施工不可或缺的重要部分,地暖施工是一項工程質量要求很高、技術綜合性很強的分項工程。地暖供熱工程的施工質量直接影響到建筑物采暖工程的安全運行、節能效果及建筑物的使用功能,故直接關系到建筑本身的社會效益及經濟效益。
二、項目概況
本項目位于煙臺市經濟技術開發區西部,一期總建筑面積44.6萬,由30棟高層住宅樓、兩個車庫及相應配套組成,建筑群標高依地勢坡度由南向北、由西向東逐漸降低。該項目采暖設計采用地板敷設采暖,地暖絕熱層采用傳統工藝聚苯乙烯泡沫板和鋁箔反射膜。
由于聚苯乙烯泡沫板質量較輕,不宜固定,施工難度較大,施工質量、進度難以保證。施工管理的任務即保證質量、進度目標前提下、最大程度的降低成本。由于傳統工藝給施工管理帶來一系列問題,需要重新選擇工藝和材料,因此筆者對當前地暖施工的新工藝和新材料進行了市場調查和研究分析。
三、新工藝和新材料的選擇
隨著地暖供熱在我國的發展及漸漸普及,地暖供熱工程隨著發展衍生了一些新材料、新工藝。地暖絕熱層的傳統工藝主要是采用聚苯乙烯泡沫板和鋁箔反射膜。通過對地暖供熱投入使用后的研究,發現在很多建筑物中,地暖供熱工程中絕熱層設計過于保守、出現了墨守成規的現象,部分結構并非需要保溫或者保溫要求并非嚴格,反而造成了材料資源的浪費。所以,也有部分設計對絕熱層進行了大膽的改進和嘗試,出現了新材料、新工藝應用和推廣。下面簡單介紹幾種通過改良衍生出的新材料以及新工藝
(一)、 輕質發泡水泥
輕質發泡水泥是在水泥漿料中加入發泡劑,凝固后形成的導熱系數低、輕質、隔音性能好、穩定性好的材料,隔熱保溫和耐沖擊性能優秀,與地面結構層整體性好,克服了苯板等隔熱材料存在的弊病。
(二)、 EPE地暖膜
由一層EPE發泡膜和一層鋁箔紙復合而成。適用于保溫要求需要不太高的建筑物。
它的主要特點是使地暖絕熱層變薄,運輸和施工方便,比苯板成本有所降低,但其保溫效果并不理想。
(三)、 組合地暖
使用特殊材料制成的地暖保溫塊,自身預留管槽。可以將保溫塊隨意組合,然后將加熱管嵌入管槽。這種材料使得地暖整體厚度較薄,不用充填混凝土,所以它具有超薄、重量輕,可拆開維護等優點。
對比上述三種新型絕熱層材料,根據本工程特殊的地理位置和施工環境,決定采用輕質發泡水泥作為地暖的絕熱層材料。
四、輕質發泡水泥特點及施工工藝
作為地暖的絕熱層使用,發泡水泥的應用越來越廣泛,并受到人們的追捧。它具有導熱系數低、抗壓強度高、抗老化、不燃燒、施工簡便等優點。首先介紹一下輕質發泡水泥的特點以及施工工藝。
(一)、輕質發泡水泥的特性及優點:
1.保溫性能好:與傳統工藝相比,減少了接縫所造成的熱損失。并且抑制結露效果顯著(其導熱系數為0.08-0.12W/m?k)。
2.隔音效果佳:具有多孔性的氣泡,均勻獨立的氣泡粒徑為0.1-0.3mm,吸音能力可達0.09-0.19%。
3.密度低、質量輕:密度為250-1600kg/m³,發泡水泥工藝整體總重量輕于傳統工藝,可有效減輕建筑物的負荷。
4.強度高、承載性好:抗壓強度為8-40 kg /cm,承載強度1.2Mpa,與苯板相比承載性要強8-20倍。
5.整體性好:發泡水泥與地面結構層及填充層結合,整體性好,而苯板材料在長期使用后(如加溫后)易變形,影響結構的整體性。
6.耐高溫、防火性能好:苯板容易燃燒,遇火熔化,且燃燒時釋放有毒物體;發泡水泥是無機材料,不會燃燒,而且有量好的耐高溫性能,可提高建筑物的防火性能。
7.綠色環保,無毒無害:發泡水泥中發泡劑及各種添加劑不含任何有毒成份,有利于室內環境。
8.工藝簡單、施工速度快:泡沫水泥澆注攤平既可,不需要一張張鋪設,其施工速度比苯板鋪設快5-10倍。
(二)、輕質發泡水泥的施工工藝:
1.將水泥、漿料、水及添加劑攪拌均勻,并與發泡機制成的泡沫進行均勻混合,將混合好的發泡水泥漿料泵送到作業面。
2.作業面進行現場澆注,利用發泡水泥的流動性自然找平;
3.提前利用水平控制線和設計厚度彈出標高控制線,施工中確保厚度滿足設計要求;
4.當面層灰面吸水后,用木抹子抹平;
5.保養期為72小時,夏天12小時后開始保養,冬天24小時后開始保養。
發泡水泥絕熱層上敷設地暖管道,并將加熱管道固定于絕熱層上。
(三)、與傳統施工工藝對比圖:
五、發泡水泥常見技術質量通病:
(一)、 保溫隔音效果不滿足設計要求
發泡水泥施工一般泵送與“自流平”相結合,發泡水泥在加壓泵送作業面的過程中,氣泡破碎率約為25%左右。氣泡破裂形成的水分,使水量增加,加上泵的擾動,更易使發泡水泥產生離析。經作業面實地檢測,部分發泡水泥隔熱層底層水泥漿沉淀達1cm以上,根本失去了保溫隔音效果。
通常制取1m³發泡水泥施工工藝中水泥用量在400kg左右,施工中為了保證地暖發泡水泥絕熱層的強度,一般都采取增加水泥的用量的方法,很容易導致發泡水泥的容重達500kg/M3以上。密度增大,使導熱系數大大增加,保溫隔熱性能也顯著下降。
(二)、 原材料選擇、材料配比不合理造成空鼓開裂現象
由于受設備和施工技術等因素的影響,發泡水泥在施工過程中很難做到其物理指標的同一性;樓層的高低,水灰比的大小,原材料(發泡劑、水泥等)的質量等都會對發泡水泥的物理指標產生重要影響。一般情況下,樓層越高,發泡水泥的質量穩定性就越差。主要原因是與設備的穩定性有關。目前的設備還很少能做到在泵送過程中,水泥漿的泵送壓力與發泡泵的供給壓力協調均衡,發泡水泥的穩定性就難以得到保證。因此,發泡水泥容易出現空鼓開裂現象。
(三)、發泡水泥用水量過多,導致發泡水泥總體質量下降
發泡水泥的水灰比是一個重要的技術指標。用水量過大時,導致混凝土出現疏松、強度低等缺陷。實際施工中,為了加快施工速度,通常操作人員都采用加水來增加其流動性。一旦用水量超過一定范圍,水泥就會產生明顯沉淀離析現象。使發泡水泥出現上下密度不均勻,表面強度低,底層有一層水泥漿層等缺陷。
六、輕質發泡水泥質量通病解決方法:
(一)、 嚴格控制水灰比
施工前應編制合理的施工方案,對操作人員要進行技術交底和操作培訓。要求嚴格按照設計和制作工藝進行原材料的配比。禁止在現場增加水泥用量提高強度或者加水調整其流動性,應保持發泡水泥設計所需的稠度。
(二)、 改良泵送方式
1)采用低壓泵送的方式,在發泡水泥在泵送過程中,使泵自動調壓,始終使泵送高度及工作壓力相適應,使發泡水泥平穩、緩慢地輸送到工作面。
2)在工作面上采用小型設備直接攪拌澆注。
(三)、 使用品質優良的發泡劑
發泡水泥質量的影響也取決于發泡劑本身機制的優劣,優良的發泡劑,發泡強度高、數量多,且不易破碎,而且機制優良的發泡劑也易控制發泡水泥稠度。劣質發泡劑則反之,發泡數量少,發泡強度差,且易破碎,質量難以控制。
(四)、 選擇相應的添加劑
改變發泡水泥活動性可以加入相應添加劑。不能僅靠水量的多少來調節稠度的大小,必需選擇相應的添加劑和輔料,以改變其流動性。
七、總結
總而言之,地暖供熱工程將在中國建筑史上繼續發揮其應有的作用,作為建筑施工人員,我們必須熟悉了解掌握地暖施工的新工藝和新做法,不斷改進完善地暖供熱工程施工中存在的問題,使之更加符合住戶的需求,真正發揮其改善人們生活品質的作用。
參考文獻
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