供熱工程

施工技術

荀鑫

荀鑫

目錄熱力管道施工驗收、啟動和故障處理1集中供熱系統基礎知識23供熱管網的施工流程與施工要點4熱力管道位移及補償方式5供熱管網的布置、敷設一、集中供熱系統（一）定義定義

一個或多個熱源通過供熱管網向多個用戶供熱的系統，由熱源、

熱網和用戶組成。作用

熱源:能量轉換：將天然或人造能源轉化為熱能。

熱網:能量輸送：向用戶輸送和分配供熱介質的管線。

用戶:從熱源獲得熱能的用熱裝置。熱源用戶用戶用戶用戶用戶用戶(1個或n個)根據熱媒分類2根據熱源分類31根據供熱管網分類33（二）主要分類

熱電廠供熱系統鍋爐房供熱系統余熱供熱系統可再生能源供熱系統（二）主要分類——根據熱源分類鍋爐房42.9%熱電廠51.3%其它5.8%蒸汽供熱系統熱水供熱系統（二）主要分類——根據熱媒分類（二）主要分類——根據供熱管網分類單管制雙管制多管制二、供熱管網（一）常用規范—《城鎮熱力網設計規范》CJJ34-2010—《城鎮直埋供熱管道工程技術規程》CJJ/81-98/2013—《城鎮供熱直埋蒸汽管道技術規程》CJJ104-2005—《城鎮供熱管網工程施工及驗收規范》CJJ28-2004/2014—《工業金屬管道工程施工及驗收規范》GB50235-2010—《工業金屬管道設計規范》GB50316-2008—《工業設備及管道絕熱工程設計規范》GB50246-97—《工業設備及管道絕熱工程施工規范》GB50126-2008—《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范》GB50236-98—《高密度聚乙烯外護管聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管》CJ/T114-2000—《高密度聚乙烯外護管聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管管件》CJ/T155-2001枝狀管網從熱源引出主干線向用戶供熱，形成類似樹枝狀的管網。特點：型式簡單、投資低，調節方便。熱源用戶用戶用戶用戶用戶（二）平面布置形式環狀管網：管網主干線之間連通構成環形.

特點：安全可靠，投資高。熱源用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶（二）平面布置形式供熱面積大于1000萬m2的熱網干線宜連成環網。最低供熱保證率（三）管道敷設方式低支架中支架高支架敷設方式地下敷設地上敷設直埋管溝（三）管道敷設方式低支架：

H：0.3～1.0m中支架

H：2.0~4.5m高支架

H≥4.5m地上敷設BEADCH（三）管道敷設方式通行半通行不通行地溝敷設直埋敷設熱力網管道最小覆土深度直埋敷設管道最小覆土深度應考慮土壤和地面活荷載對管道強度的影響并保證管道不發生縱向失穩。具體規定應按《城鎮直埋供熱管道工程技術規程》CJJ/T81規定執行。（四）間距要求管材:無縫鋼管、電弧焊或高頻焊焊接鋼管。管道和鋼材的規格及質量應符合國家相關標準。連接方式:焊接、法蘭連接和螺紋連接。熱網連接應采用焊接。管道與設備、閥門等連接也應采用焊接，需拆卸時，采用法蘭連接。DN≤25mm的放氣閥，可采用螺紋連接，連接放氣閥的管道應采用厚壁管。（五）管材及連接方式彎頭、異徑管、三通、四通、封頭、盲板、法蘭、閥門及放氣、放水裝置等。（六）熱力網管道附件閥門的設置管道干線、支干線、支線的起點應安裝關斷閥門。熱水網干線應設分段閥門。分段閥門的間距：輸送干線2～3km；輸配干線1～1.5km。熱源用戶>2km熱源用戶用戶輸送干線輸配干線（七）熱力網管道附件多熱源供熱系統熱源間的連通干線、環狀管網環線分段閥應采用雙向密封閥門。>2km放氣、疏放水裝置熱水管道高點安裝放氣裝置，低點安裝放水裝置。蒸汽管低點設啟動疏水和經常疏水裝置。規定放水時間主要是考慮在冬季出現事故時能迅速放水，縮短搶修時間，以免供暖系統和管路凍結。熱水管道放水時間（七）熱力網管道附件疏放水小室檢查室（七）熱力網管道附件凈空高度不小于1.8m，通道寬度不小于0.6m；保溫結構表面與檢查室地面距離不小于0.6m；人孔直徑不小于0.7m，不少于2個，對角布置，人孔避開檢查室內設備，凈空面積小于4m2時，可設1個人孔；至少設1個集水坑，置于人孔下方；檢查室地面應低于管溝內底不小于0.3m；爬梯高度大于4m時應設護攔或在爬梯中間設平臺。彎頭、三通、法蘭、變徑管彎頭、三通、法蘭、變徑管均選用標準件，彎頭的壁厚應不小于管道壁厚。焊接彎頭應雙面焊接。變徑管制作應采用壓制或鋼板卷制，壁厚不小于管道壁厚。鋼管焊制三通，支管開孔應進行補強。對于承受干管軸向荷載較大的直埋敷設管道，應考慮三通干管的軸向補強，其技術要求按《城鎮直埋供熱管道工程技術規程》CJJ/T81規定執行。（05R410p80頁）（七）熱力網管道附件

三、供熱管網施工流程測量放線→施工作業帶清理、修筑施工運輸便道→溝槽開挖→填砂

→支架施工（架空及直埋）→管道及配件安裝→焊口探傷→分段試壓→管道接頭保溫→回填→系統最終水壓、清洗試驗→試運行調試→竣工驗收測量放線根據設計單位提供的城市平面控制網點進行管線測量放線、根據開挖深度及土質情況放出開挖寬度既管溝邊線。測量放線管溝開挖填砂填砂填砂填砂的必要性1）減小土壓力2）均壓作用由于填砂，使墊層反力角加大，管底保溫層受到的被動土壓力減小3）消除應力集中由于管底墊砂，因而挖深必須包括墊層厚度。一方面可以除去基底的不穩定物料，另一方面可以清楚全部石頭和硬塊，使基底堅實、穩定、管道沉降沿管長方向均勻一致4）保證回填質量填砂可以保證回填質量，防止垃圾土、石塊等直接作用于預制保溫管外殼，引起保護殼的應力集中而加速破壞。鋼支架混凝土支架管道安裝管道安裝管子組對前，對管道中心線及標高進行復測，復測結果要符合設計規定；檢查坡口質量，坡口表面應整齊、光潔、無裂紋、銹皮、熔渣等其它影響焊接質量的雜質。大口徑管道對口采用千斤頂調整其隨圓度。管子安裝前，應將溝內雜物清理干凈，管內有雜物必須清理干凈。

管道安裝

保溫管使用起重機進行吊管，吊點位保溫應選擇兩點平衡，穩吊穩放，不得將管子直接推入溝內，以免破壞管道保溫層。管道下溝后，不得出現管底懸空現象，否則應用細土進行填實。填細土后管子標高應符合設計要求，不得出現淺埋現象，并立即回填細土及穩管，預留連頭處管口用盲板封焊，防止進水。管道安裝切記雨天施工，溝下有水時迅速排水。避免運至現場的保溫管受雨淋濕吸水，嚴禁保溫管進水。雨期施工應采取措施，防止浮管及泥漿進入管道及管路附件。施工間斷時管口應用堵板臨時封閉。管道安裝嚴格按照CJJ28-2014施工驗收規范及圖紙施工。在管道安裝中出現折角或管道折角大于設計值時，必須經過設計確認。管道安裝預制直埋保溫管現場切割應符合下列規定：1）管道配管長度不宜小于2m；2）切割時應采取措施防止外護管開裂。3）管道切割完成后應保證管道兩側管頭200mm范圍內為裸鋼管3）原因：1.焊口焊接時需要工作面2.超過200mm會影響保溫接頭施工并且增加投資管道焊接選用持證焊工施焊，嚴格要求每個焊工施工前進行現場考試測驗，合格的人員才可施焊（應對每位焊工至少檢測1個轉動焊口或1個固定焊口）轉動焊口經無損檢測不合格時，應取消焊工焊接資格；固定焊口經無損檢測不合格時，應對焊工焊接的焊口按規定的檢測比例加倍抽檢，仍有不合格時，應取消焊工焊接資格；對取消焊接資格的焊工所焊的全部焊縫應進行無損探傷檢測。管道焊接時螺旋縫焊接鋼管任何位置不得允許有十字焊縫。管道焊接焊條、氬弧焊絲的選用按照國家規范標準每日點焊好的管口，當天必須焊完，防止第二天因晝夜溫差影響，將管口拉開或焊口出現裂紋現象。焊接工作完成后應按CJJ28-2014規范表A.0.24規定編制（焊縫排位記錄及示意圖）焊工應在焊口處擊打焊工鋼印號不合格的焊接部位必須返修，同一部位焊縫的返修次數不得超過2次（由于返修次數增多，造成材質中化學成分發生變化及機械性能下降，影響焊縫強度，不能滿足設計要求）管道焊接焊接完成后按照CJJ28-2014《城鎮供熱管網施工驗收規范》必須進行無損探傷。熱水t≤120度，P≤1.6Mpa百分百探傷熱水t≤100度，P≤1.0Mpa主要道路：60％、一般道路：40%、其他道路：30%管道焊接焊后檢驗外觀檢驗、致密性試驗、強度試驗、無損檢測外觀檢驗：1、利用放大鏡或肉眼觀察焊縫表面是否有咬邊、夾渣、氣孔、裂紋等表面缺陷2、用焊接檢驗尺測量焊縫余高、焊瘤、凹陷、錯口等3、檢驗焊件是否變形。管道焊接3、強度試驗水壓氣壓4、無損檢測射線探傷方法(RT）超聲波（UT）滲透（PT）磁性探傷（MT）超聲衍射時差法（TOFD）試壓試壓分為：分段試壓和整體試壓。1、壓力試驗前應編制試驗方案，并應報至有關單位審批，試驗前應進行技術、安全交底。2、壓力試驗前應劃定工作區，并設安全標志，在整個試驗過程應有專人值守，無關人員不得進入；3、檢查室、管溝及直埋管道的溝槽中有可靠的排水系統；4、試壓要求：清洗1、供熱管網的清洗應在試運行前進行，并應符合現行國家標準《工業金屬管道過程施工規范》GB50235的相關規定。2、清洗方法應根據設計及供熱管網的運行要求，介質類別確定。可采用人工清洗、水力沖洗和氣體吹洗。當采用人工清洗時，管道的公稱直徑應大于或等于DN800；蒸汽管道應采用蒸汽清洗。3、清洗前應編制清洗方案（方案中應包括清洗方法、技術要求、操作規程及安全措施等內容》并進行技術、安全交底四、熱力管道位移及補償方式

熱位移管道內介質溫度高于周圍環境溫度，因熱脹而產生的伸長。熱補償管道的補償可采用自然補償和利用補償器補償兩種方式。自然補償是利用管道布置的自然彎曲和扭轉產生變形來吸收管道的熱伸長，以消除管道的熱應力。應盡量采用自然補償，當自然補償無法滿足補償要求時，可設置補償器進行熱補償。選擇補償器時，應根據敷設條件，采用維修工作量小，工作可靠，價格低廉的補償器。（一）基本概念

方型補償器波紋補償器套筒補償器補償器

球形補償器（二）補償器類型波紋補償器由單層或多層薄壁金屬管制成的具有軸向波紋的補償設備，占地小，介質流動阻力小。《造價高》波紋補償器結構圖波紋補償器外型圖（三）補償器特點（直埋）波紋補償器產品自帶密封的保護罩，可直埋與地下，不必配置補償器小室。自帶限位機構，設計管線時不必設置用于分割補償的固定支架。自帶內壓推力承力機構，管線分段試壓時不必配置固定支架。自帶具有雙向導流功能，安裝無方向要求。便于施工、安裝直埋補償器主要存在的問題是：補償器伸縮需要保溫接口處留有足夠的伸縮空間，并做好防水、防腐處理，這一點是直埋補償器的原理性缺點，處理不當會造成管道腐蝕。（三）補償器特點

套筒補償器：由套管和外殼管組成，其補償能力大，占地小，介質流動阻力小。《造價低》但是要增設檢查井直埋型套筒補償器套筒補償器外型圖（三）補償器特點

套筒補償器：補償能力：150mm~500mmPN≤4Mpa。工作溫度≤400℃，套筒補償器只能用在直線管段上，當使用在彎管或閥門附近時，由于彎頭或閥門的軸向盲板推力較大，通常需要增加主固定蹲。無推力套筒補償器：可以消除盲板力，補償量大于等于普通套筒補償器，PN≤2.5MPa，工作溫度≤400℃，流動阻力較大，管間距大，密封面較多，因此容易漏水、維修工作量相對較大。適用于主固定支架難以敷設的場合，應盡量減少使用數量（三）補償器特點球形補償器由球體及外殼組成，能作空間變形，補償能力大，安裝方便。使用壽命長，運行可靠，占地面積小，基本上無需維修。（三）補償器特點五、熱力管道施工驗收、啟動、運行和故障處理供熱系統的驗收供熱系統的驗收包括：外觀檢查、壓力實驗和沖洗。一、外觀檢查外觀檢查是檢查系統中安裝設備的規格、性能是否與設計圖紙一致，并檢查整個系統的安裝質量。1、室外熱力管網的檢查在整個施工期內，室外熱力管網的檢查包括：1）管網的放線定位。2）管網的構筑物的施工及安裝的支吊架。（一）供熱系統的驗收供熱系統的驗收3)管道就位，定標高以及管道的連接。4）管網強度和嚴密性試驗。5）管道刷油、保溫、著色。6）地下管網的地溝封頂及填土室外熱力管網安裝完成后的檢查重點是：1）管網的焊接質量2）用法蘭連接的管件，如閥門、套筒補償器等的連接質量。3）管線的垂直度和坡度，管網的最高點應有排氣裝置，最低點應有放水或疏水裝置。（一）供熱系統的驗收4）管線上閥門的規格、型號、安裝位置應與施工圖相符。蒸汽管網中不能誤用水閥門，截止閥的安裝不能顛倒，所有閥門的手輪應完好無損。5）檢查管線上的各種補償器。6）檢查管線的支座和保溫情況。2.用戶供暖系統的檢查用戶供暖系統的檢查主要包括施工設計圖樣的核對和安裝質量的檢查。根據施工圖設計圖樣應該核對：1）散熱器的型號、規格、組裝片數、放氣閥的位置等。（一）供熱系統的驗收2）閥門的規格、型號及管網的連接方式。3）膨脹水箱的安裝位置及固定方式。4）排氣裝置，如集氣灌、自動跑風放氣閥的安裝位置及管網的連接方式。5）放水和疏水裝置的型號、規格、安裝方式。6）補償器的規格、形式及與管網的連接。7）管道的布置及保溫。安裝質量檢查的要求是：1）明裝立管必須垂直，立管穿越樓板處應有套管。2）水平干管必須保持規定的坡度，方向不能相反。穿過門（一）供熱系統的驗收（一）供熱系統的驗收窗上下彎曲處，必須有排氣、放水或者疏水裝置。3）水平干管上安裝的所有閥門的閥桿，應垂直向上或者向上傾斜。嚴禁垂直向下或向下傾斜，閥門方向不能裝反。4）散熱器支管的坡度不能裝反，安裝散熱器的托鉤符合規定并在墻上牢固。5）膨脹水箱的各種附屬管路應齊全，膨脹管、溢流管和循環管尚不能安裝閥門。6）所有管道的支座、托鉤和管箍都必須牢固，穿墻處均必須有套管，保溫管道均需保溫良好。二、壓力試驗壓力試驗的目的是檢查供暖系統的強度和嚴密性，一般壓力實驗多用水進行，所以又常稱其為水壓試驗。

1.供暖系統的充水在壓力試驗之前，應先對供暖系統進行充水，而后根據供暖系統各部分的壓力要求，分別進行壓力試驗。系統充水必須在入冬以前進行，如果冬季試驗，熱網充水應用65~70℃熱水，充水應分段進行，且最好選擇在白天，以便檢查泄漏情況。（一）供熱系統的驗收用戶系統的充水應按以下步驟進行。1）對系統全面檢查，并打開管網中的所有閥門，以便充水后水能流到所有部分。2）可直接由城市上水管道向用戶系統充水，水壓不夠時可借助于補水泵，也可以利用鍋爐房的循環水泵向用戶系統充水。3)充水過程應緩慢進行，個別部位輕微漏時，可做上記號或采取臨時措施，如擰緊螺栓或用膠布纏住后繼續充水，但如果出現嚴重泄漏，應及時停止充水。4）系統充滿水后，逐個檢查管網的所有部位，進行修復。（一）供熱系統的驗收2.室外熱力管網的水壓試驗室外熱力管網的水壓試驗大多在保溫之前進行，如在保溫后進行，焊縫和法蘭處應暫不保溫，以便觀察。地溝或埋設管道的水壓試驗，也應在封頂或埋土前進行。熱力管網的水壓試驗不宜安排在冬季，以免造成管道凍結。試驗壓力按照規范進行。3.氣壓試驗壓力試驗一般在冬季到來之前進行，如果供暖系統必須在冬季進行壓力試驗，則可以采用氣壓試驗，以避免凍結的危險。（一）供熱系統的驗收三、管路沖洗供暖系統在安裝過程中常有臟物混入，為此在水壓試驗之后，試車運行之前，必須對供暖系統進行沖洗和吹凈。通常是將室外熱水管網和用戶供暖系統分別進行沖洗，沖洗一般需要反復進行兩三次，沖洗時盡量提高水速，以便將贓物順利沖出來，在防水后期，還需將各放水絲堵擰開，以使積存的贓物能從U形旁通管、過門彎管等處排出。對室外管網，除分段沖洗外，還應在循環水泵的吸水管上安裝除污器除污。（一）供熱系統的驗收對供暖系統也可以采用蒸汽吹凈或壓縮空氣吹凈的方法。蒸汽供暖系統大多用蒸汽吹凈，因為蒸汽流速高達約30~40m/s，可以比水沖洗得更干凈。用壓縮空氣清洗時，常將壓縮空氣和城市上水管道的供水一起送入供暖系統，壓縮空氣使系統中的水鼓泡，擾動形成一種乳狀氣水兩相流，能將贓物更順利的排出。當排水管排出清水時，即可停止吹凈工作。（一）供熱系統的驗收供熱系統的運行一、室外熱力管網的運行室外熱力管網有地上架空敷設和地下敷設兩類，其運行管理工作有如下要求：1、巡線檢查架空敷設管道巡線檢查的內容是：1）管網支撐、吊架是否穩固、完好。2）管網保溫層和保護層是否完好。3）管網連接補位是否嚴密。4）管網的疏水裝置是否正常、良好。。（一）供熱系統的運行5）管網中的閥門和壓力表是否工作正常。地下管線巡查檢查內容有：1）地溝和檢查井是否完好，是否不受地下水的侵蝕。2）管網和保溫層、保護層是否良好。3）閥門、補償器是否處于正常工作狀態。2.室外熱力管道經常性的維護工作。1）定期排氣。2）定期排污。3）定期潤滑閥桿，使閥門處于易開易關狀態。（二）供熱系統的運行二、供暖系統的停止運行1.供暖系統的放水當供暖系統停止運行后，可在進行鍋爐房放水的同時，進行鍋爐房內部管路放水，然后放室外管網的水，最后放用戶共供暖系統的水。放水后用清水對各部分管網進行沖洗，放水和沖洗時，應先打開管網中的排氣閥，并將管網中所有閥門打開。放水和沖洗后，應關好所有的排氣閥和放水閥，其余閥門的開關依據管網保養方法決定。。（二）供熱系統的運行放水后系統中所有的容器、水泵、除污器等，都要進行人工清洗，除去所有臟物。沖洗后管網的所有缺陷應座上記號，并計入技術檔案。2.供暖系統的保養對熱水管網通常采用充水保養，蒸汽管網有條件的也應采取充水保養。當采用空管保養時，放水和沖洗應特別仔細，任何補位均不應留有積水，所有閥門應關嚴。系統的各種容器沖洗后，應讓其自然干燥一段時間后，除去內、外表面上殘留的舊漆，按規定再重新刷保護漆保護。（二）供熱系統的運行一、供暖系統不熱如果供暖系統中所有的用戶系統都不熱，原因一定出在鍋爐房中；如果部分用戶不熱，原因可能出在鍋爐房內，也可能出在外部熱力網上。如可能是鍋爐出力達不到要求或循環水泵的流量和揚程不夠，也可能是外部熱力管網泄漏或堵塞；若立管不熱，則可能是熱力入口處熱媒的溫度和壓力沒有達到設計要求，也可能是排氣裝置不靈，形成汽堵所致；若散熱器不熱，則可能是支管堵塞或系統排汽不暢，也可能是疏水器漏氣。（三）供熱系統的故障處理二、室外熱力管網的故障1、管道破裂管道破裂產生的原因可能有：1）管道材質欠佳或焊接質量不好。2）補償器的補償能力不夠或不起作用。3）管道被凍壞。4）管道內發生水擊。5）管道支座下沉。6）管道支座銹住，不能滑動。

（三）供熱系統的故障處理2.管道堵塞管道堵塞或部分堵塞的可能原因有：1）熱媒所攜帶的臟物在管內淤積。2）金屬管內壁的腐蝕物剝落后，堆積在管內。3）水質欠佳、水垢嚴重。4）閥門或管道連接部位的密封填料破損后，堆積在管內。3.管道連接處熱媒泄漏熱媒泄漏的可能原因有：1）法蘭之間的墊片失效、老化、斷裂。2）安裝時法蘭密封面不平行，法蘭面有凹坑或刻痕。

（三）供熱系統的故障處理3）連接螺栓未拉緊或松緊不一。4.補償器故障自然補償器、方形補償器、波紋補償器等都很少發生故障，只有套筒式補償器故障較多，其主要故障為：1）泄漏，原因是填料老化失效，填料盒未拉緊。2）內筒咬死，原因是填料裝的過緊，內外筒偏心補償器一側支座破壞引起直線管段下垂。3）補償能力不夠，原因是設計時選型不當，補償器上雙頭螺栓保持的安裝長度不夠。4）內筒脫出，原因是補償器上防止內筒脫出的裝置損壞。

（三）供熱系統的故障處理三、用戶供暖系統的故障1.螺紋連接部位有熱媒外漏產生的可能原因有：1）