地源热泵系统地埋管换热器施工工艺课件

1、2010年1月一、埋管换热器简介一、埋管换热器简介二、垂直埋管换热器施工工艺二、垂直埋管换热器施工工艺三、水平管连接施工工艺三、水平管连接施工工艺 四、重点小结四、重点小结一、埋管换热器简介一、埋管换热器简介 地埋管换热器是地源热泵空调系统与大地进行冷热交换地埋管换热器是地源热泵空调系统与大地进行冷热交换的装置，是地源热泵空调系统的能否成功运行的关键。的装置，是地源热泵空调系统的能否成功运行的关键。 目前国内垂直地埋管换热器使用最多的形式是单目前国内垂直地埋管换热器使用最多的形式是单U U形管，形管，双双U U 形管形管, ,简单套管式。简单套管式。 地埋管换热器系统安装主要施工工艺流程如下：

2、地埋管换热器系统安装主要施工工艺流程如下：管沟管沟开挖开挖基底基底清理清理管道管道连接连接土方土方回填回填压力压力试验试验砌检砌检查井查井阀门阀门安装安装垂垂直直埋埋管管部部分分水水平平管管连连接接部部分分二、二、 垂直埋管换热器施工工艺垂直埋管换热器施工工艺2.1 2.1 施工工艺简介施工工艺简介回填回填下管下管2.2 2.2 施工准备施工准备 1 1）根据换热孔的设计情况，根据换热孔的设计情况，以及项目的实际情况，在进行换以及项目的实际情况，在进行换热孔施工前应对施工现场和环境热孔施工前应对施工现场和环境进行实地踏勘，以便合理配备施进行实地踏勘，以便合理配备施工设备和人员。工设备和人员。

3、2 2）施工场地用水、用电和）施工场地用水、用电和材料堆放地、仓库及其它临时设材料堆放地、仓库及其它临时设施等均能满足正常施工需要。施等均能满足正常施工需要。 材料堆放材料堆放 3 3）施工用材料已经过外观质量检查，管材、管件配套齐全，）施工用材料已经过外观质量检查，管材、管件配套齐全，并经连接检查合格。施工机具、施工力量能保证正常施工。并经连接检查合格。施工机具、施工力量能保证正常施工。 4 4）施工图纸及其它有关技术文件齐备，施工前必须熟悉施施工图纸及其它有关技术文件齐备，施工前必须熟悉施工现场及施工图纸，对施工人员进行有针对性的施工工现场及施工图纸，对施工人员进行有针对性的施工技术技术、

4、安安全全交底。交底。 部部分分钻钻井井设设备备2.3 2.3 定位放线定位放线 1 1）平整地面后即可对钻井孔位进行定位放线，首先应平整地面后即可对钻井孔位进行定位放线，首先应在地埋管系统井位图上对钻孔的纵横向逐一进行排列编号。在地埋管系统井位图上对钻孔的纵横向逐一进行排列编号。某某工工程程换换热热器器井井位位图图 2 2）按照施工图纸，结合甲方给定的定位坐标点或者参）按照施工图纸，结合甲方给定的定位坐标点或者参照现场建筑基准点，对钻孔位置进行测量放线。照现场建筑基准点，对钻孔位置进行测量放线。 3 3）定位放线完成后，现场应确定）定位放线完成后，现场应确定2 23 3个永久定位标志。个永久定

5、位标志。 确定井位确定井位2.4 2.4 竖立钻机竖立钻机 1 1）在竖立钻机之前）在竖立钻机之前应在已确定的打孔位置应在已确定的打孔位置进行探沟的开挖，开挖进行探沟的开挖，开挖深度根据现场已有管线深度根据现场已有管线的埋设深度，一般开挖的埋设深度，一般开挖深度为深度为1.5m2m1.5m2m。探沟开挖探沟开挖 2 2）根据就近施工且钻机间不相互干扰、减少设备远距）根据就近施工且钻机间不相互干扰、减少设备远距离调动、就近利用泥浆坑的原则布置钻机。离调动、就近利用泥浆坑的原则布置钻机。钻钻机机布布置置2.5 2.5 钻孔钻孔1 1）正循环回转钻井工艺）正循环回转钻井工艺 在钻机驱动钻具回转钻在钻

6、机驱动钻具回转钻井的同时，利用泵将泥浆、井的同时，利用泵将泥浆、水或空气从钻杆中心孔中压水或空气从钻杆中心孔中压入孔底，冲洗孔底。泥浆、入孔底，冲洗孔底。泥浆、水或空气携带切屑沿钻杆与水或空气携带切屑沿钻杆与孔壁之间的外环状空间上升，孔壁之间的外环状空间上升，从孔口流向沉淀池，形成正从孔口流向沉淀池，形成正循环回转钻井。循环回转钻井。 钻井工艺钻井工艺 2 2）钻井设备就位后，）钻井设备就位后，由质检员核查钻孔位置，由质检员核查钻孔位置，钻机水平度、钻头直径、钻机水平度、钻头直径、竖杆垂直度，确认无误竖杆垂直度，确认无误后开钻。后开钻。（注意：开钻（注意：开钻前必须根据设计钻孔的前必须根据设计

7、钻孔的深度确认钻杆的数量）深度确认钻杆的数量）钻孔钻孔 3 3）钻进过程中，记录员应认真填写钻进记录表，记录启）钻进过程中，记录员应认真填写钻进记录表，记录启停钻的时间、钻进尺度，以及在钻进过程中出现的其它问题。停钻的时间、钻进尺度，以及在钻进过程中出现的其它问题。钻钻井井进进程程记记录录表表 4 4）钻孔偏斜是钻井过）钻孔偏斜是钻井过程中不可避免的问题，但程中不可避免的问题，但是为了最大限度的保证钻是为了最大限度的保证钻孔的垂直度，要求垂直钻孔的垂直度，要求垂直钻孔深度孔深度50m50m内，测斜不应内，测斜不应少于少于1 1次。当检测出钻孔次。当检测出钻孔发生偏斜时，应及时调整发生偏斜时，应

8、及时调整钻杆或钻机，避免钻孔偏钻杆或钻机，避免钻孔偏斜过大。斜过大。 安放测斜仪安放测斜仪 5 5）当钻孔达到要求深度后，）当钻孔达到要求深度后，应对钻孔反复进行通孔，为下应对钻孔反复进行通孔，为下换热管创造顺利条件，同时报换热管创造顺利条件，同时报质检员查验钻孔深度和孔径，质检员查验钻孔深度和孔径，在下管程序没有准备好以前不在下管程序没有准备好以前不能过早提起钻杆，并且必须保能过早提起钻杆，并且必须保证泥浆循环，以防止井下塌方。证泥浆循环，以防止井下塌方。通孔通孔2.6 2.6 下管准备下管准备 1 1）在钻井的同时做下管的准备工作）在钻井的同时做下管的准备工作 PE PE管运到现场卸车前，

9、首先由质检员查验管材合格证、管运到现场卸车前，首先由质检员查验管材合格证、规格型号，并抽检管径大小、壁厚及外观检查。规格型号，并抽检管径大小、壁厚及外观检查。PE管管及及管管件件 2 2）地埋管及管件存）地埋管及管件存放时，不得在阳光下曝放时，不得在阳光下曝晒。搬运和运输时，应晒。搬运和运输时，应小心轻放，不得抛摔和小心轻放，不得抛摔和沿地拖拽。沿地拖拽。 管材堆放管材堆放 3 3）下换热管之前必须对换热管按设计要求进行水压试）下换热管之前必须对换热管按设计要求进行水压试验，若设计无具体要求则必须按照规范要求进行。在试验压验，若设计无具体要求则必须按照规范要求进行。在试验压力下，稳压至少力下，

10、稳压至少15min15min，稳压后压力降不超过，稳压后压力降不超过3%3%，且无渗漏，且无渗漏现象，即为合格。现象，即为合格。压压力力试试验验过过程程 4 4）为保证换热效果，防止供回水支管间发生热回流现）为保证换热效果，防止供回水支管间发生热回流现象，换热支管之间需保持距离，下管前采用分离定位管卡或象，换热支管之间需保持距离，下管前采用分离定位管卡或弹簧卡将换热管进行分离定位，分离定位管卡的间距宜为弹簧卡将换热管进行分离定位，分离定位管卡的间距宜为2-2-4-4米，管卡现场组装，安装一定要牢固，经现场质检员检查米，管卡现场组装，安装一定要牢固，经现场质检员检查无误后，方可进行下一步工序。无

11、误后，方可进行下一步工序。定定位位管管卡卡组组装装定定位位管管卡卡2.7 2.7 下换热管下换热管 1 1）在通孔完成后应立即下管，防止由于长时间歇停造）在通孔完成后应立即下管，防止由于长时间歇停造成孔内局部的堵塞及塌方，孔底泥浆沉淀导致下管的困难。成孔内局部的堵塞及塌方，孔底泥浆沉淀导致下管的困难。下管方法有人工下管和机械下管两种。下管方法有人工下管和机械下管两种。机机械械下下管管人人工工下下管管 2 2）下管时，换热管内必须）下管时，换热管内必须充满水并保持一定的压力，一充满水并保持一定的压力，一般情况下保持般情况下保持0.50.6MPa0.50.6MPa的压的压力，必须保证力，必须保证P

12、EPE管不会扭曲、管不会扭曲、变形。变形。 3 3）下管速度要均匀，防止）下管速度要均匀，防止下管过程中损坏管道，如果遇下管过程中损坏管道，如果遇有障碍和不顺畅现象，应及时有障碍和不顺畅现象，应及时查明原因，待做好处理后才能查明原因，待做好处理后才能继续下管。继续下管。 控制下管速度控制下管速度 4 4）换热管下到位后地）换热管下到位后地面上必须保留面上必须保留1.5m1.5m左右的左右的换热管，将换热管进行固换热管，将换热管进行固定，防止其下滑或上浮。定，防止其下滑或上浮。然后提起下管器，提杆过然后提起下管器，提杆过程中应防止换热管上浮，程中应防止换热管上浮，如发现上浮必须立即采取如发现上浮

13、必须立即采取措施，必须确保换热管下措施，必须确保换热管下设计深度设计深度。 提下管器提下管器2.8 2.8 回填回填 1 1）回填的方式一般有三）回填的方式一般有三种：反浆回填、人工回填、原种：反浆回填、人工回填、原浆回填。浆回填。 在回填过程中换热管须保在回填过程中换热管须保持一定的压力，并时刻注意压持一定的压力，并时刻注意压力的变化，一旦发现压力出现力的变化，一旦发现压力出现异常，立即停止，查明原因并异常，立即停止，查明原因并及时进行处理后方可继续回填。及时进行处理后方可继续回填。 回填过程回填过程 2 2）反浆回填：采用进）反浆回填：采用进口高压力的柱活塞泵，由口高压力的柱活塞泵，由钻孔

14、底部注入填料向上反钻孔底部注入填料向上反填，逐步排除空气，确保填，逐步排除空气，确保无回填空隙无回填空隙 ，保证了换热，保证了换热效果，但此种回填方式费效果，但此种回填方式费用较高，并且容易造成管用较高，并且容易造成管材的浪费。材的浪费。 反浆回填原理反浆回填原理 3 3）人工回填：用人工将回填料由钻孔四周缓慢填入钻）人工回填：用人工将回填料由钻孔四周缓慢填入钻孔内，回填的同时间断性地向孔内注水，尽可能的确保孔内孔内，回填的同时间断性地向孔内注水，尽可能的确保孔内填料密实，但是由于钻孔内存在大量空气以及泥浆很难确保填料密实，但是由于钻孔内存在大量空气以及泥浆很难确保回填密实，一般需要第一次填完

15、后还应进行多次补充。回填密实，一般需要第一次填完后还应进行多次补充。 人工回填过程人工回填过程人工回填效果人工回填效果 4 4）原浆回填：在完成一个成孔后，进行下一个钻孔时，）原浆回填：在完成一个成孔后，进行下一个钻孔时，让循环泥浆流经上一个已下管的成孔内，泥浆循环过程中的让循环泥浆流经上一个已下管的成孔内，泥浆循环过程中的沉淀物会沉淀在成孔内，表层不能填满部分采用回填料填密沉淀物会沉淀在成孔内，表层不能填满部分采用回填料填密实，此种回填方式目前较为常用。实，此种回填方式目前较为常用。 原原浆浆回回填填过过程程原原浆浆回回填填效效果果三、水平管连接施工工艺三、水平管连接施工工艺 3.1 3.1

16、 施工工艺简介施工工艺简介 水平管连接施工工艺主要包括水平管连接施工工艺主要包括: :室外管沟土方开挖、水室外管沟土方开挖、水平管道连接、回填等工序。平管道连接、回填等工序。管沟开挖管沟开挖管道连接管道连接回填回填水平管连接施工工艺主要施工工艺流程如下水平管连接施工工艺主要施工工艺流程如下：管沟管沟开挖开挖基底基底处理处理管道管道连接连接土方土方回填回填压力试压力试验验砌检查砌检查井井阀门阀门安装安装3.2 3.2 管沟开挖管沟开挖 1 1）在进行管沟开挖前，应首先根据地下换热器管沟开）在进行管沟开挖前，应首先根据地下换热器管沟开挖图进行管沟的定位放线。挖图进行管沟的定位放线。 2 2）开挖前

17、，必须对开挖区域内埋设的市政管网、通讯）开挖前，必须对开挖区域内埋设的市政管网、通讯电缆等管线进行准确标注，防止开挖时发生事故，造成不必电缆等管线进行准确标注，防止开挖时发生事故，造成不必要的经济损失。要的经济损失。定定位位放放线线 3 3）管沟开挖的深度应符合设计要求，当设计无要求时）管沟开挖的深度应符合设计要求，当设计无要求时管沟开挖的深度一般应保证水平埋管的深度在冻土层以下管沟开挖的深度一般应保证水平埋管的深度在冻土层以下0.6m0.6m，且距地面不小于，且距地面不小于1.5m1.5m。管管沟沟开开挖挖3.3 3.3 基底处理基底处理 机械开挖时要沟底预留机械开挖时要沟底预留10cm20

18、cm10cm20cm的土层采用人工清的土层采用人工清理，以保证底部的平整。理，以保证底部的平整。 清理完成后沟槽底部应进行人工夯实并铺设不少于管清理完成后沟槽底部应进行人工夯实并铺设不少于管径厚度的细沙或径厚度的细沙或100100150mm150mm的细砂或细粘土垫层。的细砂或细粘土垫层。基基底底清清理理3.4 3.4 管道连接管道连接 1 1）连接前准备）连接前准备 在进行水平管道安装前，若可能需对所有地埋管换热在进行水平管道安装前，若可能需对所有地埋管换热器按照设计或规范要求进行水压试验，试验合格后，方可器按照设计或规范要求进行水压试验，试验合格后，方可进行水平管的连接。进行水平管的连接。

19、 铺设管道前必须检验管沟的宽度、深度和坡度是否符铺设管道前必须检验管沟的宽度、深度和坡度是否符合设计要求。沟槽底部垫层（合设计要求。沟槽底部垫层（100100150mm150mm厚细砂垫层）是厚细砂垫层）是否已按设计和施工要求铺设。否已按设计和施工要求铺设。 2 2）干管铺设）干管铺设 管道的铺设位置必须与管道的铺设位置必须与设计相符设计相符，将相应的，将相应的PEPE管移管移入管沟；铺设管道时，不得入管沟；铺设管道时，不得损伤管材，表面不得有明显损伤管材，表面不得有明显划痕。三通甩口要求垂直于划痕。三通甩口要求垂直于相应井位支管，偏差不得大相应井位支管，偏差不得大于于1515度。度。干管铺设

20、干管铺设 3 3）干管连接）干管连接 进行干管连接时，必须对应设计图纸再次核对所连接进行干管连接时，必须对应设计图纸再次核对所连接的管道尺寸；对敷设、连接间隔时间较长或每次工程收工的管道尺寸；对敷设、连接间隔时间较长或每次工程收工时，管口部位应进行封闭保护，防止泥土、砂子等杂物进时，管口部位应进行封闭保护，防止泥土、砂子等杂物进入管道内。入管道内。干干管管热热熔熔连连接接干管电熔连接干管电熔连接 4 4）支管连接：每根干管连接好后，开始连接支管。支）支管连接：每根干管连接好后，开始连接支管。支管可采用电熔或热熔连接，将换热孔分支管引到干管三通处，管可采用电熔或热熔连接，将换热孔分支管引到干管三

21、通处，按顺序逐个连接。孔内管道和干管之间尽量保证直接相接，按顺序逐个连接。孔内管道和干管之间尽量保证直接相接，不采用弯头，以减少阻力和漏点。不采用弯头，以减少阻力和漏点。支支管管连连接接3.5 3.5 压力试验压力试验 垂直地埋管换热器与环路集管装配完成后，回填前应进垂直地埋管换热器与环路集管装配完成后，回填前应进行第二次水压试验。在试验压力下，稳压至少行第二次水压试验。在试验压力下，稳压至少30min30min，稳压，稳压后压力降不应大于后压力降不应大于3%3%，且无渗露现象。试压合格后继续将系，且无渗露现象。试压合格后继续将系统密封、保压。统密封、保压。水水压压试试验验3.6 3.6 阀门

22、安装阀门安装 阀门到场后，必须经压阀门到场后，必须经压力试验合格后方可进行安装，力试验合格后方可进行安装，试验压力应为公称压力的试验压力应为公称压力的1.51.5倍。倍。 阀门安装时和管道保持阀门安装时和管道保持平齐，注意朝向，防止装反。平齐，注意朝向，防止装反。 安装完毕，及时做好保安装完毕，及时做好保护，防止损坏。护，防止损坏。阀门安装阀门安装3.7 3.7 管沟回填管沟回填 水平地埋管施工全部完毕并经监水平地埋管施工全部完毕并经监理检验合格，填写理检验合格，填写隐蔽工程检验记录隐蔽工程检验记录，并确认地埋管无渗漏后，方可回填管并确认地埋管无渗漏后，方可回填管沟。沟。 回填之前应进行第三次

23、水压试验，回填之前应进行第三次水压试验，在试验压力下，稳压至少在试验压力下，稳压至少2 2小时，稳压小时，稳压后压力降不超过后压力降不超过3%3%，且无渗漏现象，且无渗漏现象，即为合格。还必须按照设计或规范要即为合格。还必须按照设计或规范要求调整水平管的间距、平整度。求调整水平管的间距、平整度。调整水平管调整水平管 管道两侧及管顶管道两侧及管顶0.5m0.5m以内的回填材料，不得含碎石、以内的回填材料，不得含碎石、砖块、垃圾等杂物，不得用冻土回填。砖块、垃圾等杂物，不得用冻土回填。回填对比回填对比 回填应在回填应在地埋管内充满地埋管内充满水的情况下进行，水的情况下进行，应先填实应先填实管底，应

24、使用人工回填，填管底，应使用人工回填，填土必须塞严、捣实，保持与土必须塞严、捣实，保持与管道紧密接触。沟内有积水管道紧密接触。沟内有积水时，应及时排尽后再回填。时，应及时排尽后再回填。 底部回填底部回填 回填土应分层夯实，每层厚度应为回填土应分层夯实，每层厚度应为0.20.20.3m0.3m，管道两侧，管道两侧及管顶及管顶0.5m0.5m以内的回填土必须人工夯实。以内的回填土必须人工夯实。人工回填人工回填人工夯实人工夯实 当回填土超过管顶当回填土超过管顶0.5m0.5m时，可使用小型机械夯实，每层时，可使用小型机械夯实，每层松土厚度应为松土厚度应为0.250.250.4m0.4m，分层振捣密室后再填下一层。分层振捣密室后再填下一层。 机械夯实机械夯实回填效果回填效果3.8 3.8 检查井砌筑检查井砌筑 对于较大系统，当室外埋管采用分区时，经常会在室外对于较大系统，当室外埋管采用分区时，