集中供热施工技术

供热工程

施工技术

荀鑫

荀鑫

目录热力管道施工验收、启动和故障处理1集中供热系统基础知识23供热管网的施工流程与施工要点4热力管道位移及补偿方式5供热管网的布置、敷设一、集中供热系统（一）定义定义

一个或多个热源通过供热管网向多个用户供热的系统，由热源、

热网和用户组成。作用

热源:能量转换：将天然或人造能源转化为热能。

热网:能量输送：向用户输送和分配供热介质的管线。

用户:从热源获得热能的用热装置。热源用户用户用户用户用户用户(1个或n个)根据热媒分类2根据热源分类31根据供热管网分类33（二）主要分类

热电厂供热系统锅炉房供热系统余热供热系统可再生能源供热系统（二）主要分类——根据热源分类锅炉房42.9%热电厂51.3%其它5.8%蒸汽供热系统热水供热系统（二）主要分类——根据热媒分类（二）主要分类——根据供热管网分类单管制双管制多管制二、供热管网（一）常用规范—《城镇热力网设计规范》CJJ34-2010—《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/81-98/2013—《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》CJJ104-2005—《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ28-2004/2014—《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-2010—《工业金属管道设计规范》GB50316-2008—《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50246-97—《工业设备及管道绝热工程施工规范》GB50126-2008—《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98—《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》CJ/T114-2000—《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管管件》CJ/T155-2001枝状管网从热源引出主干线向用户供热，形成类似树枝状的管网。特点：型式简单、投资低，调节方便。热源用户用户用户用户用户（二）平面布置形式环状管网：管网主干线之间连通构成环形.

特点：安全可靠，投资高。热源用户用户用户用户用户用户用户（二）平面布置形式供热面积大于1000万m2的热网干线宜连成环网。最低供热保证率（三）管道敷设方式低支架中支架高支架敷设方式地下敷设地上敷设直埋管沟（三）管道敷设方式低支架：

H：0.3～1.0m中支架

H：2.0~4.5m高支架

H≥4.5m地上敷设BEADCH（三）管道敷设方式通行半通行不通行地沟敷设直埋敷设热力网管道最小覆土深度直埋敷设管道最小覆土深度应考虑土壤和地面活荷载对管道强度的影响并保证管道不发生纵向失稳。具体规定应按《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T81规定执行。（四）间距要求管材:无缝钢管、电弧焊或高频焊焊接钢管。管道和钢材的规格及质量应符合国家相关标准。连接方式:焊接、法兰连接和螺纹连接。热网连接应采用焊接。管道与设备、阀门等连接也应采用焊接，需拆卸时，采用法兰连接。DN≤25mm的放气阀，可采用螺纹连接，连接放气阀的管道应采用厚壁管。（五）管材及连接方式弯头、异径管、三通、四通、封头、盲板、法兰、阀门及放气、放水装置等。（六）热力网管道附件阀门的设置管道干线、支干线、支线的起点应安装关断阀门。热水网干线应设分段阀门。分段阀门的间距：输送干线2～3km；输配干线1～1.5km。热源用户>2km热源用户用户输送干线输配干线（七）热力网管道附件多热源供热系统热源间的连通干线、环状管网环线分段阀应采用双向密封阀门。>2km放气、疏放水装置热水管道高点安装放气装置，低点安装放水装置。蒸汽管低点设启动疏水和经常疏水装置。规定放水时间主要是考虑在冬季出现事故时能迅速放水，缩短抢修时间，以免供暖系统和管路冻结。热水管道放水时间（七）热力网管道附件疏放水小室检查室（七）热力网管道附件净空高度不小于1.8m，通道宽度不小于0.6m；保温结构表面与检查室地面距离不小于0.6m；人孔直径不小于0.7m，不少于2个，对角布置，人孔避开检查室内设备，净空面积小于4m2时，可设1个人孔；至少设1个集水坑，置于人孔下方；检查室地面应低于管沟内底不小于0.3m；爬梯高度大于4m时应设护拦或在爬梯中间设平台。弯头、三通、法兰、变径管弯头、三通、法兰、变径管均选用标准件，弯头的壁厚应不小于管道壁厚。焊接弯头应双面焊接。变径管制作应采用压制或钢板卷制，壁厚不小于管道壁厚。钢管焊制三通，支管开孔应进行补强。对于承受干管轴向荷载较大的直埋敷设管道，应考虑三通干管的轴向补强，其技术要求按《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T81规定执行。（05R410p80页）（七）热力网管道附件

三、供热管网施工流程测量放线→施工作业带清理、修筑施工运输便道→沟槽开挖→填砂

→支架施工（架空及直埋）→管道及配件安装→焊口探伤→分段试压→管道接头保温→回填→系统最终水压、清洗试验→试运行调试→竣工验收测量放线根据设计单位提供的城市平面控制网点进行管线测量放线、根据开挖深度及土质情况放出开挖宽度既管沟边线。测量放线管沟开挖填砂填砂填砂填砂的必要性1）减小土压力2）均压作用由于填砂，使垫层反力角加大，管底保温层受到的被动土压力减小3）消除应力集中由于管底垫砂，因而挖深必须包括垫层厚度。一方面可以除去基底的不稳定物料，另一方面可以清楚全部石头和硬块，使基底坚实、稳定、管道沉降沿管长方向均匀一致4）保证回填质量填砂可以保证回填质量，防止垃圾土、石块等直接作用于预制保温管外壳，引起保护壳的应力集中而加速破坏。钢支架混凝土支架管道安装管道安装管子组对前，对管道中心线及标高进行复测，复测结果要符合设计规定；检查坡口质量，坡口表面应整齐、光洁、无裂纹、锈皮、熔渣等其它影响焊接质量的杂质。大口径管道对口采用千斤顶调整其随圆度。管子安装前，应将沟内杂物清理干净，管内有杂物必须清理干净。

管道安装

保温管使用起重机进行吊管，吊点位保温应选择两点平衡，稳吊稳放，不得将管子直接推入沟内，以免破坏管道保温层。管道下沟后，不得出现管底悬空现象，否则应用细土进行填实。填细土后管子标高应符合设计要求，不得出现浅埋现象，并立即回填细土及稳管，预留连头处管口用盲板封焊，防止进水。管道安装切记雨天施工，沟下有水时迅速排水。避免运至现场的保温管受雨淋湿吸水，严禁保温管进水。雨期施工应采取措施，防止浮管及泥浆进入管道及管路附件。施工间断时管口应用堵板临时封闭。管道安装严格按照CJJ28-2014施工验收规范及图纸施工。在管道安装中出现折角或管道折角大于设计值时，必须经过设计确认。管道安装预制直埋保温管现场切割应符合下列规定：1）管道配管长度不宜小于2m；2）切割时应采取措施防止外护管开裂。3）管道切割完成后应保证管道两侧管头200mm范围内为裸钢管3）原因：1.焊口焊接时需要工作面2.超过200mm会影响保温接头施工并且增加投资管道焊接选用持证焊工施焊，严格要求每个焊工施工前进行现场考试测验，合格的人员才可施焊（应对每位焊工至少检测1个转动焊口或1个固定焊口）转动焊口经无损检测不合格时，应取消焊工焊接资格；固定焊口经无损检测不合格时，应对焊工焊接的焊口按规定的检测比例加倍抽检，仍有不合格时，应取消焊工焊接资格；对取消焊接资格的焊工所焊的全部焊缝应进行无损探伤检测。管道焊接时螺旋缝焊接钢管任何位置不得允许有十字焊缝。管道焊接焊条、氩弧焊丝的选用按照国家规范标准每日点焊好的管口，当天必须焊完，防止第二天因昼夜温差影响，将管口拉开或焊口出现裂纹现象。焊接工作完成后应按CJJ28-2014规范表A.0.24规定编制（焊缝排位记录及示意图）焊工应在焊口处击打焊工钢印号不合格的焊接部位必须返修，同一部位焊缝的返修次数不得超过2次（由于返修次数增多，造成材质中化学成分发生变化及机械性能下降，影响焊缝强度，不能满足设计要求）管道焊接焊接完成后按照CJJ28-2014《城镇供热管网施工验收规范》必须进行无损探伤。热水t≤120度，P≤1.6Mpa百分百探伤热水t≤100度，P≤1.0Mpa主要道路：60％、一般道路：40%、其他道路：30%管道焊接焊后检验外观检验、致密性试验、强度试验、无损检测外观检验：1、利用放大镜或肉眼观察焊缝表面是否有咬边、夹渣、气孔、裂纹等表面缺陷2、用焊接检验尺测量焊缝余高、焊瘤、凹陷、错口等3、检验焊件是否变形。管道焊接3、强度试验水压气压4、无损检测射线探伤方法(RT）超声波（UT）渗透（PT）磁性探伤（MT）超声衍射时差法（TOFD）试压试压分为：分段试压和整体试压。1、压力试验前应编制试验方案，并应报至有关单位审批，试验前应进行技术、安全交底。2、压力试验前应划定工作区，并设安全标志，在整个试验过程应有专人值守，无关人员不得进入；3、检查室、管沟及直埋管道的沟槽中有可靠的排水系统；4、试压要求：清洗1、供热管网的清洗应在试运行前进行，并应符合现行国家标准《工业金属管道过程施工规范》GB50235的相关规定。2、清洗方法应根据设计及供热管网的运行要求，介质类别确定。可采用人工清洗、水力冲洗和气体吹洗。当采用人工清洗时，管道的公称直径应大于或等于DN800；蒸汽管道应采用蒸汽清洗。3、清洗前应编制清洗方案（方案中应包括清洗方法、技术要求、操作规程及安全措施等内容》并进行技术、安全交底四、热力管道位移及补偿方式

热位移管道内介质温度高于周围环境温度，因热胀而产生的伸长。热补偿管道的补偿可采用自然补偿和利用补偿器补偿两种方式。自然补偿是利用管道布置的自然弯曲和扭转产生变形来吸收管道的热伸长，以消除管道的热应力。应尽量采用自然补偿，当自然补偿无法满足补偿要求时，可设置补偿器进行热补偿。选择补偿器时，应根据敷设条件，采用维修工作量小，工作可靠，价格低廉的补偿器。（一）基本概念

方型补偿器波纹补偿器套筒补偿器补偿器

球形补偿器（二）补偿器类型波纹补偿器由单层或多层薄壁金属管制成的具有轴向波纹的补偿设备，占地小，介质流动阻力小。《造价高》波纹补偿器结构图波纹补偿器外型图（三）补偿器特点（直埋）波纹补偿器产品自带密封的保护罩，可直埋与地下，不必配置补偿器小室。自带限位机构，设计管线时不必设置用于分割补偿的固定支架。自带内压推力承力机构，管线分段试压时不必配置固定支架。自带具有双向导流功能，安装无方向要求。便于施工、安装直埋补偿器主要存在的问题是：补偿器伸缩需要保温接口处留有足够的伸缩空间，并做好防水、防腐处理，这一点是直埋补偿器的原理性缺点，处理不当会造成管道腐蚀。（三）补偿器特点

套筒补偿器：由套管和外壳管组成，其补偿能力大，占地小，介质流动阻力小。《造价低》但是要增设检查井直埋型套筒补偿器套筒补偿器外型图（三）补偿器特点

套筒补偿器：补偿能力：150mm~500mmPN≤4Mpa。工作温度≤400℃，套筒补偿器只能用在直线管段上，当使用在弯管或阀门附近时，由于弯头或阀门的轴向盲板推力较大，通常需要增加主固定蹲。无推力套筒补偿器：可以消除盲板力，补偿量大于等于普通套筒补偿器，PN≤2.5MPa，工作温度≤400℃，流动阻力较大，管间距大，密封面较多，因此容易漏水、维修工作量相对较大。适用于主固定支架难以敷设的场合，应尽量减少使用数量（三）补偿器特点球形补偿器由球体及外壳组成，能作空间变形，补偿能力大，安装方便。使用寿命长，运行可靠，占地面积小，基本上无需维修。（三）补偿器特点五、热力管道施工验收、启动、运行和故障处理供热系统的验收供热系统的验收包括：外观检查、压力实验和冲洗。一、外观检查外观检查是检查系统中安装设备的规格、性能是否与设计图纸一致，并检查整个系统的安装质量。1、室外热力管网的检查在整个施工期内，室外热力管网的检查包括：1）管网的放线定位。2）管网的构筑物的施工及安装的支吊架。（一）供热系统的验收供热系统的验收3)管道就位，定标高以及管道的连接。4）管网强度和严密性试验。5）管道刷油、保温、着色。6）地下管网的地沟封顶及填土室外热力管网安装完成后的检查重点是：1）管网的焊接质量2）用法兰连接的管件，如阀门、套筒补偿器等的连接质量。3）管线的垂直度和坡度，管网的最高点应有排气装置，最低点应有放水或疏水装置。（一）供热系统的验收4）管线上阀门的规格、型号、安装位置应与施工图相符。蒸汽管网中不能误用水阀门，截止阀的安装不能颠倒，所有阀门的手轮应完好无损。5）检查管线上的各种补偿器。6）检查管线的支座和保温情况。2.用户供暖系统的检查用户供暖系统的检查主要包括施工设计图样的核对和安装质量的检查。根据施工图设计图样应该核对：1）散热器的型号、规格、组装片数、放气阀的位置等。（一）供热系统的验收2）阀门的规格、型号及管网的连接方式。3）膨胀水箱的安装位置及固定方式。4）排气装置，如集气灌、自动跑风放气阀的安装位置及管网的连接方式。5）放水和疏水装置的型号、规格、安装方式。6）补偿器的规格、形式及与管网的连接。7）管道的布置及保温。安装质量检查的要求是：1）明装立管必须垂直，立管穿越楼板处应有套管。2）水平干管必须保持规定的坡度，方向不能相反。穿过门（一）供热系统的验收（一）供热系统的验收窗上下弯曲处，必须有排气、放水或者疏水装置。3）水平干管上安装的所有阀门的阀杆，应垂直向上或者向上倾斜。严禁垂直向下或向下倾斜，阀门方向不能装反。4）散热器支管的坡度不能装反，安装散热器的托钩符合规定并在墙上牢固。5）膨胀水箱的各种附属管路应齐全，膨胀管、溢流管和循环管尚不能安装阀门。6）所有管道的支座、托钩和管箍都必须牢固，穿墙处均必须有套管，保温管道均需保温良好。二、压力试验压力试验的目的是检查供暖系统的强度和严密性，一般压力实验多用水进行，所以又常称其为水压试验。

1.供暖系统的充水在压力试验之前，应先对供暖系统进行充水，而后根据供暖系统各部分的压力要求，分别进行压力试验。系统充水必须在入冬以前进行，如果冬季试验，热网充水应用65~70℃热水，充水应分段进行，且最好选择在白天，以便检查泄漏情况。（一）供热系统的验收用户系统的充水应按以下步骤进行。1）对系统全面检查，并打开管网中的所有阀门，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户系统充水，水压不够时可借助于补水泵，也可以利用锅炉房的循环水泵向用户系统充水。3)充水过程应缓慢进行，个别部位轻微漏时，可做上记号或采取临时措施，如拧紧螺栓或用胶布缠住后继续充水，但如果出现严重泄漏，应及时停止充水。4）系统充满水后，逐个检查管网的所有部位，进行修复。（一）供热系统的验收2.室外热力管网的水压试验室外热力管网的水压试验大多在保温之前进行，如在保温后进行，焊缝和法兰处应暂不保温，以便观察。地沟或埋设管道的水压试验，也应在封顶或埋土前进行。热力管网的水压试验不宜安排在冬季，以免造成管道冻结。试验压力按照规范进行。3.气压试验压力试验一般在冬季到来之前进行，如果供暖系统必须在冬季进行压力试验，则可以采用气压试验，以避免冻结的危险。（一）供热系统的验收三、管路冲洗供暖系统在安装过程中常有脏物混入，为此在水压试验之后，试车运行之前，必须对供暖系统进行冲洗和吹净。通常是将室外热水管网和用户供暖系统分别进行冲洗，冲洗一般需要反复进行两三次，冲洗时尽量提高水速，以便将赃物顺利冲出来，在防水后期，还需将各放水丝堵拧开，以使积存的赃物能从U形旁通管、过门弯管等处排出。对室外管网，除分段冲洗外，还应在循环水泵的吸水管上安装除污器除污。（一）供热系统的验收对供暖系统也可以采用蒸汽吹净或压缩空气吹净的方法。蒸汽供暖系统大多用蒸汽吹净，因为蒸汽流速高达约30~40m/s，可以比水冲洗得更干净。用压缩空气清洗时，常将压缩空气和城市上水管道的供水一起送入供暖系统，压缩空气使系统中的水鼓泡，扰动形成一种乳状气水两相流，能将赃物更顺利的排出。当排水管排出清水时，即可停止吹净工作。（一）供热系统的验收供热系统的运行一、室外热力管网的运行室外热力管网有地上架空敷设和地下敷设两类，其运行管理工作有如下要求：1、巡线检查架空敷设管道巡线检查的内容是：1）管网支撑、吊架是否稳固、完好。2）管网保温层和保护层是否完好。3）管网连接补位是否严密。4）管网的疏水装置是否正常、良好。。（一）供热系统的运行5）管网中的阀门和压力表是否工作正常。地下管线巡查检查内容有：1）地沟和检查井是否完好，是否不受地下水的侵蚀。2）管网和保温层、保护层是否良好。3）阀门、补偿器是否处于正常工作状态。2.室外热力管道经常性的维护工作。1）定期排气。2）定期排污。3）定期润滑阀杆，使阀门处于易开易关状态。（二）供热系统的运行二、供暖系统的停止运行1.供暖系统的放水当供暖系统停止运行后，可在进行锅炉房放水的同时，进行锅炉房内部管路放水，然后放室外管网的水，最后放用户共供暖系统的水。放水后用清水对各部分管网进行冲洗，放水和冲洗时，应先打开管网中的排气阀，并将管网中所有阀门打开。放水和冲洗后，应关好所有的排气阀和放水阀，其余阀门的开关依据管网保养方法决定。。（二）供热系统的运行放水后系统中所有的容器、水泵、除污器等，都要进行人工清洗，除去所有脏物。冲洗后管网的所有缺陷应座上记号，并计入技术档案。2.供暖系统的保养对热水管网通常采用充水保养，蒸汽管网有条件的也应采取充水保养。当采用空管保养时，放水和冲洗应特别仔细，任何补位均不应留有积水，所有阀门应关严。系统的各种容器冲洗后，应让其自然干燥一段时间后，除去内、外表面上残留的旧漆，按规定再重新刷保护漆保护。（二）供热系统的运行一、供暖系统不热如果供暖系统中所有的用户系统都不热，原因一定出在锅炉房中；如果部分用户不热，原因可能出在锅炉房内，也可能出在外部热力网上。如可能是锅炉出力达不到要求或循环水泵的流量和扬程不够，也可能是外部热力管网泄漏或堵塞；若立管不热，则可能是热力入口处热媒的温度和压力没有达到设计要求，也可能是排气装置不灵，形成汽堵所致；若散热器不热，则可能是支管堵塞或系统排汽不畅，也可能是疏水器漏气。（三）供热系统的故障处理二、室外热力管网的故障1、管道破裂管道破裂产生的原因可能有：1）管道材质欠佳或焊接质量不好。2）补偿器的补偿能力不够或不起作用。3）管道被冻坏。4）管道内发生水击。5）管道支座下沉。6）管道支座锈住，不能滑动。

（三）供热系统的故障处理2.管道堵塞管道堵塞或部分堵塞的可能原因有：1）热媒所携带的脏物在管内淤积。2）金属管内壁的腐蚀物剥落后，堆积在管内。3）水质欠佳、水垢严重。4）阀门或管道连接部位的密封填料破损后，堆积在管内。3.管道连接处热媒泄漏热媒泄漏的可能原因有：1）法兰之间的垫片失效、老化、断裂。2）安装时法兰密封面不平行，法兰面有凹坑或刻痕。

（三）供热系统的故障处理3）连接螺栓未拉紧或松紧不一。4.补偿器故障自然补偿器、方形补偿器、波纹补偿器等都很少发生故障，只有套筒式补偿器故障较多，其主要故障为：1）泄漏，原因是填料老化失效，填料盒未拉紧。2）内筒咬死，原因是填料装的过紧，内外筒偏心补偿器一侧支座破坏引起直线管段下垂。3）补偿能力不够，原因是设计时选型不当，补偿器上双头螺栓保持的安装长度不够。4）内筒脱出，原因是补偿器上防止内筒脱出的装置损坏。

（三）供热系统的故障处理三、用户供暖系统的故障1.螺纹连接部位有热媒外漏产生的可能原因有：1）