《球墨铸铁直埋热水管道技术规程》编制说明

《球墨铸铁直埋热水管道技术规程》工程建设地方标准编制说明一、工作简况（一）任务来源（1）立足新发展阶段，全面贯彻新发展理念《“十四五”现代能源体系规划》提出要促进能源加工储运环节提效降碳，加强储运环节设施节能高效改革，《“十四五”工业绿色发展规划》坚持把提高能源资源利用效率放在首位，优化生产运输流程和工艺，促进节能降耗、提质增效。球墨铸铁管道应用于供热行业是市场的选择和行业创新低碳发展的必然趋势，作为几十年来流体输送管材的重要组成部分，球墨铸铁管道以其独特的优势势必成为以效率优先、创新驱动、市场主导为基本原则发展的工业体系中的绿色发展新动能。（2）现状供热管道管材单一，管材局限性对新管道新工艺有迫切需求。当下，供热管道领域陷入了管材“同质化”困境，管材类型较为单一，难以适配日新月异的供热需求与前沿工艺，急切呼唤新型管道以及创新性工艺破局。山东省身兼供热大省重任，肩负着保障民生用热的关键使命，可当前供热管网几乎清一色是各式钢管。钢管独大的局面弊端尽显，漫长的施工周期不仅拖慢工程进度、拉高建设成本，还额外增加了施工期间对周边居民生活、交通出行的干扰频次；频繁维修、路面反复开挖更是让居民不堪其扰，也给供热企业带来期盼它能革新热力输送格局，呼声由来已久。球墨铸铁管道之所以备受瞩目，得益于其明显的优势。论防腐，能有效抵御各类侵蚀，降低管道损耗，延长使用寿命；论安全与耐久，质地坚韧，稳定性佳，无惧复杂工况与高压冲击，可长期稳定运行；谈施工，工序精简高效，工期大幅缩减，能快速组网投运；聊运维，故障频次低，维修轻松便捷，连带减少路面开挖，极大降低运维成本与社会影响。放眼全国，河北邯郸、山西临汾、甘肃兰州、河南郑州、内蒙古赤峰、陕西西安等地的热力企业早已敏锐洞察其优势，先行一步，多年前便大胆启用球墨铸铁管道用于一次网供热输送，收获诸多宝贵实操经验与亮眼成果，为更多地区提供了极具价值的应用范例。（3）现阶段标准体系不完善，难以及时支撑工程应用在给排水领域，球墨铸铁管道堪称“元老级”存在，历经漫长岁月的打磨与沉淀，相关技术发展良好，涵盖设计、施工到验收全流程的规范与标准完备，为行业的稳健发展筑牢根基。目光转向供热行业，球墨铸铁管道同样是久经考验的“实力选手”。多年的工程应用实践，充分验证了它的可靠性：施工工艺成熟高效，产品质量经得起时间与工况的严苛检验，收获了一众好评；从政府到社会各界，对其应用前景也颇为看好，给予的支持力度与日俱增。美中不足的是，供热领域的球墨铸铁管道标准规范尚不完善，制约着行业进一步发展。试点采用球墨铸铁管道开展供热项目，成果初显，引得省内其他地市纷纷投来关注目光，跃跃欲试。然而，现实难题接踵而至——现阶段，仅有产品标准正式颁布，国家层面的相关设计标准仍在紧锣密鼓地编写当中，省内更是尚未出台对应标准文件，设计工作如盲人摸象，施工环节也频频受阻，举步维艰。形势逼人，时不我待。为增加山东省城镇供热领域管材多样性，充分释放球墨铸铁管道的技术优势，筑牢运行安全防线，全方位保障工程质量，加快制定《球墨铸铁直埋热水管道技术规程》已然成为当务之急，势在必行。这份规程将为山东省供热行业规范、有序发展注入强劲动力，引领行业迈向新征程。（二）起草单位、起草人及任务分工（1）主编单位-济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司成立于1948年，是一家总部设在济南、面向全国经营布局的全产业链集团公司。集团在道路交通、给排水、桥梁、燃气热力、景观园林、地下空间、环境工程、隧道、建筑、电气、规划、岩土工程等专业上打造自己的特色与优势，拥有市政行业、工程勘察、城乡规划、公路、建筑工程、风景园林工程、城镇燃气工程、工程咨询单位资信、工程监理等多项甲级资质。集团现有员工2100余人，其中山东省工程勘察设计大师5人，山东省建筑工程大师2人，高级工程师400余人，注册师450余人；拥有14家子公司、12家一级分院、12家二级分院。多年来，圆满完成上万项工程设计任务，累计获得国家、住建部和省市各级荣誉表彰上千项。拥有有效知识产权100余项，其中发明专利20项。集团荣获国家勘察设计行业优秀民营企业奖、全国创优型优秀企业奖、市级文明单位等荣誉称号，同时是国家重点扶持的高新技术企业。（2）参编单位1-国铭铸管股份有限公司国铭铸管股份有限公司为济钢集团有限公司的控股企业，公司专注于球墨铸铁管的研发、生产和销售，是我国能提供最丰富规格的球墨铸管产品厂家之一。公司获得中国“铸管行业品牌”“山东省名牌产品”“山东省制造业单项冠军”“山东省绿色工厂”和“山东省优质产品”等称号。获授权发明专利10项，实用新型专利79项，受理发明专利20项。主持和参加制定的标准15项，其中国家标准4项，行业标准4项，团体标准7项。王浩及其研发团队近年来一直从事球墨铸铁热力管道项目研发工作，对球墨铸铁热力管道生产、标准、科研、工程项目开展了大量研究和应用。分别主编及参编了4项中国标准化协会关于球墨铸铁管热力管道产品及应用技术规程、工程图集方面的标准，分别是：2）《供热用预制保温球墨铸铁管、管件及附件》T/CAS3）《城镇供热球墨铸铁管道技术规程》T/CAS641-2022，于4）《城镇供热球墨铸铁管道工程图集》T/CAS679-2023，于公司的工程应用案例有：1）兰陵城投热力城建时代花园供热工程，2020年施工，规格：DN200，设计温度：130/70℃,设计压力：1.6MPa；设计温度：130/70℃,设计压力：1.6MPa；3）兰陵九号路一次供热管网工程，2022年施工，规格：DN600，设计温度：130/70℃,设4）临沂西城热力一次供热管网工程，2023-2024年施工，规格：DN1000、DN600、DN40020余公里，设计温度：130/70℃,设计压力：1.6MPa。（3）参编单位2-泰安市泰山城区热力有限公司泰安市泰山城区热力有限公司成立于2003年10月，为国有企业集中供热入网面积3800万平方米，实供面积2260万平方米，高温水隔压站2座、小区换热站等各类场站511座，已形成以国多热源联网供热、集中统一调度管理供热格局。积极参与全国城镇供热协会组织的各类标准的起草和编制。截至目前，共参与国家标准《城镇供热服务》GB/T33833，《供热客户服务》团体标准、《长输供热热水管网技术标准》团体标准、《架空和综合管廊预制热水保温管及管件》团体标准、《供热系统在线水力分析技术标准》团体标准及山东省地方标准《燃煤机组（锅炉）供热综合能源消耗限额》DB37778等6个标准和《城镇清洁供热技术导则》的起草和编制，还参与了《中国供热蓝皮书--城镇智慧供热》书籍的编撰，将我单位供热服务、供热管理、供热技术等好的做法和面临的问题融入标准中。（4）参编单位3-临沂市恒源热力集团有限公司临沂市恒源热力集团有限公司始建于1987年，是临沂市首家城市集中供热民生企业,注册资本金1.9亿元。集团有供热和新能源两大主业，业务涵盖热电、供热、工程、新能源四大板块。近年来，集团党委认真贯彻落实市委、市政府、市国资委工作部署，围绕中心工作，服务发展大局，深入践行现代大战略”，以重点项目建设为抓手，以集团“十大攻坚行动”为举措，做强主业、做优服务，不断提升企业发展核心保障力、核心竞争力和核心创造力，努力开创集团高质量发展新局面。集团先后获得“全国大气污染减排突出贡献企业”“山东省富民兴鲁劳动奖状”“山东省青年文明号”“省住建系统工人先锋号”“振兴沂蒙劳动奖状”“市直文明单位”“市先进基层党组织”“市工人先锋号”“市国资系统党建先进集体”等荣誉称号。2023年，实施临沂西部供热中心至临沂中心城区供暖长距主管道中应用球墨铸铁直埋热水管道，安装采用承插式柔性选接，相比传统焊接安装，具有安装速度快，施工简单快捷，无补偿安装等优势，大幅缩短建设周期，实现两个月建成投产。（5）参编单位4-济南城投设计有限公司济南城投设计有限公司(原济南市热力设计研究院)成立于1993年，为国有独资设计研发咨询类企业,隶属于济南市属国有一级大型企业一济南能源集团。公司注册资本6000万元，现有职工200多人。公司总部位于济南高新区银丰科技大厦，设有山西、陕西、东北、新疆、烟台、纯州六处分院，其中高级工程师(含正高级)50余人，中级职称80余人，各类国家级注册人员80公司专注能源设计领域三十年，倾力打造“能源、市政、建筑、BIM及亮化、风景园林、EPC及全过程咨询”等六大板块。公司具有市政行业热力工程甲级、市政公用工程专业咨询甲级、建筑行业(建筑工程)四级、市政行业乙级、电力行业火力发电乙级、电力行业新能源发电乙级、电力行业送屯工程7级、电力行业变电工程乙级、风景园林工程设计专项乙级、特种设备生产许已通过三体系(质量管理体系、环境管理体系、职业健康安全管理体系)认证。可承担市政道桥、给排水、风景园林、工业与民用建筑、城市集中供热工程及热电厂、大型热源厂、热力管网及能源站、空调制冷、燃气及新能源、B1M智慧化信息化设计、城市供热规划、可行性研究报告、项目申请报告、全过程咨询、EPC等各种设计咨询及总承包业务。在省内供热设计领域处于领先地位，在全国供热设计领域也具有较高的知名度和影响力。（6）参编单位5-威海市热力工程设计院有限公司威海市热力工程设计院有限公司始建于1993年，属威海热电集团全资子公司，具有市政热力工程乙级设计资质和压力管道其中高级职称4名。公司专注热力工程设计及技术咨询30余年，在完成威海市热力工程设计的同时服务青岛、烟台、日照、临沂1）文登张家产余热供暖项目保温球墨铸铁管道设计，规格：2）临港区蒸汽管道工程设计，规格：DN400，设计温度：设计温度：120/60℃,设计压力：1.6MPa；4）黄岛区灵山卫城区供热系统咨询及管网工程设计，规格：DN700、DN500,设计温度：95/55℃,设计压力：1.6MPa；DN500、DN400，设计温度：95/55℃,6）日照东部城区供热系统咨询及管网工程设计，规格：7）主持了威海热电集团供热庭院管网引入PERTII型管材、供热一级网应用保温球墨铸铁管材的适应性研究工作。（7）参编单位6-菏泽永恒热力有限公司菏泽永恒热力有限公司（原恒达热力）成立于2006年10月，是一家专业供热企业，公司主要经营：热力供应；供热设施(特种设备除外)的建设、维护与管理；热力技术服务；热计量与温控装置及相关器材的销售、安装；供热自动化工程等。公司以“敬业、忠诚、团结、进取、奉献”为企业精神，以“精细管理、温暖万家”为服务理念，确保供热“安全、高效、员工尽心”，抢抓机遇，奋力开拓，强化经营管理，提高服务质量，努力实现社会公益与企业效益双丰收。我们公司使用的是菏泽发电厂一期2*125MW和三期2*330MW共四台供热机组作为热源，可以承载的供热面积达2500余万平方米。近年来，公司持续加大对辖区内管网建设，形成了长城路、黄河路、八一路、长江路、钱塘路、漓江路等“五纵六横”的管网布局，整个热网系统实现互联互通，大大提高了管网运行的安全性、高效性。管网工程建设案例：1）漓江路热网建设工程，2020年开工，管径DN1000，长度4公里，设计温度95/50，压力1.6Mpa；2）经四沟热网建设工程，2020年开工，管径DN1200，长度1.2公里，设计温度95/50，压力1.6Mpa。3）长江路热网建设工程，2022年开工，管径DN500，长度3公里，设计温度95/50，压力1.6Mpa。（8）参编单位7-临沂兰城热力有限公司资企业，主要经营临沂市现代物流城区域的集中供热业务，截至目前，企业集中供热入网面积1000万平方米，实供面积500万平方米，供热首站2座、小区换热站等各类场站50座，供热一级管网200公里，二级管网500公里，资产规模约10亿元，已形成以中节新能源、国能生物为主热源等多热源联网供热、集中统一调度管理供热格局，供热范围涵盖现代物流城65%以上供热面积。2起草人及任务分工起草人任务分工1主编单位2王卫芹全文编制主编单位3杨敏华主编单位4校对主编单位5设计章节编制主编单位6格式编排主编单位7固定墩章节编制主编单位8安海鹏设计章节编制主编单位9校对主编单位校对主编单位校对主编单位杨洪彬产品技术支持参编单位产品技术支持参编单位刘长森产品技术支持参编单位李德生产品技术支持参编单位朱玉良工程数据支持参编单位工程数据支持参编单位刘瑞峰工程数据支持参编单位设计支持参编单位工程数据支持参编单位任永辉工程数据支持参编单位工程数据支持参编单位工程数据支持参编单位工程数据支持参编单位李宝峰工程数据支持参编单位工程数据支持参编单位产品技术支持参编单位产品技术支持参编单位刘爱东产品技术支持参编单位宋建国工程数据支持参编单位工程数据支持参编单位工程数据支持参编单位（三）起草过程2023年2月～4月，我院组织工作人员成立了编制组，联合参编单位的技术人员对国内外球墨铸铁直埋热水管道、预制保温钢制管道产品和技术现状与发展情况进行全面调研，同时广泛搜集相关标准和国内外技术资料，进行了大量的研究分析、资料查证工作，结合实际应用经验，进行全面总结和归纳，在此基础上编制出标准草案初稿。2023年7月，我院组织项目启动会，参会人员为各参编单深化编制内容，明确下一阶段工作安排和时间节点。2023年7月～2024年3月，经过多次线上、线下会议，我院将编制好的文稿与参编单位进行讨论，逐条细致讨论，形成征求意见稿。2024年4月～7月，对网上收集到的意见进行分类整理，对采纳的意见逐条修改并完善相关内容，同时对不采纳的意见进行回复，安排专人进行校对，以确保所有意见都答复完成。将答复后的意见返回至提出意见的单位或个人，征求其是否还有其他意见。所有的意见修改完成后，形成了送审稿。2024年7月，召开山东省工程建设标准审查会议，编制组根据编制任务汇报工作进展和规程内容，审查委员会对规程逐章节审查、讨论，形成审查意见。2024年7月～9月，根据评审会意见逐条进行修改，并与专家沟通确认后形成报批稿。程内容，形成最终稿。二、地方标准制定目的和意义球墨铸铁直埋热水管道在施工效率、运行安全、管道寿命等方面具备显著的属性优势，可以大幅改善集中热网环节的经济性，进而显著提升集中供热可行性，有望成为集中供热管道领域一股有发展前景的力量。本规程发布实施后，补充了山东省集中供热中采用球墨铸铁直埋热水管道的规范化、标准化要求，对完善山东省集中供热行业的技术内容有重要作用，提高了供热管网建设与运营的经济性，规程推广具有明显的经济社会效益。三、地方标准编制原则、主要技术内容和确定依据本规程的制定遵循统一性、协调性、适用性、一致性、规范性的原则，参考相关国家标准、行业标准、产品标准，力求描述准确，数据来源可靠。本规程规范了球墨铸铁直埋热水管道的设计、施工、验收和运行维护方面。正文主要包括5个章节，分别是：1.总则；2.术语；3.设计；4.管道施工与验收；5.运行与维护。本规程适用于山东省范围内新建、改建或扩建的设计温度小于或等于130℃,设计压力小于或等于2.5MP于或等于1600mm的球墨铸铁直埋热水管道的设计、施工、验收和运行管理。球墨铸铁直埋热水管道的设计工作年限不应小于30年。建（构）筑物结构设计工作年限不应小于50年，安全等级不应低于二级。本规程较其他同类型地标增加了刚性连接管段设计、固定墩设计等节次，为球墨铸铁直埋热水管道在实际应用中提供了多种解决方案。（2）技术指标确定依据1）本规程的温度适用范围是结合了相关国家标准、行业标准和山东省实际供热温度确定的。本规程的压力适用范围与现行行业标准《城镇供热管网设计标准》CJJ/T34保持一致，最高设计压力是2.5MPa。本规程适用范围包括自热源出口至热力站的供热管网和自热力站出口至建筑热力入口的庭院管网。基于球墨铸铁管道的生产工艺和市场需求，其最小公称直径一般为DN100。依据国家现行产品标准《预制保温球墨铸铁管、管件和附件》GB/T43492的规定，供热用球墨铸铁管道公称直径最大为DN1600。国家现行产品标准《高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管及管件》GB/T29047适用的最大管径为DN1600。随着长输供热技术的发展，国内实际供热工程中建设投运的热水管道公称直径已达DN1600，为了适应供热技术发展情况，本规程将热水管道的管径扩大到DN16002）关于管道的设计工作年限和建（构）筑物结构设计工作年限与现行国家标准《供热工程项目规范》GB55010和相应的产品标准要求是一致的。为了保障工程建设质量，在设计计算、材料选择、产品制造、工程施工、检验试验、项目验收、运行管理等环节均应严格控制，才能实现管道使用要求。影响供热管道主体结构使用寿命的主要因素是疲劳破坏和腐蚀，设计工作年限的规定仅包括管道的主体结构，不包括阀门、补偿器、仪表、支架、保温等易损附件。规定建（构）筑物结构设计工作年限的目的是合理选择供热建（构）筑物结构的材料和设计计算参数，满足供热设备和管道运行维护需要。根据国家现行强制性工程建设规范《工程结构通用规范》GB55001的规定，安全等级主要根据建（构）筑物的由于中断供热造成的社会影响较大，供热设计中，建（构）筑物的安全等级的取值根据不同的地区和城市规模确定，一般取二级或一级。热水管网的构筑物指供热管网的管沟、检查室等，其结构设计工作年限不应低于50年，安全等级不应低于二级。3）球墨铸铁直埋热水管道系统中根据需要由钢管、柔性承插铸铁管道、自锚铸铁管道和固定墩组成，需要对管道系统进行本标准编制时主要的技术指标参照《预制保温球墨铸铁管、管件和附件》GB/T43492-2023、《水及燃气用球墨铸铁管、管件和附件》GB/T13295-2019，同时通过应力软件计算、燕山大学力学实验台和国铭铸管厂区的铸铁管道热力实验室来获取数1《供热工程项目规范》GB550102《工程结构通用规范》GB550013《建筑与市政工程抗震通用规范》GB550024《建筑与市政地基基础通用规范》GB550035《湿陷性黄土地区建筑标准》GB500256《工程测量标准》GB500267《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB500328《膨胀土地区建筑技术规范》GB501129《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB5026410《输气管道工程设计规范》GB5025111《输油管道工程设计规范》GB5025312《给水排水工程管道结构设计规范》GB5033213《混凝土结构设计标准》GB/T5001014《建筑抗震设计标准》GB/T5001115《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/T5004616《设备及管道绝热技术通则》GB/T427217《预制保温球墨铸铁管、管件和附件》GB/T4349218《硬质聚氨酯喷涂聚乙烯缠绕预制直埋保温管》GB/T3461119《球墨铸铁管线用自锚接口系统设计规定和型式试验》GB/T3617320《法兰接