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供热管道施工质量控制要点研究具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。前言供热管道都为输送高温水的压力管道,管道内压大,管道附件多、连接点多,而且埋地管道出现问题后难以找到泄漏点。我国仅媒体报道的地下管线的泄漏事故每天就多达 起,开挖维修等给社会造成了巨大损失,所以应严格控制直埋供热管道的质量,保证供暖安全。1施工验收标准适用性分析对直埋供热管道设计上多以 CJJ34-2002《城镇热力网设计规范》为依据,材料验收上则以 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》为标准,施工方面以 CJJ28-2004《城镇供热管网工程施工及验收规范》和 CJJ/T81-98《城镇直埋供热管道工程技术规程》 作为主要的施工验收规范, 焊接和安装还可以参考GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》和 GB50236-97《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》,这样在施工前就有了一个清晰的规范体系主线,有利于安装质量控制。2施工材料方面的要求室外直埋供热管道一般都使用高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管(俗称黑夹克管),它是构成管线的基础性材料,由高密度聚乙烯外护管、聚氨酯甲酸脂硬质泡沫塑料保温层和钢管组成。管道的质量是决定整个管线工程质量的根本, 对其应严格要求。首先要保证有完整的质量证明书, 材料到现场后主要复检钢管质量、聚乙烯外护管的质量和聚氨酯保温层的质量。2.1 钢管质量要求供热工程中使用的钢管主要是输送流体用无缝钢管和螺旋缝埋弧焊钢管。其中 DN200 及以下的一般使用无缝钢管,大于 DN200 的管道使用埋弧焊管,其质量应满足《输送流体用无缝钢管》GB/T8163和《城市供热用螺旋缝埋弧焊钢管 》CJ/T2033 的要求 , 主要应在钢管成分、可焊性和厚度等方面要满足质量要求。2.2 高密度聚乙烯外护管的质量要求外护管由高密度聚乙烯塑料制造,现场检测主要是外观检测和厚度检测,外观应为黑色,其内外表面目测不应有损失其性能的沟槽。不允许有气泡、裂纹、凹陷、杂质、颜色不均等缺陷,不允许出现色差条纹。2.3 聚氨酯保温层的质量控制泡沫体应无污染、无收缩分层开裂现象,泡孔应均匀细密,泡沫的闭孔率不应小于 88%等。 要注意保护管壳与硬质泡沫粘接力的问题,如果保温层与钢管粘接力不足,则保温体变成了钢管内地沟,地下水一旦渗入就非常难以排除,会通过孔隙进入钢管外壁,不但造成钢管严重腐蚀,还失去限制钢管膨胀的能力,最终导致钢管整体失效,造成巨大经济损失。3施工方面的要求工程施工是通过工人的劳动将零散的材料组成具有使用价值的系统工程的过程, 施工质量的好坏对工程质量的形成有着很大的影响。 对直埋供热管道的质量有重要影响的工序主要有管沟开挖、管道焊接、接口保温和管沟回填等几道工序。3.1 管沟开挖质量控制一般在定线合格后使用机械开挖, 要保证留有 200mm 的预留量用人工配合挖至槽底标高。 开挖后要保证施工范围内排水畅通,并应采取措施防止地面水或者雨水流入沟槽,雨期施工时应采取防止浮管及防止泥浆进入的措施。管沟开挖后遇到松软地基要先采用换填等方法处理合格后方可进行下管工序的施工。3.2 下管质量控制现在下管施工时大管一般都使用起重机械完成,施工时要注意保护外护管,运输吊装时宜用宽度大于 50mm 吊带吊装,严禁用铁棍撬动外护管和用钢丝绳直接捆绑外壳,以免造成保护层的损坏。 下管后要用封头将管道两端封闭起来,直到焊接时再拿开,防止将泥沙带入管道内,给运行带来不便。3.3 焊接作业的质量控制焊接作业时要遵守《城镇供热管网工程施工及验收规范》和《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定,主要对焊工、坡口和焊接工艺等进行控制。 焊工首先要有合格证,保证在合格证准予的范围内施焊,并应在正式施焊前先焊接几个试件经检测合格后方可大面积施焊。坡口和焊接工艺等也要满足规范要求,并应注意去除坡口表面的氧化皮。应保证管道焊接所用的手弧焊机、氩弧焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置完好且性能可靠,焊接施工时尤其要注意三通等处的加强,避免主管的伸缩导致焊口的撕裂,同时注意管道焊接中断时进行临时封堵防止将管道泥沙带入管道给运行带来不便。焊接完后应进行探伤,比例一般按照设计要求做,设计无要求时规范规定高温热水探伤数量按照焊口数量的 15%进行探伤。3.4 管道现场接口保温防腐方面的控制保温接口处的防水已成为关系到直埋保温管寿命的重大问题,夹克层本身不透水,地下水一旦从破损处或者未处理好的缝隙处渗入就很难再流出来,造成管线长时间加速腐蚀,同时造成能源浪费。基材处理时要将施工中的管道外壁的泥沙和焊渣处理干净,并涂上耐高温防锈漆。 外护管焊接时 DN200 及以上的护管用电熔套进行焊接,DN200以下的才可以用现场手工气焊进行。电熔套焊接时要用专用焊机进行加热,要严格按照操作规程操作,保证焊接时间和温度,外护管焊接时尤其要注意三通处的焊接质量。电熔焊完成后还应该在两侧焊口处手工焊接一层专用收缩带进行保护, 专用收缩带通过火焰加热收缩,将管道外壳和接头套袖搭接处严密柔性连接起来,可保护接头的密封防水并消除接头处的轴向热应变。现场发泡时应注意环境温度和外护管温度,环境温度宜为 20℃,不应低于 10℃,管道不应超过 50℃。3.5 管道打压和冲洗打压是检测施工质量的重要一环,焊接完成后应进行强度试验和严密性试验。 强度试验压力应为 倍设计压力,严密性试验压力应为 倍设计压力, 且不得低于 。 管道的冲洗往往引不起重视,但在雨季施工时,泥沙容易进入管道而且很多焊渣也在管线内部,管道冲洗能将这些杂质冲出管线,防止堵塞过滤器和板式换热器。 冲洗应按主干线、支干线、支线分别进行,二级管网应单独进行冲洗,冲洗前应充满水并浸泡管道,水流方向与设计的介质流向一致。 冲洗应连续进行并宜加大管道内的流量,管内平均流速不应低于 1m/s,排水时不得形成负压。水力冲洗的合格标准应以排水水样中固体物的含量接近或等于冲洗用水中固体物的含量为合格。3.6 管线回填直埋管道在地下和土壤形成一个整体,管道回填质量极大的影响管道的垂直和轴向受力。 不单单是管道自身的问题,其受力情况更为复杂,管道周围填砂可提供所需的土壤摩擦力,也能避免聚乙烯外壳的破坏, 所以回填质量也是保证整个管网系统工程质量的重要一环。砂大小应均匀,且回填密度尤其是管道底部一定要保证,底部多用水夯来保证其密实度。4结语预制直埋供热管网是一个系统工程,组成复杂,工序众多,质量要求高运行环境恶劣,只有重视组成系统的所有工序质量控制,以及重视管网工程的所有环节,才能构成一个优质的直埋热网工程。 。本文主要从材料质量管理、施工质量管理等方面论述了无补偿直埋供热管道安装工程的质量控制,以供参考。关键词:直埋供热管道;管道材料;安装工序;质量控制中图分类号:O213文献标识码: A前言供热管道都为输送高温水的压力管道,管道内压大,管道附件多、连接点多,而且埋地管道出现问题后难以找到泄漏点。我国仅媒体报道的地下管线的泄漏事故每天就多达 起,开挖维修等给社会造成了巨大损失,所以应严格控制直埋供热管道的质量,保证供暖安全。1施工验收标准适用性分析对直埋供热管道设计上多以 CJJ34-2002《城镇热力网设计规范》为依据,材料验收上则以 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》为标准,施工方面以 CJJ28-2004《城镇供热管网工程施工及验收规范》和 CJJ/T81-98《城镇直埋供热管道工程技术规程》 作为主要的施工验收规范, 焊接和安装还可以参考GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》和 GB50236-97《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》,这样在施工前就有了一个清晰的规范体系主线,有利于安装质量控制。2施工材料方面的要求室外直埋供热管道一般都使用高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管(俗称黑夹克管),它是构成管线的基础性材料,由高密度聚乙烯外护管、聚氨酯甲酸脂硬质泡沫塑料保温层和钢管组成。管道的质量是决定整个管线工程质量的根本, 对其应严格要求。首先要保证有完整的质量证明书, 材料到现场后主要复检钢管质量、聚乙烯外护管的质量和聚氨酯保温层的质量。2.1 钢管质量要求供热工程中使用的钢管主要是输送流体用无缝钢管和螺旋缝埋弧焊钢管。其中 DN200 及以下的一般使用无缝钢管,大于 DN200 的管道使用埋弧焊管,其质量应满足《输送流体用无缝钢管》GB/T8163和《城市供热用螺旋缝埋弧焊钢管 》CJ/T2033 的要求 , 主要应在钢管成分、可焊性和厚度等方面要满足质量要求。2.2 高密度聚乙烯外护管的质量要求外护管由高密度聚乙烯塑料制造,现场检测主要是外观检测和厚度检测,外观应为黑色,其内外表面目测不应有损失其性能的沟槽。不允许有气泡、裂纹、凹陷、杂质、颜色不均等缺陷,不允许出现色差条纹。2.3 聚氨酯保温层的质量控制泡沫体应无污染、无收缩分层开裂现象,泡孔应均匀细密,泡沫的闭孔率不应小于 88%等。 要注意保护管壳与硬质泡沫粘接力的问题,如果保温层与钢管粘接力不足,则保温体变成了钢管内地沟,地下水一旦渗入就非常难以排除,会通过孔隙进入钢管外壁,不但造成钢管严重腐蚀,还失去限制钢管膨胀的能力,最终导致钢管整体失效,造成巨大经济损失。3施工方面的要求工程施工是通过工人的劳动将零散的材料组成具有使用价值的系统工程的过程, 施工质量的好坏对工程质量的形成有着很大的影响。 对直埋供热管道的质量有重要影响的工序主要有管沟开挖、管道焊接、接口保温和管沟回填等几道工序。3.1 管沟开挖质量控制一般在定线合格后使用机械开挖, 要保证留有 200mm 的预留量用人工配合挖至槽底标高。 开挖后要保证施工范围内排水畅通,并应采取措施防止地面水或者雨水流入沟槽,雨期施工时应采取防止浮管及防止泥浆进入的措施。管沟开挖后遇到松软地基要先采用换填等方法处理合格后方可进行下管工序的施工。3.2 下管质量控制现在下管施工时大管一般都使用起重机械完成,施工时要注意保护外护管,运输吊装时宜用宽度大于 50mm 吊带吊装,严禁用铁棍撬动外护管和用钢丝绳直接捆绑外壳,以免造成保护层的损坏。 下管后要用封头将管道两端封闭起来,直到焊接时再拿开,防止将泥沙带入管道内,给运行带来不便。3.3 焊接作业的质量控制焊接作业时要遵守《城镇供热管网工程施工及验收规范》和《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定,主要对焊工、坡口和焊接工艺等进行控制。 焊工首先要有合格证,保证在合格证准予的范围内施焊,并应在正式施焊前先焊接几个试件经检测合格后方可大面积施焊。坡口和焊接工艺等也要满足规范要求,并应注意去除坡口表面的氧化皮。应保证管道焊接所用的手弧焊机、氩弧焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置完好且性能可靠,焊接施工时尤其要注意三通等处的加强,避免主管的伸缩导致焊口的撕裂,同时注意管道焊接中断时进行临时封堵防止将管道泥沙带入管道给运行带来不便。焊接完后应进行探伤,比例一般按照设计要求做,设计无要求时规范规定高温热水探伤数量按照焊口数量的 15%进行探伤。3.4 管道现场接口保温防腐方面的控制保温接口处的防水已成为关系到直埋保温管寿命的重大问题,夹克层本身不透水,地下水一旦从破损处或者未处理好的缝隙处渗入就很难再流出来,造成管线长时间加速腐蚀,同时造成能源浪费。基材处理时要将施工中的管道外壁的泥沙和焊渣处理干净,并涂上耐高温防锈漆。 外护管焊接时 DN200 及以上的护管用电熔套进行焊接,DN200以下的才可以用现场手工气焊进行。电熔套焊接时要用专用焊机进行加热,要严格按照操作规程操作,保证焊接时间和温度,外护管焊接时尤其要注意三通处的焊接质量。电熔焊完成后还应该在两侧焊口处手工焊接一层专用收缩带进行保护, 专用收缩带通过火焰加热收缩,将管道外壳和接头套袖搭接处严密柔性连接起来,可保护接头的密封防水并消除接头处的轴向热应变。现场发泡时应注意环境温度和外护管温度,环境温度宜为 20℃,不应低于 10℃,管道不应超过 50℃。3.5 管道打压和冲洗打压是检测施工质量的重要一环,焊接完成后应进行强度试验和严密性试验。 强度试验压力应为 倍设计压力,严密性试验压力应为 倍设计压力, 且不得低于 。 管道的冲洗往往引不起重视,但在雨季施工时,泥沙容易进入管道而且很多焊渣也在管线内部,管道冲洗能将这些杂质冲出管线,防止堵塞过滤器和板式换热器。 冲洗应按主干线、支干线、支线分别进行,二级管网应单独进行冲洗,冲洗前应充满水并浸泡管道,水流方向与设计的介质流向一致。 冲洗应连续进行并宜加大管道内的流量,管内平均流速不应低于 1m/s,排水时不得形成负压。水力冲洗的合格标准应以排水水样中固体物的含量接近或等于冲洗用水中固体物的含量为合格。3.6 管线回填直埋管道在地下和土壤形成一个整体,管道回填质量极大的影响管道的垂直和轴向受力。 不单单是管道自身的问题,其受力情况更为复杂,管道周围填砂可提供所需的土壤摩擦力,也能避免聚乙烯外壳的破坏, 所以回填质量也是保证整个管网系统工程质量的重要一环。砂大小应均匀,且回填密度尤其是管道底部一定要保证,底部多用水夯来保证其密实度。4结语预制直埋供热管网是一个系统工程,组成复杂,工序众多,质量要求高运行环境恶劣,只有重视组成系统的所有工序质量控制,以及重视管网工程的所有环节,才能构成一个优质的直埋热网工程。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:
城市集中供热管网设计之浅见 [内容摘要] 通过分析城市集中供热管网设计中问题,对管网布置、直埋敷设等提出自己粗浅的看法 [主 题 词] 城市集中供热管网、布置类型、直埋敷设、补偿器应用、水力平衡 随着经济发展和居民生活质量的提高,城市集中供热因其易控制、能源利用率高,供热范围广和环境影响较低等优势得到迅速发展。但随着城市集中供热的推广和室内采暖系统采用热计量,也产生了一系列的问题。对城市集中供热管网设计也提出了更高的要求。本文就供热管网设计的几个技术问题进行分析。 一、城市集中供热管网布置类型 城市集中供热管网布置与热媒种类、热源与热用户相互位置有一定的关系,其布置应考虑系统的安全性和经济性。城市供热系统的特点是热用户分布区域广、分支多。在管网发生事故时,通常允许有若干小时的停供修复时间。有些热网为提高供热可靠性和应付供热发展的不确定性,在规划设计时就将热网象市政给水管网一样成网格状布置,但这样存在一定的问题,热网水力工况和控制的十分复杂,同时网格状管网投资非常高。在城市多热源联合供热时,有些规划设计时将热网主干线设计成环管网环状布置,用户管网是从大环网上接出的枝状管网,这种布置方式具有供热的后备性能,运行安全可靠,但热网水力工况和控制的也比较复杂,投资很高。 在充分考虑系统的安全性和经济性的前提下,笔者认为城市热力管网应是多条枝状管网放射型布置。在规划设计时,根据城市规模、热用户分布及热源位置布置几条输配主干线,在实施过程中根据供热能力和热用户情况,逐步完善不同的主干线。当城市供热主干线骨架形成后,适当敷设连通管,在正常工作时连通管上的阀门关闭,当主干线某段出事故时,可利用连通管进行供热。这种热网布置形式保证了枝状管网适应不确定热用户的发展,如果一条干管供热能力不够,敷设相邻干管时加大其供热能力就可以解决,以达到供热管网输配能力最优化,不必象环状管网那样先埋入较大管道去等负荷确定的热用户。 二、热力管道直埋敷设 供热管网直埋敷设由于占地面积小、工程造价低、施工周期短、保温性能好等特点,在实际工程中得到了广泛应用。正确认识热力管道直埋原理,合理选择敷设方式是很关键的。热水管道直埋与架空或管沟敷设主要不同之处在于直埋敷设的供热管道保温结构与周围土壤直接接触,管道热胀冷缩的过程受到土壤摩擦力约束,此时管道处于锚固状态,在热胀冷缩过程中产生的位移势能,被储存在管道壁上,使管道受力复杂化。管道直埋敷设方式可分为:无补偿直埋敷设、一次性补偿直埋敷设和有补偿直埋敷设三大类。 热力管道的敞开预热无补偿直埋敷设是一种“冷紧”式直埋。工艺过程是在管道焊接完毕后 ,对一定长度管道进行预热,管道受热产生变形,释放一部分热应力,同时对管沟进行回填夯实,利用土壤摩擦力将管道嵌固。这种敷设方式不需要设补偿器和固定支墩,其工程造价最低。但这种方法不仅施工复杂,而且管线预热只能改变管线的热态应力水平,而不能改变它的全补偿值,从管材疲劳的角度来看,在实际采用时应仔细斟酌。 一次性补偿直埋也是一种“冷紧”型直埋。工艺过程是:在管道焊接完毕沟槽回填后,对管道进行预热,管道热伸长被“一次性补偿器”吸收,此时立即将“一次性补偿器外壳和管道 焊死,使其不能再次伸缩,这样预热结束后,管道由于温降产生的热应力在管道中表现为拉应力,用以克服管道再次受热时的热应力。 有补偿直埋是目前应用最多的敷设方式,因其施工方便,所以得到广泛采用。实际工程中应尽量合理布置补偿器,使管道的补偿器分段长度接近最大安装长度,(管段由于移动所产生的土壤摩擦力在管道截面上产生的应力和材料许用应力相等,这个管段长度即最大安装长度)同时应保证补偿器在固定支墩两侧 对称布置,以减小固定支墩受力,降低支墩土建费用。另外对直线段“驻点”位置的固定支墩应考虑取消,以降低造价。对于小区二次热网,如果仅是为集中空调或地板辐射采暖服务,热媒温度65℃以下,实际工作温度较低,热应力较小,因此热网设计中可根据管网柔性考虑非预热的无补偿直埋敷设。 直埋敷设管线最大安装长度Lmax计算如下: Lmax=(ƒ[δ]20-pdi/4s)A/(πDoFf) m 式中:A--管道横截面积 mm2 Ff--管道外表面摩擦力 N/ m2 ƒ--应力范围的减小系数 di--管道内径 mm p--设计压力 MPa [δ]20--钢材许用应力 MPa Do--保温管直径 m s--管道壁厚 mm 供热管网直埋敷设应注意下列有关事项:直埋管道尽可能直线敷设,管道自然弯曲应限制在5º以内;从主干线引出的分支干线处,应设“L”、”Z”型弯管;水平弯管处应力集中,受力较大,应增加弯头壁厚、加大弯头的曲率半径;在土壤下沉性属于二级或高于二级地区,直埋敷设要采取一定的措施。 三、波纹管补偿在热力管网中的应用 在热力管网敷设中,补偿器是保证管道安全运行的重要部件。波纹管补偿以其体积小、重量轻、节省钢材、占地面积小、流动阻力小、不易渗漏,已开始占有举足轻重的地位,而且很有发展前景。目前波纹管制造突破了传统的材料和工艺,采用高弹性金属管经滚压一次成型,并采用多层金属结构,从而提高了其补偿能力和承压能力,应用新技术制造的波纹管补偿为其在热力管网中的应用提供了可靠的保证。 尽管波纹补偿器有很多优点,但它也有自身的缺点。例如轴向型波纹补偿器对主固定支架产生压力推力,管壁较薄不能承受扭力,设备投资高等。许多设计人员对波纹补偿器的认识还不够全面,因此在设计中存在计算和补偿管系选定不合理问题。 波纹管补偿器根据位移形式可基本分为轴向、横向、角向三类,每一类都有各自的优点和缺点,所以必须根据不同的使用条件,恰当地选用才能使波纹补偿器正常工作,做到波纹补偿器设计选型经济、合理。 轴向补偿 直管段上的膨胀节对沿膨胀节及管段的轴向方向拉伸与压缩进行补偿。膨胀节给出的额定补偿量包括拉伸、压缩位移的总和。轴向型补偿器。这是应用最多的也是最基本的型式。在工作时主要是利用其波纹部分的轴向变形来吸收管道的轴向位移。 横向补偿 是在“L”、“Z”、“Ⅱ”型管道中的补偿形式。通过成对的波纹管弯曲变形实现直线补偿。 角向补偿 管路补偿需要膨胀节作弯曲变形,它们往往是两个或三个角向式膨胀节组合使用,实现直线补偿。 铰链型补偿器 在结构上由波纹管、活动铰链、销轴组成。该补偿器可在同一平面内作角向偏转,因此可吸收管道在同一平面内的角位移。 万向铰链型补偿器 在结构上由波纹管、铰链和万向铰链组成。它可以在任意平面内作角向偏转,从而可吸收管道的任意平面内的角位移(空间角位移)。 波纹管的产品性能有两大类:其中一种是为满足使用必须保证的性能,如耐压、耐温、耐疲劳和弹性补偿等;另一类,如刚度、有效面积、材质等,它们不是使用所需要的,但它们对管系的设计及补偿器的使用有重要影响,所以对它们都要有充分的认识。 波纹补偿器的补偿能力源于波纹管的弹性变形,有拉伸、压缩、弯曲及它们的组合变形。补偿能力的大小,由设计者根据需要确定规定的额定补偿量,即表示在一定条件下具有的最大补偿能力。热力管网两固定点之间的最大长度是由管道失稳条件决定的,它与管径的大小及补偿器的补偿能力有关,一条管线无论如何复杂都可以通过设置固定支座将其分割成若干形状相对简单的独立管段,如直管段,L形管段,Z形管段等。波纹管补偿器的计算应从以下几方面着手。 (1)热力管道的热伸长量通常按下式计算: Δx=α(t1-t2)L 其中:Δx —— 管道的热伸长量,mm; α —— 钢管的线膨胀系数,mm/(m ℃), t1 —— 管内介质温度,℃,管内介质指蒸汽、热水、过热水等; t2 —— 管道安装时的温度,℃, L —— 管道计算长度,m。 计算管道热伸长量,是为了确定补偿器的所需补偿量,或验算管道因热伸长而产生的压缩应力,所以对于管道的热伸长量应计算其最大值,即取冷态安装条件的最低温度和热态运行条件的最高温度之间的最大温差。由于管网安装的气候条件差异很大,因此t2不应有统一的取值,应根据当时的气候条件和施工环境,确定适当的管道安装温度。 (2)安装轴向型补偿器的管道轴向推力F,按下式计算: Fx=Fp+Fm+Fs N 式中: Fp——内压力产生的推力, N FS——波纹管补偿的弹性反力 N Fm——管道活动支架的摩擦力 N 计算固定支架推力时,应按管道的具体敷设方式,参考上述公式按支架两侧管道推力的合力计算。 (3)管道应力验算 补偿器在内压作用下的失稳包括两种情况,即平面失稳和轴向柱状失稳。 A、 平面失稳 表现为一个或几个波纹的平面相对于波纹管轴线发生转动而倾斜,但其波平面的圆心基本在波纹管的轴线上。这是由于内压产生的子午向弯曲应力和周向薄膜应力的合力超过材料屈服强度,局部出现塑性变形所致。 B、 柱失稳 波纹管的波纹连续地横向偏移,使波纹管偏移后的实际轴线成弧形或S形(在多波情况下呈S形)。这种情况多数是因为波纹数太多,波纹管有效长度L跟内径d之比(L/d)太大造成的。为避免失稳情况发生,对管道应进行应力验算。 管道在工作状态下,由内压产生的折算应力按下式计算: σeq=P[-Y(s-α)]/ s-α ≤[σ]t MPa P-设计压力 MPa do-管线外径 mm s-管线设计壁厚 mm Y-温度对计算管线壁厚的修正系数 α-腐蚀裕量 mm [σ]t-设计温度下的许用应力 Mpa 四、推广使用水力平衡元件,提高水输送系数 在供热系统中,热媒介质由闭式管路系统输送至各用户。对于一个设计合理,并能够按设计工况运行的供热管网,其各用户应均能获得相应的设计流量,以满足其负荷要求。但在实际运行当中,由于缺乏消除环路剩余压头的水力平衡元件,大部分管网系统近段环路的剩余压头只能靠管线管径的变化来消除,而且目前管网上控制阀门既无调节功能,又没有流量显示,使得部分环路及末端用户的流量,并不按设计要求输配。水力失调直接导致热力失调,供热系统存在的冷热不均现象,主要原因就是系统的水力失调亦即流量分配不均所致。 水力失调度计算如下:水力失调度X=实际流量G’/设计流量Gsj 当水力失调度X 远远大于1 时,根据散热器性能曲线可以看出,此时平均室温的增长缓慢;当X远远小于1时,平均室温的减少幅度明显增加。热力工况失调形成了“大流量,小温差”的运行方式。实际上大流量运行方式并没有从根本上消除系统的水力失调,反而带来了能耗的增加。即大流量要求大水泵,增加了电耗;大流量形成了大热源,热源低负荷运行降低了热源热效率,管网小温差运行增加了输送能耗,还影响了散热器的散热效率。除此之此,大流量还降低了系统的可调性,即系统流量过大,近端多余的流量无法调剂到末端,甚至出现回水温度过高的假象。结果增加了整个供热系统的热耗,降低了输水系统的热效率。 规范中规定“设计中应对采暖系统进行水力平衡计算,确保各环路水量符合设计要求。在室外各环路及建筑物入口处采暖供水管(或回水管)路上应安装平衡阀或其它水力平衡元件,并进行水力平衡调试”。为搞好管网的初调节,在一、二次管网的各个分支处和各热力入口处装置调节性能好的平衡调节阀,以保证各环路水量符合设计要求。 目前市场水力平衡元件主要有手动调节阀(平衡阀)和自动调节阀(自力式调节阀)两大类,其具体选用应结合系统运行方式的不同,分别对待。对于手动调节阀来说,流量G=KV ∆P,式中K V为手动调节阀阀口的流量系数,∆P为手动调节阀阀口两侧的压差。K V的大小取决于开度,开度固定,K V即为常数,那么只要∆P 不变,则流量G不变,安装后可替代原有管网控制阀门。而自力式调节阀从结构上说,是一个双阀组合,由手动孔板和自动孔板组成一个有机的整体,手动孔板是按设计流量进行调控的锁定机构,自动孔板是保证设计流量恒定的控制机构。当流经手动孔板流量大于设计流量时,自动孔板的阀瓣上移,减少自动孔板的断面,从而减少通过调节阀的流量,使其与设计流量相符。反之亦然。 当系统的运行调节为质调节时,可以采用自力式调节阀,因为这种调节方式只改变供水温度,而与系统的水力工况无关,即在不改变系统的水力工况的情况下,把调节传达到每个用户和设备。采用自力式流量控制阀,可以吸收网路的压力波动,维持被控负载的流量恒定。采用自力式压差控制阀可以吸收网路的压力波动,以维持施加于被控环路上的压差恒定。 当系统的运行调节采用集中量调节(水泵的变频调节等)时,不能采用自力式调节阀。因为这种调节是通过改变水量实现的,因而调节时改变了系统的水力工况,所以若采用自力式调节阀,势必造成出现流量分配的混乱。显然,由于自力式调节阀的存在而造成了系统集中调节的不能实现。这时若采用手动调节阀(比如平衡阀),则系统总流量增减时,各支路、各用户的流量可以同比例增减,即系统的集中调节可以传达至每一个末端装置。当系统采用分阶段改变流量的质调节时,虽然每个阶段流量不变。但若采用自力式调节阀,每个流量阶段要对控制流量或控制压差进行设定,给运行管理带来很大不便,所以不宜采用。 五、结束语 热力管线工程运行是否正常直接关系到居民生活质量,在设计过程中应遵循技术先进、经济合理、安全适用的原则,作为一项系统工程,从管网的设计到管道的 制造、安装及管网的启动运行,每个环节都直接影响着工程的成败。而一项好的设计可以使产品的性能得以充分发挥,可以最大限度地减少施工中的困难,可以降低工程造价。因此,我们的设计一定要做到严谨合理,为工程的成功提供可靠的前提保证,如若不然,不仅增加工程造价,同时还由于设计不当而削弱了热力管线运行的安全性和可靠性。
管工技师专业论文题目:浮法玻璃生产工艺中燃料油管道系统的安装及质量保证引言近些年来,随着安装行业逐渐向专业化过渡的特点,我们单位在机电安装及大型非标制作安装的队伍中站稳了脚跟,以专业安装各种轧机和浮法玻璃生产线以及配套的机电管道,创下了自己的品牌,承接的安装任务遍布全国各地。作为一名专业的管工,我的工作特点当然是以各种的管道为主,陆续在不同的施工单位安装过像燃料油料管道,轧机中的液压润滑管道,厂区的循环水及热力管网等等。参加工作了这么多年,也曾遇到过不少的困难,但随着一次次的经验积累,自己的安装技术也在提高。总结一下过去,觉得还是掌握了一些技术上的难点及解决办法,在此以文字形式表达出来,供同行们参考,以求得共同的进步和提高。关键字:燃料油(重油)管道,伴热管道,质量控制浮法玻璃生产工艺中燃料油管道系统的安装及质量保证管道安装工作像其它各专业一样,根据特殊的用途以及输送的介质不同,也分好多种,在此只选择比较有自身特点的一类管道和同行们探讨。浮法玻璃生产中的燃料油(重油)管道,它除了具有其他管道的共同特点外,还有在安装时必须安装伴热管道的特殊性,因为重油在低温时黏稠比较大,不易流动等。现选出一个工程实例以实际的安装操作来讲述燃料油管道在安装时应注意的问题和如何在施工中保证工程质量。96年我参加了浙江杭州玻璃厂的安装工程,整个燃油系统分为卸油沟槽、重油贮罐及供油泵房三个部分,它们由多条供、回油及蒸汽管路相互连通,系统的工艺流程为:运输重油的油罐车到达后,接通蒸汽将其加热,降低其黏稠度,使车上的油自流到地下的贮油罐内,地下贮油罐内的加热管使其一直保持着油温,在油罐最低处的两台大流量油泵提升加压后,输送到罐区的贮油罐内,经过输油管道一直到达供油泵房,再经过供油泵房内的油泵加压运转,沿着供油管路一直送到生产线的用油点。我们管道班的任务是:①安装卸油沟槽内的加热蒸汽管,②安装卸油沟至油罐的输油管道及蒸汽伴热管,③安装供油泵房的油泵及进出油管道,④安装结束后对整个系统的吹扫、试压及密封试验。按照正常的施工顺序,施工前首先是按照图纸弄清管路的流向,沿流向弄清各设备的进出口位置及管径和各种附件等。对领用的管材管件进行核对,其规格和材质是否与图纸相符,在对管子进行除锈刷油的同时,要仔细检查它们的外观质量,如发现有凹凸不平、裂纹、重皮的要挑出来,并做出明显的标记,对系统用的阀门要逐个进行单体试压,因为它是判断阀门质量好坏的唯一方法,也是检验阀门开关功能是否可靠的依据。我们知道,整个燃油系统要按照设计的流程流量运行,大部分是靠阀门的开关来实现的,如果个别阀门出现操作失灵或者无法关闭,那将会影响整个供油系统的正常运行。以上工作看起来比较麻烦,但它很重要,因为我们安装工人任何的失误都会造成质量上的隐患。做好了以上的工作我们也对工程的施工质量有了保证。所以在做此项工作是一定要认真、仔细,不合格的阀门、管材、管件一定要排除。准备工作结束后,接下来要进行管道的正式安装工作,它和一般的热力管道的安装方法基本一致,管子的接口采用焊接,和阀门及设备的连接处采用法兰连接,管路的铺设除要横平竖直外,并保证和伴随的蒸汽管要有一定的坡度,一般不小于,同时每隔一定的距离要有热补偿器,黏度是评价燃料油流动性的指标,黏度越大越不容易流动,输送就越困难,重油的凝固点一般为15℃-36℃,所以油在输送过程中必须进行保温和管道伴热等。闪点是判断油品发生燃烧的可能性指标,闪点越低则说明越容易燃烧,重油的闪点约为80℃-130℃,所以重油在输送过程中要注意起火燃烧的可能性。针对重油黏度大、闪点低的特点,在设计和安装时都考虑到了应对性的措施。就是采取给管路保温和沿途伴热的方法。最常用的是平行蒸汽伴随管,伴热的形式还有内套管伴热和外套管伴热,这两种方式的好处是伴热效率高,与外平行伴热相比可以节省15-25%的蒸汽耗量,但缺点是漏气不容易发现,检修困难,管材耗量大,不适合大管径等。相比较而言,平行蒸汽伴热虽然热效率不如其他两种高,但安全,检修方便,不会发生油气互窜,因此大都采用这种方法。在安装伴热管时要注意两点,一伴热管的规格、数量要选用合理,数量少、规格小伴热效果差,达不到设计使用上的要求;数量多、规格大则造成热源及管材的浪费。二伴热管在安装时定位及固定方法要正确,保证伴热效果是最重要的。当管径D<100mm时一般采用单根伴热管,当管径D>150mm时一般采用两根伴热管,通常是每隔米左右把伴热管焊在提前用扁钢焊好的卡子上,然后固定在输油管上。另外还要在伴热管的最低点和有高落差的位置设置排水口,以排除积存在蒸汽管内的凝结水。燃油系统在运行中一个重要的安全问题是防火。为了预防因重油闪点低而引起燃烧的可能性,通常采取杜绝火源靠近的设置可靠的接地装置以避免因静电集聚而引起电火花的产生。一般架空敷设的室外管道每隔50-100米之间接地一次,室内不小于30米接地一次,如果管路上有阀门或法兰时一定要做好铜线跨接,因为非金属法兰垫片是不导电的。总之在管道的施工过程中,要严格按照图纸设计的要求进行施工,不造成人为的质量隐患,做好本岗位的质量控制工作。当油管需要检修或停止输油时,就要把管内存油吹扫干净。用蒸汽将管道中的油吹扫干净成为扫线,排出管道中的油品用蒸汽扫线后出现的凝结水的排出工作称为放空。对于较长时间不使用的管道和定期使用的管道都需要进行管道扫线,经常运行的管道在检修时也必须将油品扫出,因此输油系统所有管道都要设扫线措施,并防止扫线过程中死油段的存在,最好是顺坡吹扫。扫线一般采用蒸汽,因为蒸汽温度高,可以融化管壁残油,扫线后管内较干净。也可用压缩空气扫线,使用压缩空气的优点是没有冷凝水混入油内。安装吹扫管一般分为两种即活动接头和固定接头,对不经常吹扫的管路用活动接头,即在用时用软管将蒸汽管与油管连通,不用时拆开,这种方法虽然麻烦,但不会发生油气窜通的故障,对经常吹扫的管路采用固定接头,即用钢管直接将油管与气管连通,并装有控制阀门,在实际安装时通常都要在油管的一端装上一个止回阀,以防止重油窜入蒸汽管道,另外要在两个控制阀门中间分出一个三通口加装一个检验阀,此阀常开,用来检测油气是否窜通。排放口应设置在管路的低处,可在油管上焊上一段短管,装上一个阀门,排放时用软管引向就近的污油池。所有的管道完成安装后,就要对整个系统进行压力试验和密封试验。管道安装的质量是否合格很大程度体现在试压过程中的检验上,整个系统在试压过程中能够保证所有的焊缝无渗漏,管子外观不变形,其检验结果就表明管道的安装质量是合格的。通过竣工以后的总结,我们得出一个结论,管道在安装过程中,要严格按照图纸设计及施工规范进行施工,严格进行技术把关,杜绝不合格品的出现,才能保证安装质量得到预期的有效控制
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