一級建造師《市政工程》知識點(diǎn)：1K415023供熱管網(wǎng)附件及供熱站設(shè)施安裝要點(diǎn)

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　　1K415020城市供熱管道工程施工

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　　一、供熱管網(wǎng)附件

　　(一)補(bǔ)償器

　　(1)任何材料隨溫度變化，其幾何尺寸將發(fā)生變化，變化量的大小取決于某一方向的線膨脹系數(shù)和該物體的總長度。線膨脹系數(shù)是指物體單位長度溫度每升高1℃后物體的相對伸長。當(dāng)該物體兩端被相對固定，則會因尺寸變化產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。

　　供熱管網(wǎng)的介質(zhì)溫度較高，供熱管道本身長度又長，故管道產(chǎn)生的溫度變形量就大，其熱膨脹的應(yīng)力也會很大。為了釋放溫度變形，消除溫度應(yīng)力;以確保管網(wǎng)運(yùn)行安全，必須根據(jù)供熱管道的熱伸長量及應(yīng)力計(jì)算(計(jì)算式見表1K415023)設(shè)置適應(yīng)管道溫度變形的補(bǔ)償器。

　　(2)供熱管道的熱伸長及應(yīng)力計(jì)算實(shí)例：

　　已知一條供熱管道的某段長200m，材料為碳素鋼，安裝時環(huán)境溫度為0℃，運(yùn)行時介質(zhì)溫度為1 2 5℃，設(shè)定此段管道兩端剛性固定，中間不設(shè)補(bǔ)償器，求運(yùn)行時的最大熱伸長量△L及最大熱膨脹應(yīng)力萬。

　　由上可知，供熱管道在運(yùn)行中其產(chǎn)生的熱脹應(yīng)力極大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋼材的許用應(yīng)力

　　([σ]≈140MPa)，故在工程中只有選用合適的補(bǔ)償器，才能消除熱脹應(yīng)力，從而確保供熱管道的安全運(yùn)行。

　　(3)補(bǔ)償器類型分為自然補(bǔ)償器和人工補(bǔ)償器兩種：

　　1)自然補(bǔ)償是利用管路幾何形狀所具有的彈性來吸收熱變形。最常見的是將管道兩端以任意角度相接，多為兩管道垂直相交。自然補(bǔ)償?shù)娜秉c(diǎn)是管道變形時會產(chǎn)生橫向的位移，而且補(bǔ)償?shù)墓芏尾荒芎艽蟆?/p>

　　自然補(bǔ)償器分為L形(管段中90o～150o彎管)和Z形(管段中兩個相反方向900彎管)，安裝時應(yīng)正確確定彎管兩端固定支架的位置。

　　2)人工補(bǔ)償是利用管道補(bǔ)償器來吸收熱變形的補(bǔ)償方法，常用的有方形補(bǔ)償器(Ⅱ形補(bǔ)償器)、波形補(bǔ)償器、球形補(bǔ)償器和填料式補(bǔ)償器等。

　　方形補(bǔ)償器(如圖1K415023-1所示)由管子彎制或由彎頭組焊而成，利用剛性較小的回折管撓性變形來消除熱應(yīng)力及補(bǔ)償兩端直管部分的熱伸長量。其優(yōu)點(diǎn)是制造方便，補(bǔ)償量大，軸向推力小，維修方便，運(yùn)行可靠;缺點(diǎn)是占地面積較大。

　　填料式補(bǔ)償器又稱套筒式補(bǔ)償器(如圖1K415023―2所示)，主要由三部分組成：帶底腳的套筒、插管和填料。內(nèi)外管的間隙用填料密封，內(nèi)插管可以隨溫度變化自由活動，從而起到補(bǔ)償作用。其材質(zhì)有鑄鐵和鋼質(zhì)兩種，鑄鐵的適用于壓力在1.3MPa以下的管道，鋼質(zhì)的適用于壓力不超過1.6MPa的熱力管道。

　　填料式補(bǔ)償器安裝方便，占地面積小，流體阻力較小，抗失穩(wěn)性好，補(bǔ)償能力較大;缺點(diǎn)是軸向推力較大，易漏水漏氣，需經(jīng)常檢修和更換填料，對管道橫向變形要求嚴(yán)格。(環(huán)球網(wǎng)校一級建造師頻道整理供熱管網(wǎng)附件及供熱站設(shè)施安裝要點(diǎn))

　　球形補(bǔ)償器球形補(bǔ)償器(如圖1K415023-3所示)是由外殼、球體、密封圈壓緊法蘭組成，它是利用球體管接頭轉(zhuǎn)動來補(bǔ)償管道的熱伸長而消除熱應(yīng)力的，適用于三向位移的熱力管道。其優(yōu)點(diǎn)是占用空間小，節(jié)省材料，不產(chǎn)生推力;但易漏水、漏汽，要加強(qiáng)維修。

　　波形補(bǔ)償器(如圖1K415023-4所示)是靠波形管壁的彈性變形來吸收熱脹或冷縮量，按波數(shù)的不同分為一波、二波、三波和四波，按內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同分為帶套筒和不帶套筒兩種。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，只發(fā)生軸向變形，與方形補(bǔ)償器相比占據(jù)空間位置小;缺點(diǎn)是制造比較困難，耐壓低，補(bǔ)償能力小，軸向推力大。

　　上述補(bǔ)償器中，自然補(bǔ)償器、方形補(bǔ)償器和波形補(bǔ)償器是利用補(bǔ)償材料的變形來吸收熱伸長的，而填料式補(bǔ)償器和球形補(bǔ)償器則是利用管道的位移來吸收熱伸長的。

　　近年來，又發(fā)展起來一種新型補(bǔ)償器，即旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器(如圖1K415023-5所示)，作為一種專利技術(shù)已在部分地區(qū)被采用。它主要由旋轉(zhuǎn)管、密封壓蓋、密封座、錐體連接管等組成，主要用于蒸汽和熱水管道，設(shè)計(jì)介質(zhì)溫度為-60～485℃，設(shè)計(jì)壓力為0～5MPao其補(bǔ)償原理是通過成雙旋轉(zhuǎn)筒和L形力臂形成力偶，使大小相等、方向相反的一對力，由力臂回繞著Z軸中心旋轉(zhuǎn)，就像杠桿轉(zhuǎn)動一樣，支點(diǎn)分別在兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器上，以達(dá)到力偶兩邊管道產(chǎn)生的熱伸長量的吸收。這種補(bǔ)償器安裝在熱力管道上需要2個或3個成組布置，形成相對旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)吸收管道熱位移，從而減少管道應(yīng)力。突出特點(diǎn)是其在管道運(yùn)行過程中處于無應(yīng)力狀態(tài)。其他特點(diǎn)：補(bǔ)償距離長，一般200～500m設(shè)計(jì)安裝一組即可(但也要考慮具體地形);無內(nèi)壓推力;密封性能好，由于密封形式為徑向密封，不產(chǎn)生軸向位移，尤其耐高壓。采用該型補(bǔ)償器后，固定支架間距增大，為避免管段撓曲要適當(dāng)增加導(dǎo)向支架，為減少管段運(yùn)行的摩擦阻力，在滑動支架上應(yīng)安裝滾動支座。

　　(二)閥門

　　閥門是用啟閉管路，調(diào)節(jié)被輸送介質(zhì)流向、壓力、流量，以達(dá)到控制介質(zhì)流動、滿足使用要求的重要管道部件。供熱管道工程中常用的閥門有：閘閥、截止閥、止回閥、柱塞閥、蝶閥、球閥、減壓閥、安全閥、疏水閥及平衡閥等。

　　1.閘閥

　　閘閥是用于一般汽、水管路作全啟或全閉操作的閥門。按閥桿所處的狀況可分為明桿式和暗桿式;按閘板結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為平行式和楔式。

　　閘閥的特點(diǎn)是安裝長度小，無方向性;全開啟時介質(zhì)流動阻力小;密封性能好;加工較為復(fù)雜，密封面磨損后不易修理。當(dāng)管徑DN>50mm時宜選用閘閥。

　　2.截止閥

　　截止閥主要用來切斷介質(zhì)通路，也可調(diào)節(jié)流量和壓力。截止閥可分直通式、直角式、直流式。直通式適用于直線管路，便于操作，但閥門流阻較大;直角式用于管路轉(zhuǎn)彎處;

　　直流式流阻很小，與閘閥接近，但因閥桿傾斜，不便操作。(環(huán)球網(wǎng)校一級建造師頻道整理供熱管網(wǎng)附件及供熱站設(shè)施安裝要點(diǎn))

　　截止閥的特點(diǎn)是制造簡單、價格較低、調(diào)節(jié)性能好;安裝長度大，流阻較大;密封性較閘閥差，密封面易磨損，但維修容易;安裝時應(yīng)注意方向性，即低進(jìn)高出，不得裝反。

　　3.柱塞閥

　　柱塞閥主要用于密封要求較高的地方，使用在水、蒸汽等介質(zhì)上。

　　柱塞閥的特點(diǎn)是密封性好，結(jié)構(gòu)緊湊，啟門靈活，壽命長，維修方便;但價格相對較高。

　　4.止回閥

　　止回閥是利用本身結(jié)構(gòu)和閥前閥后介質(zhì)的壓力差來自動啟閉的閥門，它的作用是使介質(zhì)只做一個方向的流動，而阻止其逆向流動。按結(jié)構(gòu)可分為升降式和旋啟式，前者適用于小口徑水平管道，后者適用于大口徑水平或垂直管道。止回閥常設(shè)在水泵的出口、疏水器的出口管道以及其他不允許流體反向流動的地方。

　　5.蝶閥

　　蝶閥主要用于低壓介質(zhì)管路或設(shè)備上進(jìn)行全開全閉操作。按傳動方式可分為手動、渦輪傳動、氣動和電動。手動蝶閥可以安裝在管道任何位置，帶傳動機(jī)構(gòu)的蝶閥，必須垂直安裝，保證傳動機(jī)構(gòu)處于鉛垂位置。蝶閥的特點(diǎn)是體積小，結(jié)構(gòu)簡單，啟閉方便、迅速且較省力，密封可靠，調(diào)節(jié)性能好。

　　6.球閥

　　球閥主要用于管路的快速切斷。主要特點(diǎn)是流體阻力小，啟閉迅速，結(jié)構(gòu)簡單，密封性能好。

　　球閥適用于低溫(不大于1 5 0℃)、高壓及黏度較大的介質(zhì)以及要求開關(guān)迅速的管道部位。

　　7.安全閥

　　安全閥是一種安全保護(hù)性的閥門，主要用于管道和各種承壓設(shè)備上，當(dāng)介質(zhì)工作壓力超過允許壓力數(shù)值時，安全閥自動打開向外排放介質(zhì)，隨著介質(zhì)壓力的降低，安全閥將重新關(guān)閉，從而防止管道和設(shè)備的超壓危險。安全閥分為杠桿式、彈簧式、脈沖式。安全閥適用于鍋爐房管道以及不同壓力級別管道系統(tǒng)中的低壓側(cè)。

　　8.減壓閥

　　減壓閥主要用于蒸汽管路，靠開啟閥孔的大小對介質(zhì)進(jìn)行節(jié)流而達(dá)到減壓目的，它能以自力作用將閥后的壓力維持在一定范圍內(nèi)。減壓閥可分為活塞式、杠桿式、彈簧薄膜式、氣動薄膜式。減壓閥的特點(diǎn)是體積小，重量輕，耐溫性能好，便于調(diào)節(jié)，制作難度大，靈敏度低。

　　9.疏水閥

　　疏水閥安裝在蒸汽管道的末端或低處，主要用于自動排放蒸汽管路中的凝結(jié)水，阻止蒸汽逸漏和排除空氣等非凝性氣體，對保證系統(tǒng)正常工作，防止凝結(jié)水對設(shè)備的腐蝕以及汽水混合物對系統(tǒng)的水擊等均有重要作用。常用的疏水閥有浮桶式、熱動力式及波紋管式等幾種，其中熱動力疏水閥因其體積小、排水量大，在實(shí)際工程中應(yīng)用較多。

　　1 0.平衡閥

　　平衡閥對供熱系統(tǒng)管網(wǎng)的阻力和壓差等參數(shù)加以調(diào)節(jié)和控制，從而滿足管網(wǎng)系統(tǒng)按預(yù)定要求正常、高效運(yùn)行。分靜態(tài)和動態(tài)兩類，動態(tài)又分自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥。

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　　二、供熱站

　　供熱站是供熱管網(wǎng)的重要附屬設(shè)施，是供熱網(wǎng)路與熱用戶的連接場所。它的作用是根據(jù)熱網(wǎng)工況和不同的條件，采用不同的連接方式.，將熱網(wǎng)輸送的熱媒加以調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換，向熱用戶系統(tǒng)分配熱量以滿足用戶需要;并根據(jù)需要，進(jìn)行集中計(jì)量、檢測供熱熱媒的參數(shù)和數(shù)量。

　　(1)供熱站房設(shè)備間的門應(yīng)向外開。當(dāng)熱水熱力站站房長度大于12m時應(yīng)設(shè)兩個出口，熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)水溫小于100℃時可只設(shè)一個出口。蒸汽熱力站不論站房尺寸如何，都應(yīng)設(shè)置兩個出口。安裝孔或門的大小應(yīng)保證站內(nèi)需檢修更換的最大設(shè)備出入。多層站房應(yīng)考慮用于設(shè)備垂直搬運(yùn)的安裝孔。(環(huán)球網(wǎng)校一級建造師頻道整理供熱管網(wǎng)附件及供熱站設(shè)施安裝要點(diǎn))

　　(2)設(shè)備基礎(chǔ)施工應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，并按設(shè)計(jì)采取相應(yīng)的隔震、防沉降的措施。設(shè)備進(jìn)場應(yīng)對設(shè)備數(shù)量、包裝、型號、規(guī)格、外觀質(zhì)量和技術(shù)文件進(jìn)行開箱檢查，填寫相關(guān)記錄，合格后方可安裝。

　　管道及設(shè)備安裝前，土建施工單位、工藝安裝單位及監(jiān)理單位應(yīng)對預(yù)埋吊點(diǎn)的數(shù)量及位置，設(shè)備基礎(chǔ)位置、表面質(zhì)量、幾何尺寸、標(biāo)高及混凝土質(zhì)量，預(yù)留孔洞的位置、尺寸及標(biāo)高等共同復(fù)核檢查，并辦理書面交驗(yàn)手續(xù)。

　　各種設(shè)備應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)總體平面布置按照適宜的順序進(jìn)行安裝，并與土建施工結(jié)合起來。設(shè)備的平面位置應(yīng)按設(shè)計(jì)要求測設(shè)，精度應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，地腳螺栓安裝位置正確，埋設(shè)牢固，墊鐵高程符合要求，與設(shè)備密貼，設(shè)備底座與基礎(chǔ)之間進(jìn)行必要的灌漿處理。機(jī)械設(shè)備與基礎(chǔ)裝配緊密，連接牢固。

　　設(shè)備基礎(chǔ)地腳螺栓底部錨固環(huán)鉤的外緣與預(yù)留孔壁及孔底的距離不得小于15mm;擰緊螺母后，螺栓外露長度應(yīng)為2～5倍螺距;灌筑地腳螺栓用的細(xì)石混凝土(或水泥砂漿)應(yīng)比基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度等級提高一級;擰緊地腳螺栓時，灌筑混凝土的強(qiáng)度應(yīng)不小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%。

　　(3)管道安裝在主要設(shè)備安裝完成、支吊架以及土建結(jié)構(gòu)完成后進(jìn)行。管道支吊架位置及數(shù)量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及安裝要求。管道安裝前，應(yīng)按施工圖和相關(guān)建(構(gòu))筑物的軸線、邊緣線、標(biāo)高線劃定安裝的基準(zhǔn)線。仔細(xì)核對一次水系統(tǒng)供回水管道方向與外網(wǎng)的對應(yīng)關(guān)系，切忌接反。

　　(4)管道的材質(zhì)、規(guī)格、型號、接口形式以及附件設(shè)備選型均應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙要求。鋼管焊接應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝評定和作業(yè)指導(dǎo)書技術(shù)參數(shù)，焊接人員應(yīng)持證上崗，并經(jīng)現(xiàn)場考試合格方可作業(yè)。

　　(5)管道安裝過程中的敞口應(yīng)進(jìn)行臨時封閉。管道穿越基礎(chǔ)、建筑樓板和墻體等結(jié)構(gòu)應(yīng)在土建施工中預(yù)埋套管。管道焊縫等接口不得留置在套管中。(環(huán)球網(wǎng)校一級建造師頻道整理供熱管網(wǎng)附件及供熱站設(shè)施安裝要點(diǎn))

　　管道應(yīng)排列整齊、美觀，并排安裝的管道，直線部分應(yīng)相互平行，曲線部分應(yīng)保持與直線部分相等的間距。管道的支、吊、托架安裝應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，位置準(zhǔn)確，埋設(shè)牢固。管道閥門、安全閥等附件設(shè)備安裝應(yīng)方便操作和維修，管道上同類型的溫度表和壓力表規(guī)格應(yīng)一致，、且排列整齊、美觀，并經(jīng)計(jì)量檢定合格。

　　(6)管道與設(shè)備連接時，設(shè)備不得承受附加外力，進(jìn)入管內(nèi)的雜物及時清理干凈。泵的吸入管道和輸出管道應(yīng)有各自獨(dú)立、牢固的支架，泵不得直接承受系統(tǒng)管道、閥門等的重量和附加力矩。管道與泵連接后，不應(yīng)在其上進(jìn)行焊接和氣割;當(dāng)需焊接和氣割時，應(yīng)拆下管道或采取必要的措施，并應(yīng)防止焊渣進(jìn)入泵內(nèi)。

　　(7)蒸汽管道和設(shè)備上的安全閥應(yīng)有通向室外的排汽管，熱水管道和設(shè)備上的安全閥應(yīng)有接到安全地點(diǎn)的排水管，并應(yīng)有足夠的截面積和防凍措施確保排放通暢。在排汽管和排水管上不得裝設(shè)閥門。排放管應(yīng)固定牢固。

　　(8)管道焊接完成，應(yīng)進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查和無損檢測，無損檢測的標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范要求。合格后按照系統(tǒng)分別進(jìn)行強(qiáng)度和嚴(yán)密性試驗(yàn)。強(qiáng)度和嚴(yán)密性試驗(yàn)合格后進(jìn)行除銹、防腐、保溫。

　　(9)泵的試運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)在其各附屬系統(tǒng)單獨(dú)試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后進(jìn)行，且應(yīng)在有介質(zhì)情況下進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，試運(yùn)轉(zhuǎn)的介質(zhì)或代用介質(zhì)均應(yīng)符合設(shè)計(jì)的要求。泵在額定工況下連續(xù)試運(yùn)轉(zhuǎn)時間不應(yīng)少于2h。

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