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

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　　1K415020城市供熱管道工程施工

　　1K415023供熱管網(wǎng)附件及供熱站設施安裝要點(環(huán)球網(wǎng)校一級建造師頻道整理供熱管網(wǎng)附件及供熱站設施安裝要點)

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　　一、供熱管網(wǎng)附件

　　(一)補償器

　　(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。當該物體兩端被相對固定，則會因尺寸變化產(chǎn)生內(nèi)應力。

　　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，其熱膨脹的應力也會很大。為了釋放溫度變形，消除溫度應力;以確保管網(wǎng)運行安全，必須根據(jù)供熱管道的熱伸長量及應力計算(計算式見表1K415023)設置適應管道溫度變形的補償器。

　　(2)供熱管道的熱伸長及應力計算實例：

　　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℃，運行時介質(zhì)溫度為1 2 5℃，設定此段管道兩端剛性固定，中間不設補償器，求運行時的最大熱伸長量△L及最大熱膨脹應力萬。

　　由上可知，供熱管道在運行中其產(chǎn)生的熱脹應力極大，遠遠超過鋼材的許用應力

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

　　(3)補償器類型分為自然補償器和人工補償器兩種：

　　1)自然補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。自然補償?shù)娜秉c是管道變形時會產(chǎn)生橫向的位移，而且補償?shù)墓芏尾荒芎艽蟆?/p>

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

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

　　方形補償器(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力及補償兩端直管部分的熱伸長量。其優(yōu)點是制造方便，補償量大，軸向推力小，維修方便，運行可靠;缺點是占地面積較大。

　　填料式補償器又稱套筒式補償器(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。

　　填料式補償器安裝方便，占地面積小，流體阻力較小，抗失穩(wěn)性好，補償能力較大;缺點是軸向推力較大，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)附件及供熱站設施安裝要點)

　　球形補償器球形補償器(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)動來補償管道的熱伸長而消除熱應力的，適用于三向位移的熱力管道。其優(yōu)點是占用空間小，節(jié)省材料，不產(chǎn)生推力;但易漏水、漏汽，要加強維修。

　　波形補償器(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)部結構的不同分為帶套筒和不帶套筒兩種。它的優(yōu)點是結構緊湊，只發(fā)生軸向變形，與方形補償器相比占據(jù)空間位置小;缺點是制造比較困難，耐壓低，補償能力小，軸向推力大。

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

　　近年來，又發(fā)展起來一種新型補償器，即旋轉(zhuǎn)補償器(如圖1K415023-5所示)，作為一種專利技術已在部分地區(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，設計介質(zhì)溫度為-60～485℃，設計壓力為0～5MPao其補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，支點分別在兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)補償器上，以達到力偶兩邊管道產(chǎn)生的熱伸長量的吸收。這種補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)結構吸收管道熱位移，從而減少管道應力。突出特點是其在管道運行過程中處于無應力狀態(tài)。其他特點：補償距離長，一般200～500m設計安裝一組即可(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。采用該型補償器后，固定支架間距增大，為避免管段撓曲要適當增加導向支架，為減少管段運行的摩擦阻力，在滑動支架上應安裝滾動支座。

　　(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;按閘板結構特點可分為平行式和楔式。

　　閘閥的特點是安裝長度小，無方向性;全開啟時介質(zhì)流動阻力小;密封性能好;加工較為復雜，密封面磨損后不易修理。當管徑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)附件及供熱站設施安裝要點)

　　截止閥的特點是制造簡單、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;安裝時應注意方向性，即低進高出，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。

　　柱塞閥的特點是密封性好，結構緊湊，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構和閥前閥后介質(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。按結構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)管路或設備上進行全開全閉操作。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，帶傳動機構的蝶閥，必須垂直安裝，保證傳動機構處于鉛垂位置。蝶閥的特點是體積小，結構簡單，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。主要特點是流體阻力小，啟閉迅速，結構簡單，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)以及要求開關迅速的管道部位。

　　7.安全閥

　　安全閥是一種安全保護性的閥門，主要用于管道和各種承壓設備上，當介質(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，安全閥將重新關閉，從而防止管道和設備的超壓危險。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)進行節(jié)流而達到減壓目的，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，防止凝結水對設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，在實際工程中應用較多。

　　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)按預定要求正常、高效運行。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，進行集中計量、檢測供熱熱媒的參數(shù)和數(shù)量。

　　(1)供熱站房設備間的門應向外開。當熱水熱力站站房長度大于12m時應設兩個出口，熱力網(wǎng)設計水溫小于100℃時可只設一個出口。蒸汽熱力站不論站房尺寸如何，都應設置兩個出口。安裝孔或門的大小應保證站內(nèi)需檢修更換的最大設備出入。多層站房應考慮用于設備垂直搬運的安裝孔。(環(huán)球網(wǎng)校一級建造師頻道整理供熱管網(wǎng)附件及供熱站設施安裝要點)

　　(2)設備基礎施工應符合設計和規(guī)范要求，并按設計采取相應的隔震、防沉降的措施。設備進場應對設備數(shù)量、包裝、型號、規(guī)格、外觀質(zhì)量和技術文件進行開箱檢查，填寫相關記錄，合格后方可安裝。

　　管道及設備安裝前，土建施工單位、工藝安裝單位及監(jiān)理單位應對預埋吊點的數(shù)量及位置，設備基礎位置、表面質(zhì)量、幾何尺寸、標高及混凝土質(zhì)量，預留孔洞的位置、尺寸及標高等共同復核檢查，并辦理書面交驗手續(xù)。

　　各種設備應根據(jù)系統(tǒng)總體平面布置按照適宜的順序進行安裝，并與土建施工結合起來。設備的平面位置應按設計要求測設，精度應符合設計和規(guī)范要求，地腳螺栓安裝位置正確，埋設牢固，墊鐵高程符合要求，與設備密貼，設備底座與基礎之間進行必要的灌漿處理。機械設備與基礎裝配緊密，連接牢固。

　　設備基礎地腳螺栓底部錨固環(huán)鉤的外緣與預留孔壁及孔底的距離不得小于15mm;擰緊螺母后，螺栓外露長度應為2～5倍螺距;灌筑地腳螺栓用的細石混凝土(或水泥砂漿)應比基礎混凝土的強度等級提高一級;擰緊地腳螺栓時，灌筑混凝土的強度應不小于設計強度的75%。

　　(3)管道安裝在主要設備安裝完成、支吊架以及土建結構完成后進行。管道支吊架位置及數(shù)量應滿足設計及安裝要求。管道安裝前，應按施工圖和相關建(構)筑物的軸線、邊緣線、標高線劃定安裝的基準線。仔細核對一次水系統(tǒng)供回水管道方向與外網(wǎng)的對應關系，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備選型均應符合設計圖紙要求。鋼管焊接應嚴格執(zhí)行焊接工藝評定和作業(yè)指導書技術參數(shù)，焊接人員應持證上崗，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進行臨時封閉。管道穿越基礎、建筑樓板和墻體等結構應在土建施工中預埋套管。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)附件及供熱站設施安裝要點)

　　管道應排列整齊、美觀，并排安裝的管道，直線部分應相互平行，曲線部分應保持與直線部分相等的間距。管道的支、吊、托架安裝應符合設計要求，位置準確，埋設牢固。管道閥門、安全閥等附件設備安裝應方便操作和維修，管道上同類型的溫度表和壓力表規(guī)格應一致，、且排列整齊、美觀，并經(jīng)計量檢定合格。

　　(6)管道與設備連接時，設備不得承受附加外力，進入管內(nèi)的雜物及時清理干凈。泵的吸入管道和輸出管道應有各自獨立、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，不應在其上進行焊接和氣割;當需焊接和氣割時，應拆下管道或采取必要的措施，并應防止焊渣進入泵內(nèi)。

　　(7)蒸汽管道和設備上的安全閥應有通向室外的排汽管，熱水管道和設備上的安全閥應有接到安全地點的排水管，并應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閥門。排放管應固定牢固。

　　(8)管道焊接完成，應進行外觀質(zhì)量檢查和無損檢測，無損檢測的標準、數(shù)量應符合設計和相關規(guī)范要求。合格后按照系統(tǒng)分別進行強度和嚴密性試驗。強度和嚴密性試驗合格后進行除銹、防腐、保溫。

　　(9)泵的試運轉(zhuǎn)應在其各附屬系統(tǒng)單獨試運轉(zhuǎn)正常后進行，且應在有介質(zhì)情況下進行試運轉(zhuǎn)，試運轉(zhuǎn)的介質(zhì)或代用介質(zhì)均應符合設計的要求。泵在額定工況下連續(xù)試運轉(zhuǎn)時間不應少于2h。

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