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建筑暖通空调热力管道直埋技术的应用.pdf
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1、2023.10Doors&Windows1 1前言前言暖通空调是改善建筑室内环境的重要系统暖通空调是改善建筑室内环境的重要系统,属属于建筑中不可或缺的一部分于建筑中不可或缺的一部分。热力管道安装作为暖热力管道安装作为暖通空调施工中的关键环节通空调施工中的关键环节,其安装质量将对暖通空其安装质量将对暖通空调整体运行效果产生影响调整体运行效果产生影响,而热力管道的安装细节而热力管道的安装细节多多,易出现管道泄漏或其他质量问题易出现管道泄漏或其他质量问题,因此必须采取因此必须采取科学的安装方法科学的安装方法。鉴于直埋技术具有操作便捷鉴于直埋技术具有操作便捷、质质量可靠等优势量可靠等优势,本文重点分析
2、此项技术在建筑暖通本文重点分析此项技术在建筑暖通空调热力管道施工中的应用策略空调热力管道施工中的应用策略。2 2热力管道直埋技术的常用模式热力管道直埋技术的常用模式2 2.1 1一次性补偿器应用模式一次性补偿器应用模式在热力系统中配置补偿器在热力系统中配置补偿器,用此装置在输送端用此装置在输送端满足管道的热补偿需求满足管道的热补偿需求,将供热温度始终维持在设将供热温度始终维持在设定的区间内定的区间内,提供稳定的供热服务提供稳定的供热服务。通过补偿器的通过补偿器的配置配置,可优化管道的运行状态可优化管道的运行状态,保证管道的运行保证管道的运行效果效果。2 2.2 2无补偿直埋敷设无补偿直埋敷设对
3、于热力系统施工中难以顺利应用补偿器的情对于热力系统施工中难以顺利应用补偿器的情况况,可考虑无补偿直埋敷设技术的应用可考虑无补偿直埋敷设技术的应用,在此应用模在此应用模式下式下,由管材自身的性能产生热效应由管材自身的性能产生热效应,管道受热时不管道受热时不受到补偿受到补偿,即具有即具有“无补偿无补偿”的特性的特性。热力管道的无热力管道的无补偿直埋敷设技术对埋设环境温度和管道埋设深度补偿直埋敷设技术对埋设环境温度和管道埋设深度均有特定的要求均有特定的要求,某项条件不合理时某项条件不合理时,将影响热力管将影响热力管道的使用效果道的使用效果。2 2.3 3增设直埋热力管道补偿器增设直埋热力管道补偿器直
4、埋施工现场温度偏高或管道预热效果较差直埋施工现场温度偏高或管道预热效果较差时时,可采用埋补偿器敷设方式可采用埋补偿器敷设方式。敷设前敷设前,需计算固定需计算固定墩的布设距离墩的布设距离,按照计算结果在指定位置设置固定按照计算结果在指定位置设置固定墩墩;预测管道的运行条件预测管道的运行条件,计算管道预热时的应力计算管道预热时的应力值值,据此选择合适截面形式的管道据此选择合适截面形式的管道,确保安装到位的确保安装到位的管道在各类运行条件下均不受到应力的作用管道在各类运行条件下均不受到应力的作用。3 3工程概况工程概况某建筑产业基地供热管道工程某建筑产业基地供热管道工程,热力管道在工热力管道在工程开
5、挖阶段进行安装程开挖阶段进行安装,施工条件良好施工条件良好、工程量较少工程量较少、管道仅需穿越局部道路即可管道仅需穿越局部道路即可。施工单位立足工程实施工单位立足工程实际条件际条件,参考类似工程的施工经验参考类似工程的施工经验,开展技术可行性开展技术可行性分析分析,最终确定无补偿直埋技术的热力管道施工最终确定无补偿直埋技术的热力管道施工方案方案。4 4技术可行性分析技术可行性分析4 4.1 1管材强度管材强度管材由塑性良好的管材由塑性良好的 Q Q235235-B-B 钢制作而成钢制作而成,应力应力 为为:=p/A=p/A对应力对应力 分四个阶段分析分四个阶段分析:弹性阶段弹性阶段:管道钢管道
6、钢材的比例极限材的比例极限 p p=200200MPaMPa;屈服极限阶段屈服极限阶段:s s=235235MPaMPa;强化极限阶段强化极限阶段:b b=375375MPaMPa;局部变化局部变化阶段阶段:随着应力的增强随着应力的增强,管材表现出愈发严重的缩颈管材表现出愈发严重的缩颈问题问题,最终在某应力值时被拉断最终在某应力值时被拉断。结合经验结合经验,在直埋在直埋管道的实际使用中管道的实际使用中,其破坏形式主要有强度失效和其破坏形式主要有强度失效和稳定失效两种稳定失效两种。4 4.2 2应力计算应力计算一级管网设计压力一级管网设计压力1 1.6 6MPaMPa,工作压力工作压力1 1.2
7、 2MPaMPa,供供水水、回水的温度分别为回水的温度分别为115115、7070。主干线管道采用主干线管道采用 10201020mmmm1414mmmm管管,管道保持弹塑性状态时管道保持弹塑性状态时,一二次一二次应力的当量不超过基本许用应力的应力的当量不超过基本许用应力的3 3倍倍。从技术应用方式的角度来看从技术应用方式的角度来看,无补偿直埋敷设无补偿直埋敷设时时,管道维持稳定主要通过土壤与外套管的摩擦作管道维持稳定主要通过土壤与外套管的摩擦作用而实现用而实现,管道依靠自身强度吸收热应力管道依靠自身强度吸收热应力,受热条件受热条件下无补偿措施下无补偿措施。验算该项技术下的管道强度时验算该项技
8、术下的管道强度时,应应考虑多种强度条件考虑多种强度条件,以此为依据进行应力的分类以此为依据进行应力的分类。相比管材应力条件限制最高允许温差值相比管材应力条件限制最高允许温差值t t,管道最管道最高温度高温度t t1 1与安装温度与安装温度t t2 2之差小于之差小于t t时时,管道安装作业管道安装作业适宜采用无补偿直埋敷设技术适宜采用无补偿直埋敷设技术,所以所以,应用此项技术应用此项技术的基本前提是满足的基本前提是满足“t t1 1-t t2 2t t”的条件的条件。以以DNDN10001000管道为例管道为例,t t1 1取取130130,t t2 2取取3030,经计经计算得两者的差值为算
9、得两者的差值为100100,相比于相比于t t=110110.5252而言更而言更低低,满足满足“t t1 1-t t2 2t t”的条件的条件,表明直埋无补偿技术在表明直埋无补偿技术在本工程的热力管道安装中具有可行性本工程的热力管道安装中具有可行性。5 5直埋热力管道施工技术的应用直埋热力管道施工技术的应用5 5.1 1沟槽开挖沟槽开挖沟槽开挖的基本流程如图沟槽开挖的基本流程如图1 1所示所示,其要点如下其要点如下:管道沟槽开挖以机械作业的方式为主管道沟槽开挖以机械作业的方式为主,人工为辅人工为辅。建筑暖通空调热力管道直埋技术的应用建筑暖通空调热力管道直埋技术的应用张张伟伟太原市热力集团有限
10、责任公司太原市热力集团有限责任公司摘摘要要:本文围绕建筑暖通空调中的热力管道直埋技术展开探讨本文围绕建筑暖通空调中的热力管道直埋技术展开探讨,首先提出该项技术的常见应用模式首先提出该项技术的常见应用模式,并在此基础上引入并在此基础上引入工程实例工程实例,评价热力管道直埋技术在本工程中的可行性评价热力管道直埋技术在本工程中的可行性;其次重点分析了热力直埋管道技术应用中的土方开挖其次重点分析了热力直埋管道技术应用中的土方开挖、布管布管、接管接管、补偿补偿器安装各阶段的作业内容器安装各阶段的作业内容;最后最后,总结了热力管道直埋施工注意事项总结了热力管道直埋施工注意事项,以期起到抛砖引玉的作用以期起
11、到抛砖引玉的作用。关键词关键词:暖通空调暖通空调;热力管道热力管道;直埋技术直埋技术;施工要点施工要点;可行性分析可行性分析DOI:10.12258/j.issn.1673-8780.2023.19.080应用与实践应用与实践2382023.10Doors&Windows首先机械开挖至距离设计标高首先机械开挖至距离设计标高2020cmcm3030cmcm位置位置,再再由人工完成剩余部分的作业由人工完成剩余部分的作业。开挖期间用水准仪测开挖期间用水准仪测定标高定标高,采取管控措施避免超挖采取管控措施避免超挖。沟槽宽度的控沟槽宽度的控制综合考虑到管道的活动空间制综合考虑到管道的活动空间、施工成本多
12、方面的施工成本多方面的要求要求。通常通常,沟槽宽度可参考埋地管道的直径进行沟槽宽度可参考埋地管道的直径进行控制控制,管道与沟槽边的距离管道与沟槽边的距离、管道间的距离可取管道管道间的距离可取管道直径的直径的1 1/2 2,以直埋管径为以直埋管径为600600mmmm的管道为例的管道为例,对应对应沟槽的宽度为沟槽的宽度为:300300mm+mm+600600mm+mm+300300mm+mm+600600mm+mm+300300mm=mm=21002100mmmm。前述所提的沟槽控制方法在深度前述所提的沟槽控制方法在深度约为约为2 2m m的沟槽中具有可行性的沟槽中具有可行性,若沟槽深度增加应增
13、若沟槽深度增加应增加间距加间距,例如沟槽的深度达到例如沟槽的深度达到 4 4m m 左右时左右时,放宽至放宽至24002400mmmm,或 仅 对 局 部 做 放 宽 处 理或 仅 对 局 部 做 放 宽 处 理,形 成 下 宽形 成 下 宽21002100mmmm、上宽上宽24002400mmmm的梯形沟槽的梯形沟槽。地下公用管线调查标况放线设高程样板井点布设抽水无堆土条件的土方转运沟槽开挖垃圾土、劣质土、余土外运沟槽支撑人工清理槽底基槽验收图图1 1沟槽开挖流程示意图沟槽开挖流程示意图5 5.2 2布管布管、稳管稳管(1 1)布管布管。由于管道类型多样由于管道类型多样,进场后需分类存进场后
14、需分类存放以免混用放以免混用。管道存放至硬地时管道存放至硬地时,为防止磕碰为防止磕碰,用尼用尼龙土袋将管两端垫离地面龙土袋将管两端垫离地面。为避免管道滑落为避免管道滑落,所有所有规格管道的堆高均不大于规格管道的堆高均不大于2 2m m。管道用罩封好管道用罩封好,以免以免落入杂物落入杂物。管道的管径和自重较大管道的管径和自重较大,人工布管存在人工布管存在难度高难度高、隐患多隐患多、效率低等问题效率低等问题,因此采取机械布管因此采取机械布管的方法的方法,员工主要负责现场辅助作业员工主要负责现场辅助作业。为减少沟槽为减少沟槽内的运管工作量内的运管工作量,沿沟槽边分散下管沿沟槽边分散下管,局部不具备分
15、局部不具备分散下管的条件时散下管的条件时,先将适量管道集中布置在沟槽内先将适量管道集中布置在沟槽内,再运管至指定位置再运管至指定位置。下管前下管前,核对管口的直径核对管口的直径,以便以便匹配对口匹配对口。下管时下管时,注重管道防护注重管道防护,禁止将管道自槽禁止将管道自槽边翻滚至沟槽内边翻滚至沟槽内。从沟槽一侧布管从沟槽一侧布管,管道距沟槽边管道距沟槽边缘的距离不少于缘的距离不少于0 0.5 5m m,管道沿沟槽一侧一字排开管道沿沟槽一侧一字排开,过过路地段因空间限制而不具备一字排管的条件时路地段因空间限制而不具备一字排管的条件时,将将此范围内的管道集中存放至周边区域此范围内的管道集中存放至周
16、边区域,根据管道敷根据管道敷设要求二次倒运设要求二次倒运。(2 2)稳管稳管。向编织袋内灌黄砂向编织袋内灌黄砂,将其布设在管道将其布设在管道的顶部的顶部,发挥出稳管的作用发挥出稳管的作用。稳管后的管道需满足稳管后的管道需满足精度要求精度要求,主要为主要为:管径管径D D 100100mmmm、D D100100mmmm时时,管管内底高程的允许偏差分别为内底高程的允许偏差分别为 1 1mmmm、+1 1.5 5mmmm;管轴线管轴线位置的允许偏差为位置的允许偏差为1515mmmm。为防止管道在沟槽中发为防止管道在沟槽中发生移动生移动,在沟槽底垫中粗砂在沟槽底垫中粗砂,两侧垫细砂两侧垫细砂,上部覆
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