随着城市集中供热事业的迅速发展,供热管道直埋技术以其占地少、施工方便灵活、进度快、工程造价低、不影响市容及交通等优点逐渐替代架空及地沟敷设,被广泛推广及应用。但是蒸汽管道的设计、施工及运行应该说还处在尚未完善、需要进一步探索的阶段中,补偿器损坏、疏水装置拉断、保温层严重***致使热损过大等现象多有发生。DN5003500m烟台经济技术开发区蒸汽管道先后采用:①地沟敷设、套筒补偿器补偿热伸长,②复合保温直埋敷设、波纹补偿器补偿热伸长;③钢套钢直埋敷设、波纹补偿器补偿热伸长等三个阶段。经过多年设计、施工、运行、检验,现在全部采用钢套钢直埋敷设,补偿器普遍采用直埋轴向型波纹管补偿器。到目前为止,施工蒸汽管道***大管径为,***大工作半径长,由烟台开发区热力工程设计院设计、热务总公司自行设计、施工及运行,多年来运行稳定可靠。套筒补偿器:成本较低,但在运行过程中需要经常换添料维护,因此管道沿程要做许多井室,施工、运行维护费用***。不符合现代绿化环保要求。同时井室排水不及时会加快腐蚀和增加热损失。固定支架及补偿器的布置:经过多年设计及运行比较,在布置补偿器时都采用固定支架两侧对称布置方式,同时在弯头处***个固定支架一侧布置补偿器。如图:且各固定支架间距尽量相同。11.1PmPtPn固定支架和补偿器的设计及布置适应于蒸汽管道热补偿的补偿器类型波纹补偿器:运行过程中免维护,容易保温,可以同管道一起直埋敷设,符合现代绿化环保要求。分析:固定支架的推力由摩擦力,补偿器的弹性力和由于设置补偿器后管道内压力引起的水平推力。以上布置中弯头处固定支架左侧自由段内压力弹性力与摩擦力相互抵消。同时减少如图布置情况下给予弯头处支架的与内压力同方向的摩擦力。固定支架间距长度的合理设计计算增加一定的设计富裕量,一般取;遵循以上原则可以:①避免补偿器波节满负荷投入工作,从而保证补偿器保持良好的弹性;②避免轴向失稳对波节造成的***;③降低施工难度,缩短工期。从而保证补偿器的安全平稳运行。内固定支架和内滑动支架处是热传导严重部位外套管过热会增加外界地下水对套管的腐蚀进而渗透到保温层,***保温,急剧了增加热损失。因此热桥的处理是一个***和难点问题。目前,经比较,***终一般采用超细玻璃棉保温材料,管道及补偿器保温层厚度及结构做法见图。保温管在工厂预制加工、生产运输及安装过程中,总是有可能含有一部分水分,吸收一些潮气,这些水分和潮气在投入运行后,经工作钢管内蒸汽烘烤会变成水蒸汽,如不及时迅速排出,会因工作钢管外蒸汽压力迅速升高,造成保温结构***,2(1)0.3~0.541.21.323(2)DN300200mm(DN600300400)(3)(4)3(5)12m,24m36m增加富裕量后的补偿器补偿量***好不超过设计管径的三分之二。如管,补偿量要小于,而且补偿量尽量小于等于补偿器样本中提供的该管径***大补偿量比如管径***大补偿量取样本上的***大值而不取;两固定支架之间管段必须保证直线;弧线处管道布置尽量如图;两固定支架间距取单根管长的模数。如,等。(1)充分做好施工前的各项准备工作。在签定施工合同3天内正式组建好项目经理部,施工机械材料到场。根据工程结构、规模等特点,精选一批从事给排水管道工程建设施工经验丰富的***干部和技术管理人员,按照“精干***,一长多能,优化组合,系统管理”的原则,组成项目经理部。挑选坚持原则,敢于拼搏,勇于奉献,懂业务,善管理,责任感、事业心强的项目经理任该项目部经理。选派***水平高,经验足,知识广博的工程师任项目部—技术负责人。选派工作求实,认真负责,业务水平高,责任感、事业心强的工程师质量监督员和技术员。(2)施工全过程做到“六落实”即施工负责人、施工员、质安员“三位一体”人员落实;施工方案、施工技术措施落实;施工机械设备、检测手段落实。对现场有关管理人员、班组长、操作人员的技术交底及施工规范、质量验收标准交底落实,各级人员的岗位职责落实,安全质量奖惩制度落实。(3)在开工之前,我们将查明施工区域内原有地下管线的埋设情况。对管道施工所经路线的障碍物进行初步清除,为以后的测量放线***工序提供较好施工条件。三、工程概况(一)工程简介1.设计范围(1)本次管道工程位于如皋市经济开发区内的南通爱康太阳能器材有限公司、延康汽车零部件有限公司的爱康支线、延康支线蒸汽管道工程。(2)本次管道从位于金元亚麻公司围墙外的原有如皋热电厂蒸汽管道￠219*6固定支架后接出,接阀门DN200后往北,在约323m处分成两根支管:一根￠159*5往北23m后往东465m过益寿北路,在往北56m过金轮路、进入南通爱康太阳能器材有限公司围墙,预留阀门DN150;(爱康支线)另一根扩径为￠273*7往西50m过路后缩径为￠159*4.5,往西390m、往南36m在往西110m过G204,往西约290m至延康汽车零部件有限公司污水处理中心围墙外,进入处理中心围墙后,往南162m、往西130m,预留阀门DN150(延康支线)(3)本次管道全线混凝土低支架敷设;遇过公路、过厂大门时为￠273*7/￠630*8顶管过路;过厂内道路时为地埋管￠159*4.5/￠529*7过路。(4)本次管道延康支线的混凝土支架为***公用支架,为以后的复线预留管位。2、设计参数蒸汽设计压力P=1.0Mpa,设计温度t=280℃,设计安装温度取20℃.本次管道为如皋市开发区内各企业工业用蒸汽,在开发区内沿各厂围墙、在绿化带内架设,属于界区内公用管道工程,按其危害程度及安全等级划分,本次管道压力等级为GC2级。(二)、工程特点1、工期短、任务重本标段共有管线约2035米,计划在30天内完成管沟开挖砌筑、管道安装任务,较为艰巨、紧迫。这要求我们除了做好充分的物资、机具、人力准备外,还需要配备好强有力的项目管理班子,做好施工过程中的***、协调、管理、技术工作,对工程按区域合理划分施工段,流水作业,并依托业主,与沿线单位、其他施工单位协调好关系,保证在规定的工期内完成管网的安装、调试及试运行工作。2、施工质量要求高工程为蒸汽管道,焊缝按100%比例采用X射线探伤,其质量等级不低于Ⅱ级;地埋管外套管的防腐层的施工质量、保温补口检查、对接焊口100%超声波检测并以0.3Mpa的压力进***密性试验;探伤标准按《承压设备无损伤检测》JB/T4730-2005执行。为满足这一要求,开工前必须做好充分的焊工准备,即在开工前做好焊工的选拔、培训工作,保证焊工在质与量上满足施工的需要,在施工中采用合适的焊接工艺卡并严格工艺纪律,确保焊接质量。3、施工现场作业条件复杂本工程处于城市经济开发区内,途经多家单位、城市公路,遇过公路、过厂大门时要铺设加强管混凝土高支架过路顶管;要考虑避免***措施,降低施工噪音,避免妨碍交通,同时必须保证过往行人的安全。本工程架空管道及地埋管工作管选用无缝钢管《输送流体用无缝钢管》(GB/T8163-2008)20﹟钢,地埋管外套管选用双面埋弧螺旋钢管《石油***工业输送钢管交货技术条件***部分***钢》(GB/T9711.1-97);弯管、弯头、三通、封头和堵头均为无缝碳钢管件按《钢制对焊无缝管件》GB/T12459-2005.法兰组件的材料和垫片按(HG20592~20635-2009)《钢制管法兰、垫片、紧固件》选用:紧固件为35CrMo全螺纹螺柱、螺母为30CrMo,垫片为金属缠绕垫片304L。(二)管道安装要求(1)本工程管道标高为相对标高,以本次起点地面为0.00.架空管道支架顶标高为-1.20.顶管管中标高暂定为-3.50,在现场施工时由业主确定其他地下管线位置后,方可确定。确定需按***规范保持与其他管线的上下、左右安全净距。如遇特殊情况可做适当调整。(2)本次管道热补偿采用旋转补偿器、门型补偿器和自然补偿相结合的方式。管道的单位热伸长度为:3.3mm/m。安装管道支架的活动支座时,应向管道热伸长相反方向偏装一定距离,其偏装值为该支架处热位移植的1/2,支架的热位移量为该支架到固定支架的距离乘该管道的单位热伸长量,支架按***标准施工。(3)支架正常跨距为:DN250﹤11.7m,DN200﹤10m,DN150﹤7.7m;DN250管道下加强时﹤23.4m。(4)放气点设置:放气点设在敷设管道的***高处,管道水压试验结束后必须将放气阀割开焊死。放气管管道规格为:∮32*3。(5)管道的流向用箭头表示,考虑该蒸汽管道走向,疏水根据图纸布置,可根据现场具体情况引入沟渠或适当地点,以免***人。(6)地埋管道进出地面时须制作防雨帽,以免雨雪进入套管。(7)阀门应逐个进行壳体压力试验和密封试验,不合格者不得使用。壳体试压压力不懂得小于公称压力1.5倍,试验时间不得少于5分钟,以壳体填料无渗漏为合格。每隔1cm测试一次温度。测试结果如下:可见,保护层外表面温度低于40℃,隔热层与保温层交界面处的温度为98℃,低于聚氨酯的耐温能力,保温效果较好。六、施工及运行管理1.直埋蒸汽管道的施工质量极为重要,必须严格控制每道生产工序,严格检查质量,按设计要求实施,尤其是接头保温施工,必须严格控制,逐个检查,确保施工质量;2.雨季施工要采取必要措施,防止水淹、浮管发生。一旦保温材料进水,将很难全部排除,这样会大大降低保温效果,增大热损失,并有可能导致保温管的损坏、***;3.为保证施工质量,焊口应采用***弧焊打底,并对主干线进行100%探伤;4.管道试运行前,一定要对管沟进行回填,保证保温层外壳与土壤形成足够的摩擦力,防止保温层随内钢管一起进行伸缩而引起保温层的***;5.严格初运行程序。运行时一定保证暖管时间,因为蒸汽温度高,管道升温一定要缓慢,以保证管道与隔热层顺利脱离,避免保温层损坏。由于隔热层潮湿,缓慢加热才能使隔热层中的水分均匀的通过排气管排出,以免保温层发生爆管现象,待排气管基本无气体排出时,可增大送汽量,并逐渐达到运行负荷值。图为我公司的暖管升温、恒温曲线图:另外,通汽前必须将蒸汽管网中的凝结水放净,运行中尽量减少热负荷的波动幅度和频率;经常检查疏水装置,确保凝水畅通疏出,避免水击现象的发生;因为水击不仅易***补偿器,而且由于强烈的振动,造成保温结构***。这是由于当热负荷变化幅度和频率较大时,热位移经常变化,若采用复合保温管时,将增加工作管与内保温材料的摩擦系数,据有关资料介绍,按热网寿命16年计算,则工作管与内保温层摩擦***小达15000—20000次,一般硬质保温材料很难经受这样多次的磨损,特别由于管道自重作用,下部摩擦更为严重,如果处理不当,必定会***保温结构的保温性能,降低保温管寿命。(8)所有管道组成件及支承件必须在经***特种设备安全监督部门许可的单位采购,且须具有产品质量合格证明、安装及使用维修说明、监督检验证明文件等。其质量不得低于***现行标准的规定。(9)管道安装应在下列条件齐备后方可进行:土建工程检验合格、满足安装要求;管道组成件和支承件检验合格;管子、管件、阀门等内部清理干净。熟悉设计图纸资料,弄清管线布置及工艺设计和施工安装要求。熟悉现场情况,了解设计管线走向,以及管线沿途已有平面和高程控制点分布情况。根据管道和已有控制点,并结合实际地形,做好施测数据的计算整理,并绘制施测草图。管道中线***及高程控制测量将管道的主点(起点、终点、转折点)测设到地面上进行管道中线***。***方法如下:根据控制点进行管线***:在管道规划设计图上已经给出管道主点坐标,主点附近又有控制点时,应根据控制点***。管线******常用的方法是采用极坐标法与角度交汇法,其测角精度一般可采用30",量距精度为1/5000,并应分别计算测设点的点位误差。管线的起止点和转折点在地面测定以后,必须进行检查测量,实测各转折点的夹角,使其偏差值不得超过&plu***n;1"。同时应丈量它们之间的距离,实测值与设计值比较,其相对误差不得超过1/2000,超过时必须予以合理调整。管线施工时的高程控制测量:为便于管线施工时引测高程及管线纵横断面测量,应沿管线敷设临时水准点,临时水准点间距,应每200M不少于1个。(2)管道中线与纵横断面测量管道起止点和转折点定出以后,从线路起点开始量距,沿管道中线每隔50M钉一木桩作为里程桩,按照图纸要求的精度要求,可用钢尺或皮尺量距离,钢尺量距时用经纬仪定线,并对木桩依次编号。纵断面测量:根据管线附近的水准点,用水准仪测出中线上的各里程桩和加桩处的地面高程。然后根据测得的高程和相应的里程桩号绘制纵断面图。管道纵断面水准测量的闭合允许值为5L1/2MM,L以百米为单位。横断面测量,就是测出各桩号处垂直于中线两侧一定距离内地面变坡点的距离和高程,然后绘制横断面图。(3)地下管线施工测量施工前,建设单位应***有关单位向施工单位进行现场交桩或由施工单位按照上述要求进行现场测设临时水准点、管道中心控制桩、高程桩,所有测设点经过复核方可使用,并应经常校核。施工测量的允许偏差应符合施工规范的规定。确定开挖边线,钉立边桩。由横断面设计图查得左右两侧边桩与中心桩的水平距离,实测时中心桩处插立方向架测出横断面位置,在断面方向上,用皮尺抬平量定两侧位置各钉立一边桩。相临断面同侧边桩的联线,即为开挖边线,用石灰放出灰线,作为开挖的界限。开挖边线的宽度是根据管径大小、埋设深度和土质情况而定。(五)管沟的开挖首先应仔细核对本工程中管线经过的路面下有无其它管线,在有其它管线的路面上做好标记。管线经过的路面若有花砖路面或其它铺面,采用人工撬除并回收。管沟开挖根据工程的地质、工期及各施工段的现场条件,采用机械挖掘为主,机械挖掘选在地下管线、障碍物较少的路段;人工挖土选在地下物较多,场地狭窄地段。沟槽开挖时,应注意以下事项:严格按照沟槽断面尺寸要求进行挖掘,严禁超挖、欠挖,沟壁应平整,槽底坡度要符合图纸要求。还要结合图中补偿器的位置、固定支架的位置、现场补口的位置等局部放大开挖管沟的尺寸,以方便施工。当开挖到接近槽底深度时,应随时复核槽底标高,并设槽底标桩,避免超挖。若发生超挖,应以碎石或其他骨料回填夯实,不得以原土回填。土方开挖时,应注意安全。在沟槽施工的两端设置警示标志,夜间悬挂红灯,红灯间距30米;注意周围地上、地下设施的成品保护及地下水位情况,发现问题及时汇报。(六)管道固定支架及架设支架的安装管道固定支架的安装应符合以下规定:构造正确,埋设平正牢固,排列整齐,支架与管子接触紧密。检查方法:观察和尺量检查。架设支架严格按照图纸尺寸制作施工,至加佳好后,对其进行标高、直线度的测量,确保管道中心线标高符合图纸的要求。支架及钢架涂***漆一道,二道调和漆,镀锌铁皮表面不涂漆。支架涂漆应符合以下规定:油漆种类和涂刷遍数符合设计要求,附着良好,无脱皮、坡泡和漏漆,漆膜厚度均匀,色泽一致,无流淌及污染现象。)