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蒸汽管道成套集中供热施工技术

2023-08-05 104 上传者：管理员

摘要：集中供暖工程供热蒸汽管道温度高、压力大，因此施工难度相对较大、施工质量要求高。本文以江苏省某县集中供热项目为例，阐述了供热蒸汽管道从测量放线到交付使用的成套施工技术，并对主要施工技术要点进行了研究和探讨。该技术施工效率高、质量优，可以有效保障供热品质，具有一定的推广价值。

关键词：
供热EPC
市政工程
蒸汽管道
钢套钢保温管
集中供暖
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1、工程概况

江苏某热力公司集中供热EPC总承包项目内容为集中供热管网的设计、采购、施工等，项目由28km的供热管道和1.2km的蒸汽管道组成。供热管道和蒸汽管道的性质见表1。

本工程的蒸汽管道主要采用钢套钢保温管埋地敷设，管径为630mm×10mm和529mm×9mm两种，管道工作压力为1.2MPa，设计压力为1.3MPa，管道试验中强度试验压力取1.95MPa(1.5倍设计压力），严密性试验压力取1.625MPa(1.25倍设计压力）。钢套钢保温管内外管焊接均采用氩弧焊打底、手工焊盖面，X射线Ⅲ级探伤比例为100%。管道由热力公司围墙外DN600接口接出，铺设1.2km与现有蒸汽管道对接。

表1供热管道和蒸汽管道性质表

2、施工技术要点

2.1测量放线

施工前应严格按照图纸放线。根据控制点，用全站仪测量管道中心线和开挖边界线，直线段每12m一个控制点，曲线段每5m一个控制点，并计算开挖深度，严格控制沟底平面位置和标高。管道安装时进行跟踪检查和测量，复测管道标高是否与图纸相符，管道安装后应进行竣工测量。

2.2管沟开挖

(1）为保证施工安全开挖放坡满足放坡规定，沿管沟四周应设置安全围护，围护架高度2.2m，所有围护结构用硬质防护。开挖深度超过2m时，主管沟内测量及施工人员周围30m内设置一副施工上下爬梯，爬梯高度H为基坑深度h+2m，具体做法见图1。

(2）开挖宽度深度以设计图纸为准，宽度以设计直埋管道敷设开挖断面图及尺寸表和放坡确定。遇到障碍物或者穿越电缆、各类水管、暖气管时，采用人工配合机械开挖，把土方运到挖机等机械可以挖到的地方，由机械及时挖运。应在穿越物下方进行支护或者在管沟上方横向悬挂脚手架杆捆绑支撑，防止损坏障碍物或者穿越物。

(3）修边和清底时在沟边距沟底设计标高50cm处画水平线标记，再由人工挖走暂留土层。同时检查距离沟边尺寸，确定沟宽标准，从而修整沟边，最后清除沟底土（见图2)[1]。

图1管沟上下通道

图2管沟开挖

2.3管道吊装

(1）吊车进场前将现场平整、夯实，检查管沟底标高和宽度是否满足设计要求，并清除沟内的滑坡、石块和杂物。

(2）管道下沟吊装作业时，由专人统一指挥，在人员集中的道口设置醒目的标志，并安排专人在道口巡逻，无关人员不得进入现场。

(3）管道用汽车吊旋转法吊装作业，钢管采用两点吊装，吊点距离6m，吊车离管沟的距离4～5m；正式起吊前应进行试吊，吊起管段约200mm静置，对吊车支腿、吊装索具和指挥信号（旗语、哨音）等情况进行检查。

(4）管道正式起吊高度以1m为宜，吊装过程应缓慢进行，防止管道与沟壁发生碰撞。管道下沟后应使管轴线与管沟中心线重合，横向偏差应符合规范要求，下沟后，不能将管道底部悬空，否则需用中砂土填实。

(5）管道下沟施工完成后，应立即测量管顶标高，并按要求填写管道工程测量记录表和隐蔽检验记录。

2.4钢套钢保温管道安装

蒸汽管道常选用钢套钢保温管道，施工技术要求较高，钢套钢保温管安装流程为：内管组队，内管焊接，外管套入，安装定位板，内管强度、严密性试验，外管组队，外管焊接，严密性试验。

2.4.1内管的局部组对、焊接

内管局部成对焊接，以氩弧焊为基底，并采取相应的施工措施，防止焊接过程中焊接变形。

预制管段完成后，应再次校直，消除焊接变形引起的管件弯曲，并对焊缝进行无损检测。

2.4.2安装定位板

定位板通常为40mm长、4.5mm厚，其高度H由内管和外管的管径决定，外管套上后和定位板的间隙保持在1～1.5mm为宜。

2.4.3外管的开孔

外管的开孔一般采用钻孔方式开孔，开孔完成后应根据设计要求利用棒式砂轮、圆锉、半圆锉等工具进行修孔。

跨越管口开孔时，应当在外管切线方向进行开孔，开孔后利用上述工具修孔，将所开孔修整成跨越管和外管切线方向连接的相贯线形式。不同管径外管和不同管径跨越管其相贯线均不相同。

2.4.4隔板的安装

隔板是一种固定点的钻孔环，隔板上有孔，能使热介质均匀地在套管内流动，对内管产生最佳的热效应。隔板的材质必须与内管材质一样，厚度应满足管内压力和腐蚀度的要求。隔板的安装见图3。

图3隔板安装示意图

2.4.5外管的整体封闭、焊接

(1）仔细检查各部件及其编号，内、外管路清洁检查，经质量管理部确认后，才能全部封闭。

(2）外管组焊好后，安装半直管，半直管按序号安装到正确位置。

(3）外管封闭焊接成整体后，应用密封胶将管口密封好，防止污物落入管内。

2.4.6夹套管及阀门的安装

夹套管安装前在确认实际材料、管段编号和施工记录正确的情况下，对内管进行清洗和仔细检查，并将预制管段用密封胶密封。经质检确认后，预制管段才能安装到位，并封闭连接。

阀门安装。安装前应仔细检查阀门代号是否与空视图相符，以确定阀门的正确安装位置。

2.4.7钢套钢保温管安装注意事项

(1）钢套钢蒸汽保温管的结构从内到外一般由工作管道、保温材料（玻璃棉等）、空气层、外套钢管、外防护层等组成，结构复杂，并且在管道运行过程中温度高、压力大，要关注到管道各个部分的运行情况，特别是一些关键部位的运行状态，防止管道损坏造成运行事故。

(2）在钢套钢蒸汽保温管安装时首先要注意管道外钢套管的应力，例如车辆可以通过车轮和土壤，将质量作用于车行道下的管道上，产生应力集中使管道局部截面产生椭圆化变形。在管道埋设时覆土深度应大于0.8m，若覆土深度不能保证时可在车行道下设置过街套管或混凝土保护板等保护结构。

(3）要计算好保温温度，当温度产生较大变化时，热胀冷缩会使管壁发生较大形变导致管道产生轴向循环塑性破损。保温层的厚度应根据管道外径、保温层的导热系数、未保温管道外表面温度及保温后的允许热损计算确定，而不能仅仅根据设计温度凭经验决定。

(4）在管道温度变化过程中，应力集中通常发生在管线中的弯头、三通、大小头及折角等处，因此保证这些薄弱环节的安装质量至关重要。在管道接口、弯头处应由专业人员进行焊接，焊接完成后要对接口进行探伤检查，做好防腐工艺，弯头的保温在试压合格后进行，不要使保温层出现环形空间，必须保证接头的整体性、严密性、防水性。

2.5管沟回填

管沟基坑的回填采用人工回填，预留沉降量15cm。填土前，将基槽底部或底板上的垃圾、砂浆、石子等杂物清理干净。回填时检查回填土质量，确保回填土无杂物，粒径符合规定，含水量在控制范围内。填土完成后，用画线将表面找平。超过标准标高的地方，应按标线及时调平。在标准标高以下的地方，应进行补土夯实。

2.6蒸汽管道试压及吹扫

2.6.1试压和严密性试验

(1）管道试压和严密性试验介质为自来水，本工程设计压力为1.3MPa，根据规范要求强度试验压力1.95MPa。

(2）开启首端水源阀门，并开始实验。

(3）压力上升到强度试验的25%时（即0.48MPa），关闭阀门稳压3min并两人一组用肥皂水检查。

(4）观察首尾两端压力表值无泄漏情况时，继续升压到强度试验的50%时（即0.975MPa），关闭阀门稳压3min并检查。

(5）继续采用观察首尾两端压力表值没有下降情况，然后继续开启进气阀，然后按10%的试验压力级差逐级升压每级停留不小于3min。

(6）当压力升到强度试验压力1.95MPa时，关闭进水阀稳压10min，检查管道无变形等异常情况为试压合格。

(7）压力试验合格后，将压力降至设计压力1.3MPa，稳压30min，记录如下信息：时间、压力值。

(8）试压合格后将压力升至1.625MPa做严密性试验，每小时平均泄漏率≯0.25%，即为合格。

2.6.2吹扫

(1）吹扫前准备工作：对管道进行全面检查，固定支架是否焊牢；滑动支架是否偏心安装，能否自由滑动；补偿器的安装是否符合工艺要求，能否自由伸缩，混凝土强度是否达到要求，回填土是否分层夯实；打开和关闭所有阀门一次，检查阀门是否灵活可靠，所有启动疏水阀门打开；在管道的末端处做吹扫口，安装消音器，用18#槽钢进行加固；管道吹扫口周围50m范围内拉警戒线；对所有参与管道吹扫的工作人员进行技术交底，明确分工。

(2）吹管程序：锅炉房内两个大小头接至主汽阀二次门入口，作为吹扫汽源通道；吹管前进行暖管，先开启主汽阀半圈，观察一段时间后再开启一圈，暖管速度控制在1.0km/h，根据暖管速度决定主汽阀开度；吹扫施工人员根据汽流速度打开疏水阀放完冷凝水，当放出的全部为蒸汽时，关小阀门，使其有少量蒸汽泄漏，对沿路的补偿器工作状态、滑动支架的移动、支架受力情况进行观察；蒸汽引至排汽口后，排汽口喷出的为不带水的高温蒸汽，阀门热紧完成后，且恒温达到1h后开始吹管；缓慢打开主汽阀，使管道首端流量逐渐达到吹管流量进行吹扫，连续吹扫两次，每次20min，时间间隔为2h；每次吹管结束，主汽阀关至暖管开度，第三次吹管时开启管网上所有疏水阀，吹扫疏水管，同时将刨光木板放置在吹扫口处，若板上无铁锈等杂物视为合格，若不合格，再次进行吹扫。吹扫结束后，对堵闭的阀门及管道进行疏通并泄完管内余水。

2.7交付使用

试验结束后完成标志带的敷设和标志桩的埋设，将现场清理干净，经过竣工验收合格后即可交付使用。

3、结语

在集中供热工程中供热蒸汽管道适用于对供热要求较高的区域。采用钢套钢保温管对供热蒸汽进行输送和保温，可以有效保障供热的品质，提高供热效率。供热蒸汽保温管成套施工技术具有施工效率高、工程质量高的特点，在广大南方省份集中供暖工程中具有较好的参考价值。

参考文献:

[1]刘晓星.土方开挖施工技术在建筑工程施工中的应用[J]低碳世界,2017(1):152-153.

文章来源:袁灯,刘来金,邵华坤等.集中供热蒸汽管道成套施工技术[J].安装,2023(08):38-40.