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1、第五章第五章 室外热力管道室外热力管道的安装的安装 一、学习内容一、学习内容 1.室外地下敷设管道的安装室外地下敷设管道的安装2.室外架空管道的安装室外架空管道的安装3.热力管道支架及补偿器的安装热力管道支架及补偿器的安装4.热力管道的试压与验收热力管道的试压与验收二、学习目标二、学习目标1.了解室外管道地沟敷设的一般要求；掌握沟槽土方施工技术；掌握室外地下敷设管道的安装程序和安装主要技术要求；2.了解室外架空管道的敷设，掌握室外架空管道的安装程序和安装要求；3.了解管道支吊架的安装形式，掌握管道支吊架的安装技术；4.了解管道补偿器的类型、掌握补偿器伸长量、补偿量和安装长度的计算、补偿器的制作
2、和安装5.掌握热力管道的试压实验，了解热力管道的验收三、重点和难点三、重点和难点 1.管道地沟敷设的安装程序和安装要求管道地沟敷设的安装程序和安装要求2.管道补偿器伸长量、补偿量和安装长管道补偿器伸长量、补偿量和安装长度的计算、补偿器的安装度的计算、补偿器的安装室外热力管道的敷设形式 地沟敷设 地下敷设室外热力管道 直埋敷设 低支架敷设 架空敷设 中支架敷设 高支架敷设5.1 室外地下敷设管道的安装 5.1.1地下敷设管道的方式地下敷设管道的方式地下敷设分为地沟敷设和直埋敷设。地沟敷设是将管道敷设在地下管沟内，直埋敷设是将管道直接埋设在土壤里。5.1.1.1 室外管道的地沟敷设室外管道的地沟敷
3、设1.地沟按其构造分类普通地沟预制钢筋混凝土地沟。普通地沟的结构普通地沟的结构沟底基础沟底基础:钢筋混凝土或混凝土钢筋混凝土或混凝土;沟底坡度同沟底坡度同管道坡度且管道坡度且 0.002并坡向排水点并坡向排水点;最底点设最底点设积水坑，地下水位高处应设排水沟及排水设积水坑，地下水位高处应设排水沟及排水设备备沟壁沟壁:砖或毛石砌筑，内外表抹防水砂浆，砖或毛石砌筑，内外表抹防水砂浆，盖板盖板:钢筋混凝土，盖板间及盖板和沟壁间钢筋混凝土，盖板间及盖板和沟壁间用水泥砂浆或热沥青封缝用水泥砂浆或热沥青封缝;盖板横向坡度盖板横向坡度0.01-0.02，盖板上覆土深度，盖板上覆土深度 0.3米米预制钢筋混凝
4、土地沟的结构断面椭圆形预制钢筋混凝土地沟的结构断面椭圆形素土夯实基础上现浇厚素土夯实基础上现浇厚200mm的钢筋混凝的钢筋混凝土基础土基础吊装预制的厚吊装预制的厚250的钢筋混凝土拱形管壳的钢筋混凝土拱形管壳是用钢筋混凝土预制而成，一般厚度为250mm，拱壳间接缝用膨胀水泥填塞，拱壳间接缝用膨胀水泥填塞 2.地沟按其断面尺寸分类不通行地沟半通行地沟通行地沟。不通行地沟：人员不能在地沟内通行不通行地沟：人员不能在地沟内通行。形式：矩形、半圆形，以矩形居多施工主要步骤开挖沟槽：断面尺寸根据管径和管数确定，净高450打地沟基础：地下水位以上，可设冰冻线以上管道安装：支墩滑托上安装支架安装、吊支墩滑托
5、上安装支架安装、吊架安装。架安装。如采用支墩安装则支墩和地沟基础一并浇筑试压防腐保温砌筑沟墙封顶 施工要求：由于断面尺寸较小，管道安装应在地沟基础层管道安装应在地沟基础层打好之后立即进行打好之后立即进行，待压力试验及管道防腐和保温做完，再砌筑沟墙，否则操作空间狭小，难以进行管道焊接和保温工作。地沟的基础一般应在地下水位以上，否则应有沟的基础一般应在地下水位以上，否则应有排水沟及排水设备排水沟及排水设备优缺点：外形尺寸较小，占地面积小，与直埋方式相比，利于管道变形，地沟消耗材料少。但难于发现管道缺陷和事故，维护和检修也不方便适应场合：土壤枯燥、地下水位低；土壤枯燥、地下水位低；管道管道根数不多且
6、管径小，维修量不大；根数不多且管径小，维修量不大；对直埋管对直埋管道，如有热位移，在转弯处或补偿器处宜设不道，如有热位移，在转弯处或补偿器处宜设不通行地沟通行地沟半通行地沟：维修人员能弯腰行走，进行一般半通行地沟：维修人员能弯腰行走，进行一般的管道维修工作阀门更换、局部补漏等的管道维修工作阀门更换、局部补漏等开挖沟槽：净高1.21.4米，通道净宽0.50.6米，双侧布置不小于0.7m管道安装形式：支墩、钢支架安装管道安装形式：支墩、钢支架安装施工要求：直线长度超过直线长度超过60米，设置一个检米，设置一个检修出入孔，孔口高度高出周围地面防进水修出入孔，孔口高度高出周围地面防进水优缺点：维护和管
7、理较方便，可进入地沟内进行检修，但基建投资相对较大，占地面积大适应场合：当管道通过不允许挖开的路段当管道通过不允许挖开的路段管道数量较多，采用通行地沟难于实现或经济管道数量较多，采用通行地沟难于实现或经济不合理时不合理时通行地沟：人员可以自由通行，保证检修、更通行地沟：人员可以自由通行，保证检修、更换管道和设备换管道和设备断面尺寸：净高不小于1.8米，通道净宽不小于0.7米，管道安装形式：钢支架安装管道安装形式：钢支架安装施工要求：转弯、交叉及直线每隔转弯、交叉及直线每隔100米应设置一个人孔，米应设置一个人孔，每隔每隔200米应设置一个安装孔长度应保证米应设置一个安装孔长度应保证6米长的管子
8、进入地沟，宽度为最大管子外径加米长的管子进入地沟，宽度为最大管子外径加0.4米，且不得小于米，且不得小于1.0米米应设有通风设施，保证检修时沟内温度不超过应设有通风设施，保证检修时沟内温度不超过40度度应装有照明设施，电压不得高应装有照明设施，电压不得高于36伏伏地沟盖板须作地沟盖板须作0.010.02的横向坡度的横向坡度，以排走融化雪水或雨水。地沟底板应设0.0020.005的纵向坡度，以便及时将管道漏水和维修放水排至安装孔内的集水坑内优缺点：维护和管理方便，但基建投资大，占地面积大使用场合：管道通过不允许挖开的路段；管道管道通过不允许挖开的路段；管道数量多或管径较大数量多或管径较大通行地沟
9、 名称名称 类类型型地沟地沟净净高高/m人行人行通道通道宽宽/m管道保管道保温外表温外表与沟壁与沟壁净净距距/m管道保管道保温外表温外表与沟与沟顶顶净净距距/m管道保管道保温外表温外表与沟底与沟底净净距距/m管道保管道保温温结结构构外表外表间间净净距距/m通行地沟通行地沟半通行地沟半通行地沟不通行地沟不通行地沟1.81.2-0.70.6-0.1-0.150.1-0.150.150.2-0.30.2-0.30.05-0.10.1-0.20.1-0.20.1-0.30.150.150.2-0.3直埋参照不通行地沟直埋参照不通行地沟5.1.1.2室外管道的室外管道的直埋敷设直埋敷设直埋敷设：又称为无
10、沟敷设，不砌筑地沟和支撑结构，热力管道的保温层直接与土壤接触的敷设方式。断面尺寸：根据管径的大小和土质种类而定，管道安装形式：焊接后直接回填土埋入地下。施工要求直埋管道应埋设在当地的冰冻线以下，并应确保一定的覆土深度。直埋管道的沟槽开挖尺寸基本要求：管子与管子之间净距 200250mm ，管子与沟壁之间净距 200250mm，管底与沟底之间净距 200mm，管顶与地面之间净距 600mm直埋管道穿过公路、铁路时，应加套管或作成管沟，管沟应考虑汽车荷载。套管顶距路面不宜小于0.7m，距铁轨顶不应小于1.2m一般应在地下水位以上特点：优点是即可缩短工期又可节省投资无地沟和支架，比不通行地沟节省20
11、50%；其缺点是管道易被腐蚀，检查和维修困难，在车行道处有时需特别处理以承受大的载荷，低点排液不便，对保温材料的要求较高等，适应场合：地下水位低的情况5.1.2室外供热管道安装室外供热管道安装5.1.2.1室外供热管道安装的要求室外供热管道安装的要求1.管网的管材及连接DN40mm，焊接钢管；50 DN200mm，焊接钢管或无缝钢管；200mm DN，螺旋焊接钢管；连接方式：焊接，法兰连接；2.室外管道的安装的一般要求局部热水或应在前进方向的右侧热水或应在前进方向的右侧。热水和加压凝结水管道高点排气，低点排水高点排气，低点排水，管径选择见表5.6热膨胀量大的管道安装，采用活动支架偏心安活动支架
12、偏心安装，偏移方向为热膨胀的反方向，偏心距为该装，偏移方向为热膨胀的反方向，偏心距为该点到固定点间管道热膨胀量的一半，且最大偏点到固定点间管道热膨胀量的一半，且最大偏心距心距=1/2=1/2支座全长支座全长-50mm-50mm；5.1.2.2供热管道安装供热管道安装5.1.2.2.1 直埋管道的安装直埋管道的安装施工程序：测量放线施工程序：测量放线挖管沟挖管沟沟槽断面形式沟槽断面形式和尺寸确定、沟槽放线、挖沟、找坡、沟基处理和尺寸确定、沟槽放线、挖沟、找坡、沟基处理管道安装管道安装包括坡口加工、管道防腐保温、包括坡口加工、管道防腐保温、吊装就位、补偿器安装、水压试验、接口防腐保温等吊装就位、补
13、偿器安装、水压试验、接口防腐保温等管沟回填管沟回填填盖细沙填盖细沙回填土夯实回填土夯实转到地沟管道的安装1.测量放线测量放线 管道中线测量：管道主点桩测设、中桩测设、线路转折角测量等。管道纵横断面测量管道施工测量横断面图的绘制横断面图的绘制依据横断面测量得到的各点间的平距和高差，在毫米方格纸上绘出各中线桩的横断面图。绘制时，以中心桩为坐标原点，平距为横坐标，高差为纵坐标，把图画在透明毫米方格纸上，平距和高差的比例尺应相同。先标定中线桩位置，由中线桩开始，逐一将特征点展绘在图纸上，用细线连接相邻点，即绘出横断面的地面线。管道施工测量管道施工测量校核中线并测设施工控制桩校核中线并测设施工控制桩在开
14、槽前，应在不受施工干扰、引测方便和易于保存的位置测设施工控制桩。施工控制桩分中线控制桩和附属构筑物的位置控制桩两种.中线控制桩设置在管道中线的延长线上。位置控制桩设置在与中线垂直的方向上沟槽断面形式沟槽断面形式按土层、地下水位、管规格、埋深等确定按土层、地下水位、管规格、埋深等确定直槽：一定深度内与土质有关；直槽：一定深度内与土质有关；地下水位以地下水位以上，挖沟后敞露时间不长上，挖沟后敞露时间不长梯形槽：梯形槽：沟深在直槽所要求的深度以上，沟深在直槽所要求的深度以上，但但 5m混合槽和联合槽：沟较深时采用，土质应好混合槽和联合槽：沟较深时采用，土质应好直槽直槽梯形槽梯形槽混合槽混合槽联合槽联
15、合槽2.挖管沟：确定沟槽的断面形式和尺寸挖管沟：确定沟槽的断面形式和尺寸沟槽放线沟槽放线挖沟、找坡挖沟、找坡沟基处理沟基处理直槽要求的沟深为：堆积砂土和砾石土，沟深不超过0.75米砂质粉土、粉质黏土，沟深不超过1.25米黏土，沟深不超过1.5米坚实土，沟深不超过2.0米H=地面标高地面标高-管底标高管底标高式中式中B 管间净距，不小于管间净距，不小于200mm；C 管与沟壁净距，管与沟壁净距，不小于不小于150mm；Dw管外径包括保温层；管外径包括保温层；n管数。管数。梯形梯形沟槽的断面尺寸沟槽的断面尺寸沟槽上口宽度M=W+2A=W+2H/i,H为挖深地面标高-管底标高、边坡坡度i=h/L=t
16、g 工程界习惯以1:n表示边坡,n为边坡率坡度系数，n=1/i，所以，坡度系数是边坡坡度的倒数，例坡度1：3的边坡也可说坡度系数n=3的边坡。M=W+2A=W+2nH【例例5.1】直埋热力管道直埋热力管道2根，黏土，管规格为根，黏土，管规格为DN1594.5无缝钢管，梯形沟槽，沟深无缝钢管，梯形沟槽，沟深1.6m，管保温层厚，管保温层厚50，求沟底开挖宽度和开槽宽，求沟底开挖宽度和开槽宽度各为多少？度各为多少？【解解】由施工标准：管间净距由施工标准：管间净距B=200、管与沟壁、管与沟壁净距净距C=150；根据黏土和沟深；根据黏土和沟深1.6m 查表查表5.3：tga=i=H/A=1/0.25
17、W=2159+250+2-1200+2150 =1018mm M=1.018+21.60.25=1.818m 沟槽放线沟槽放线槽口放线就是按计算出的开槽宽度，在地面上槽口放线就是按计算出的开槽宽度，在地面上定出槽边线位置，划出白灰线，以便开挖施工定出槽边线位置，划出白灰线，以便开挖施工设置坡度板及测设中线钉设置坡度板及测设中线钉管道施工中为了控制管道中线设计位置和管底设计高程需设置坡度板。如下图，坡度板跨槽设置，间隔一般为10-20m，编以板号。把管道中心线投测到坡度板上，用小钉作标记，称作中线钉，以控制管道中心的平面位置。测出中线钉绝对标高并标注于龙门板。施工方法：过中心桩做管道中心线，沿此
18、线在中心桩两侧各量出1/2M+0.7m长度，分别打上木桩，深0.7m，地上0.2m，将一块高150mm，厚2530mm木版钉在两边桩上，板顶应水平。测设坡度钉测设坡度钉为了控制沟槽的开挖深度和管道的设计高程，还需要在坡度板上测设设计坡度。为此，在坡度横板上设一坡度立板坡度立板，一侧对齐中线，在竖面上测设一条高程线高程线，其高程与管底设计高程相差一整分米数，称为下返数。在该高程线上横向钉一小钉，称为坡度钉，坡度钉的作用是坡度钉，坡度钉的作用是控制管道沟槽按照设计深度和坡度开挖控制管道沟槽按照设计深度和坡度开挖如下图，用水准仪测得桩号为0十100处的坡度板中线处的板顶高程为45.292m，管底的设
19、计高程为42.800m，从坡度板顶向下量2.492m，即为管底高程。为了使下反数为一整分米数，坡度立板上的坡度钉应高于坡度板顶0008m，使其高程为45300m。这样，由坡度钉向下量25m，即为设计的管底高程。最后在龙门板上，以中心对称地量出开槽宽度，在龙门板间拉绳，并沿绳在地面上撒上白灰线，而后即可依此线开挖沟槽。挖沟、找坡及沟基处理挖沟、找坡及沟基处理挖沟挖沟用挖土机或人工挖用挖土机或人工挖留留150-200厚的土层作为清理沟底、沟基处理厚的土层作为清理沟底、沟基处理和找坡的余量，挖超时需回填砾石，就地回填和找坡的余量，挖超时需回填砾石，就地回填土时需严格分层回填，分层夯实土时需严格分层回
20、填，分层夯实小心，别挖超了小心，别挖超了切记；管道和管道支墩严禁切记；管道和管道支墩严禁铺设在冻土和未经处理的松铺设在冻土和未经处理的松土上土上找坡：找坡：从龙门板的坡度钉引下标高，在各从龙门板的坡度钉引下标高，在各龙门板下方打中心桩，挂线，线绳坡度同龙门板下方打中心桩，挂线，线绳坡度同管道坡度相同。挂线位置管道坡度相同。挂线位置=下返距离下返距离-0.3m沟基处理 土质坚实：直接铺砂坐管 管沟无地下水 土质松软：夯实密实度达要求 砾石：挖出20cm，素土或黄 砂回填夯实 排水明沟排水、人工降低地下水位法有地下水雨水 铺1020cm厚碎石垫层，其 上再铺1015cm厚黄砂直埋热力管道底部要求设
21、置100mm厚的砂垫层，沟槽实际挖深=H+100mm3.管道安装：管子坡口加工管道安装：管子坡口加工防腐保温防腐保温挖挖工作坑工作坑接口处，方便操作接口处，方便操作下管下管管子对管子对口口点焊点焊稳管稳管焊接焊接补偿器安装补偿器安装水压实验水压实验接口防腐保温接口防腐保温下管应以施工安全、操作方便、经济合理为原则，考虑管径、管长、管道接口形式、沟深等条件选择下管方法。下管方式：集中下管、分散下管和组合下管下管方法：人工下管和机械下管 人工下管多用于施工现场狭窄，重量不大的中小型管子1压绳下管：压绳下管：此法适用于管径为400-800mm的管道。2后蹬施力下管法贯绳下管法:适用于管径小于300m
22、m以下管子。3木架下管法:适用于直径900mm内，长3m以下的管子。4溜管法:将由两块木板组成的三角木槽斜放在沟槽内，将管子沿三角木槽缓慢溜入沟槽内。适用于管径小于300mm以下混凝土管、缸瓦管等。机械下管用于管重大、管节长的管道施工,视管子重量选择起重机械，常用汽车式或履带式起重机械下管。稳管稳管稳管是将管子按设计的高程和位置稳定在地基或基础上。稳管是管道施工中的重要工序，其目的是确保施工中管道稳定在设计规定的空间位置上。稳管稳管包括轴线控制轴线控制对中：即是使管道中心线与设计中心线在同一平面上。和高程控制高程控制，稳管施工要求稳管施工要求高程控制和位置控制必须同时进行；符合要求后，应填实管
23、两侧假设干点，保证管道不移动。稳管作业应到达平、直、稳、实的要求。4.管沟回填管沟回填 管道铺设完毕后并经检验合格后应及时回填沟及时回填沟槽，槽，以保证管道的正常位置，防止沟槽坍塌。回填施工包括返土、摊平、夯实、检查等施工过程，其中关键的工序是夯实，主要的要求是关键的工序是夯实，主要的要求是密实度符合规定。密实度符合规定。密实度：土壤中土粒体积占总体积的比例回填土的夯实方法和机具 人工夯实：人工采用木夯、铁夯木夯、铁夯等压实工具进行夯实，夯实力度小，工效低。机械夯实：采用蛙式夯、火力夯、履带式打夯机等轻型压实设备轻型压实设备或压路机进行夯实，夯实力度大，工效高。管顶管顶50cm以下局部返土的夯
24、实，宜采用人工以下局部返土的夯实，宜采用人工夯实，夯实，防止夯实力度过大损害管道和接口；管顶管顶50cm以上局部返土的夯实，宜采用机械以上局部返土的夯实，宜采用机械夯实，夯实，工效高，密实度满足要求蛙式夯、火力夯适用于面积较小的沟槽夯实，施工简单、夯实效果能满足要求；履带式打夯机或压路机适用于大面积夯实工作，工作效率高；施工中常采用多种机械配合施工，在开阔场地用压路机，压路机到达不了的地方用蛙式夯、火力夯土方回填的施工要求土方回填的施工要求1分层回填、夯实。分层回填、夯实。回填一层，夯实一层。每层土夯实后，应检测夯实度，符合要求。每层回填土的虚铺厚度，应根据所采用的压实机具按下表的规定选取。压
25、实机具 虚铺厚度mm木夯、铁夯 200 轻型压实设备 200250 压路机 200300 振动压路机 4002沟槽回填从管底基础部位开始到管顶以上沟槽回填从管底基础部位开始到管顶以上500mm范围内，必须采用人工回填；管顶范围内，必须采用人工回填；管顶500mm以上部位，可用机械从管道轴线两侧以上部位，可用机械从管道轴线两侧同时夯实；同时夯实；3槽底至管顶以上500mm范围内，土中不得含有机物、冻土以及大于50mm的砖、石等硬块4不同部位回填土的密实度要求不同不同部位回填土的密实度要求不同总之，回填沟槽时，对沟槽的不同部位，应采用不同种类的土，不同的夯实方法，有不同的密实度的要求。5压实工作应
26、自边缘开始逐渐向中间收拢。回回填应使槽土上土面呈拱形。填应使槽土上土面呈拱形。以免日久因土沉陷而造成地面下凹。拱高一般为槽宽的1/20。6为保证土壤的压实质量,土壤应该具有最正确含水率 表 各种土壤夯实最正确含水率%土壤名称 粗砂 细砂、粘质砂土 砂质粘土 粘土 重粘土 最佳含水率 8-10 10-15 6-22 20-30 30-35 回到直埋管道流程5.1.2.2.2 地沟管道的安装地沟管道的安装1.不通行地沟管道的安装不通行地沟管道的安装两种安装形式：支墩滑托和吊架安装滑托安装应在沟槽混凝土施工完毕、沟墙砌筑前进行，施工程序：放线定位放线定位挖地沟挖地沟地沟基础砌筑支墩的浇筑地沟基础砌筑
27、支墩的浇筑支架的安装支架的安装管道安装管道安装地沟沟墙砌筑地沟沟墙砌筑盖沟盖板盖沟盖板回填土回填土操作要点：支墩的浇筑：确定支架安装位置，将其弹画在沟底的安装中心线上，在沟底上铺1：3水泥砂浆，将已经预制好的混凝土支墩砌筑在沟底上支架的安装：在支墩予埋的扁铁上摆放支座，使之对准管道的中心线，同时向热膨胀的反方向偏斜1/2伸长量后，临时点焊临时点焊在扁铁上管道安装：管子坡口加工防腐保温下管管子对口点焊安装位置的校正焊接补偿器安装支支架与管子焊接架与管子焊接割去支架和扁铁的临割去支架和扁铁的临时点焊使之能自由滑动时点焊使之能自由滑动水压实验接口防腐保温2.半通行、通行地沟管道安装支架安装施工程序：
28、放线定位挖地沟地沟基础砌筑型钢支架的安装型钢支架的安装支座的安装下管管道连接地沟沟墙砌筑盖沟盖板回填土关建工序是支架的安装关建工序是支架的安装操作要点：型钢支架的安装：支架的安装：支架可单侧或双侧、单层或数层布置；支架横梁一端栽埋于沟墙上，另一端用立柱支撑，作成箱形支架支座的安装：挂线在各支架横梁上弹画挂线在各支架横梁上弹画出管道的中心线出管道的中心线支座安装支座安装注意按其注意按其膨胀伸长量的反方向偏移安装膨胀伸长量的反方向偏移安装与横梁与横梁临时点焊固定临时点焊固定管道安装：管子坡口加工防腐保温下管管子对口点焊安装位置的校正焊接补偿器的安装管管道与支座的焊接道与支座的焊接割去支座和横梁的割
29、去支座和横梁的临时点焊使之能自由滑动临时点焊使之能自由滑动水压实验接口防腐保温地沟管道安装本卷须知关键工序：支架的安装，位置、坡度、牢固度关键工序：支架的安装，位置、坡度、牢固度多管共架时按最小管径确定支架最大间距多管共架时按最小管径确定支架最大间距，坡度和坡向相同的管道可以共架，不同的可悬吊；从下而上安装从下而上安装，下层试压和保温完成后再安装上层的管道；焊接尽量转动焊接转动焊接，防止仰焊、立焊能在地面完成的工作尽量在地面完成工作尽量在地面完成5.2 室外架空管道的安装 5.2.1室外架空管道的敷设室外架空管道的敷设5.2.1.1架空敷设的特点和适用范围架空敷设的特点和适用范围又称地上敷设。
30、是指管道敷设在地面上的独立支架或建筑物的附墙支架上的敷设方式。优点工程造价低，经济；不受地下水位、土质和其他地下管线的影响；检查维修管理方便；缺点管道的热损失较大影响城市美观管道的保温层需经常维护或更换起重施工和高空作业的麻烦。以下条件下应优先考虑架空敷设：地形复杂遇河流、丘陵、过铁路等地下水位高或年降雨量较大的地区厂区地下管道纵横交错、无地下管位对一些小口径管道，当有管架可利用时经济5.2.1.2 架空敷设的基本要求架空敷设的基本要求1.管道的安装高度以保温层外外表计算人行地区2.5m；通行车辆4.5m；跨越铁路6m;2.两管或多管并行，管道中心距=D1/2+保温层厚+D2/2+保温层厚+操
31、作净距3.支架的标高应保证管道的坡度，不会造成反向坡度；5.2.2 架空管道的支架安装低支架敷设、中支架敷设和高支架敷设5.2.2.1 低支架敷设结构：毛石砌筑或混凝土浇注结构：毛石砌筑或混凝土浇注应用：不阻碍交通，不影响厂区，街区扩建的地区，如在山区建厂。低支架敷设大多沿工厂围墙或平行铁路，公路布置。敷设高度要保证管道保温结构底部距地面净高不小于0.3米，一般以0.5-1.0米为宜，以防雨雪的侵蚀。5.2.2.2中支架敷设应用：人行频繁，需要车辆通行的地方。结构：混凝土浇筑或钢结构混凝土浇筑或钢结构。敷设高度要保证管道保温结构底部距地面净高2.5-4.0米为宜5.2.2.3高支架敷设应用：管
32、道跨越公路或铁路结构：钢结构或钢筋混凝土结构钢结构或钢筋混凝土结构敷设高度要保证管道保温结构底部距地面净高4.5-6.0米为宜5.2.3 架空管道的安装5.2.3.1安装流程安装流程管道的地面预组装管道的地面预组装脚手架安装脚手架安装检查支检查支架的标高和平面位置架的标高和平面位置弹画管道安装中心线弹画管道安装中心线挂坡度线挂坡度线安装高支座安装高支座管道的吊装管道的吊装管道的连接管道的连接支座焊在管道上支座焊在管道上铲去铲去支架和支座的临时焊点支架和支座的临时焊点水压实验水压实验接口接口防腐保温防腐保温室外地上敷设管道安装室外地上敷设管道安装操作要点：1.管道的地面预组装：包括管道端部接口平
33、整度的检查、管子坡口加工、管件的预制、法兰的焊接、防腐保温、然后将各预制管件与适当长将各预制管件与适当长度的直管段组合成假设干管段以备吊装度的直管段组合成假设干管段以备吊装2.检查支架及钢板的标高和平面位置：管道安装前，应检查支架的标高和平面位置是否符合设支架的标高和平面位置是否符合设计要求，支架顶部预埋钢板的尺寸和位置是否计要求，支架顶部预埋钢板的尺寸和位置是否满足安装要求满足安装要求3.弹画管道安装中心线：在支架顶部预埋钢板上挂通线，弹画管道安装中心线4.挂坡度线：两端支架顶部钢板上，临时焊接挂线圆钢，在圆钢上按设计要求的坡度挂坡度线5.安装高支座：按照设计位置安装支座，使支座支座顶部与坡
34、度线相吻合顶部与坡度线相吻合，点焊就位使高支座对准下部中心线，并向热伸长的反方向偏斜1/2热伸长量6.管道的连接：管道对口点焊检查校正焊接5.3 热力管道支架及补偿器的安装热力管道支架及补偿器的安装 5.3.1 管道支吊架的安装管道支吊架的安装5.3.1.1 管道支吊架的种类及构造管道支吊架的种类及构造1.固定支架作用：限制变形和位移；承重；分配补偿器之间管道的伸缩量；在阀门处防止推力破坏影响启闭形式：卡环式，适用DN小于100mm管道 挡板式，焊接角钢式、焊接槽钢式：适用DN大于100mm管道2.活动支架作用：用于承重；限制侧向变形和位移；允许管道轴向位移1滑动支架:支架焊在管道下，可在底座
35、上滑动。低位：用于通行地沟,支座周围不能保温。高位：用于不通行地沟和半通行地沟,支座周围可保温。2导向支架：通过在下部的托架两侧设置导向板，限制了管道的横向位移，其作用是保证管子沿同一轴线滑动，不产生弯曲。设在补偿设在补偿器两侧，防止管道横向位移器两侧，防止管道横向位移3滚动支架:装有滚筒或球盘使管子在位移时产生滚动摩擦的支架，用于架空管道用于架空管道,轴向摩轴向摩擦力小。擦力小。分为滚柱和滚珠支架两种4悬吊支架5.3.1.2 管道支吊架的安装1.支架的设置管道不允许位移管道不允许位移:设固定支架，如水平拐弯处、设固定支架，如水平拐弯处、补偿器两侧一定位置处等；补偿器两侧一定位置处等；管道无横
36、向位移允许轴向位移管道无横向位移允许轴向位移:设滑动支架或设滑动支架或滚动支架滚动支架管道有横向位移管道有横向位移:设导向支架或悬吊支架，如设导向支架或悬吊支架，如拐弯处、补偿器两侧拐弯处、补偿器两侧2.安装的一般要求位置正确埋设平整牢固、固定在建筑结构上的不得影响结构的安全支吊架间距符合管道最大间距要求安装时使管道的重量均匀地分配在各个支座上3.热力管道支吊架安装热力管道支吊架安装支吊架的安装支吊架的安装偏心安装偏心安装 埋设法安装埋设法安装 焊接法安装焊接法安装 包柱法安装包柱法安装 锚固法安装锚固法安装 吊架安装吊架安装 偏心安装偏心安装 埋设法安装埋设法安装 焊接法安装焊接法安装 包柱
37、法安装包柱法安装 锚固法安装锚固法安装吊架安装吊架安装5.3.2 检查井与检查平台检查井与检查平台1.检查井：半通行地沟、不通行地沟及无沟敷设的管线，有阀门、排水放气设备及伸缩器等处。净空尺寸：净高1.8m,通道净宽0.6m，干管保温层外外表与井顶面间距0.6m，顶部：一般设2个人孔，对角布置。检查井F4时可设1个人孔。井内设扶梯及积水坑尺寸0.4*0.4*0.5m,井地面低于地沟0.3m。位置和数量：设计确定、尽可能少2.检查平台架空敷设的供热管道，在装有阀门，疏水器，排水放气装置的地方设置检查平台。检查平台的尺寸应保证维修人员操作方便。检查平台周围应设防护栏杆及上下扶梯。5.3.3 补偿器
38、的安装补偿器的安装5.3.3.1 补偿器的作用和种类补偿器的作用和种类1.作用：补偿热膨胀量，减小热应力，确保管道不会因热膨胀受到损坏；方便阀门的安装或拆卸；2.种类：自然补偿器，利用管路自然转弯的几何形状所具有的弹性来补偿热膨胀，L型和Z型；专用补偿器，利用专门设置在管路上的补偿器的变形来补偿热膨胀5.3.3.2 方形补偿器方形补偿器1.类型和特点：如图5.25的四种类型，都是通过结构的变形来吸收管路的热膨胀优点：制作安装方便、补偿能力大、不需经常补偿能力大、不需经常维修、适用各种压力和温度维修、适用各种压力和温度不需设置在检查井中，不通行地沟；缺点：外形尺寸大、占地面积多补偿器类型补偿器类
39、型2.预拉伸及补偿量预拉伸是为了减小补偿器的变形弹性力，提高预拉伸是为了减小补偿器的变形弹性力，提高补偿能力补偿能力，将补偿器在冷态下预先拉伸一定长度之后再安装在管路上，也称冷拉。补偿器冷拉后，管道受力为拉应力，待处于运行状态时，温度高于安装温度，受到热膨胀影响，变为压应力，但一局部压应力被冷拉造成的拉应力抵消，因而其绝对值远小于不进行预拉伸的应力值。方形补偿器的预拉伸冷拉及补偿量方形补偿器的预拉伸冷拉及补偿量 式中式中 L计算热伸长量，计算热伸长量，mm；L管道计算长度，管道计算长度，m；管材线膨胀系数，对钢管取管材线膨胀系数，对钢管取0.012 mm/m；t2管道输送介质的最高温度；管道输
40、送介质的最高温度；t1管道计算安装温度，采暖地区管道计算安装温度，采暖地区=0，非采暖地区，非采暖地区=20 冷拉系数，工作温度冷拉系数，工作温度t250时时0.5，t450时时0.6，t450时时0.7；X冷拉量，冷拉量，mm。热伸长量热伸长量冷拉量冷拉量温度越高，冷拉值越高实际安装温度ta并非计算安装温度t1，在此温度下，管道自然伸长量为则此时冷拉值将其中的L用公式5.8中代替后，得到实际安装温度为ta时的冷拉值零点温度：补偿器不需要冷拉的温度，即温度升高所致的自然伸长量与计算冷拉值完全相等也可以根据零点温度采用公式5.13或5.14计算补偿器的冷拉值 【例例5.2】一段直线管道安装一个方
41、形补偿器，一段直线管道安装一个方形补偿器，钢管直径为钢管直径为1594.5，两固定支架间距，两固定支架间距80m，管内介质温度管内介质温度200，管道计算安装温度，管道计算安装温度0，管道实际安装温度管道实际安装温度20，求该管段的热伸长量，求该管段的热伸长量和方形补偿器的预拉伸量。和方形补偿器的预拉伸量。【解解】根据管内介质温度根据管内介质温度200取取=0.5 3.方形补偿器的制作最好用一根无缝钢管煨制允许焊接但焊缝应在外伸壁中间允许焊接但焊缝应在外伸壁中间四个弯头都必须是直角且在同一平面四个弯头都必须是直角且在同一平面，其扭曲偏差不超过3mm/mDN200mm时焊缝与垂直臂相垂直，DN2
42、00mm成45度角以适应受力状况，增大焊接强度DN200 焊缝与焊缝与轴线垂直轴线垂直DN200 焊缝与焊缝与轴线成轴线成45角角4.方形补偿器的安装方形补偿器的安装 安装时间：固定支架和支架间的管道、滑动支安装时间：固定支架和支架间的管道、滑动支架安装完毕后，阀件和法兰上的螺栓已拧紧架安装完毕后，阀件和法兰上的螺栓已拧紧导向支架导向支架设补偿器两侧，第设补偿器两侧，第1个在距弯曲起点个在距弯曲起点40倍公倍公称直径处称直径处设于靠近弯管的阀门、法兰等连接件的两侧设于靠近弯管的阀门、法兰等连接件的两侧滑动支架：补偿器两边的第滑动支架：补偿器两边的第1个在距弯曲起点个在距弯曲起点1m处处 固定支
43、架固定支架导向支架导向支架滑动支架滑动支架方形补偿器的安装要求方形补偿器的安装要求安装前预拉伸安装前预拉伸水安全装：平行臂应有坡度且同连接管道，水安全装：平行臂应有坡度且同连接管道，垂直臂水平垂直臂水平垂直安装垂直安装热水系统：补偿器最高点放气，最低点排水热水系统：补偿器最高点放气，最低点排水蒸汽系统：补偿器最低点设疏水器或放水阀蒸汽系统：补偿器最低点设疏水器或放水阀排水管排水管放放气气管管5.方形补偿器方形补偿器冷拉方法冷拉方法千斤顶法千斤顶法千斤顶千斤顶槽钢槽钢木板木板方形补偿器方形补偿器冷拉方法冷拉方法拉管器拉伸拉管器拉伸拉管器拉管器拉管器拉管器方形补偿器方形补偿器冷拉方法冷拉方法撑拉器
44、拉撑拉器拉撑拉器撑拉器方形补偿器冷拉接口位置方形补偿器冷拉接口位置由设计确定，一般在距补偿器弯曲起点由设计确定，一般在距补偿器弯曲起点2-3m处的直线管段上或在与其邻近的管道接处的直线管段上或在与其邻近的管道接口处预留冷拉接口间隙口处预留冷拉接口间隙不得过于靠近补偿器不得过于靠近补偿器5.3.3.3 套管补偿器套管补偿器1.种类和构造铸铁式:用于P=1.3MPa,DN300的场合，法兰钢制式:由单向和双向2种,用于P1.6MPa 的场合、焊接结构：芯管导管、套管、填料、端环套筒内壁、压盖2.特点：结构简单紧凑、占地面积小补偿能力大施工方便轴向推力大，易渗透、需经轴向推力大，易渗透、需经常维修更
45、换填料常维修更换填料3.应用：可通行地沟，不可通行地沟需设检查井4.安装要求安装时外筒固定安装时外筒固定,将补偿器拉开到最大长度，将补偿器拉开到最大长度，然后将内筒推入深度为然后将内筒推入深度为X收缩余量收缩余量直线管段安装，不得偏斜直线管段安装，不得偏斜单向式设于固定支架附近，单向式设于固定支架附近，将套管和固定支架将套管和固定支架旁的管端焊接，导管和另一管端焊接旁的管端焊接，导管和另一管端焊接管道较长时可采用双向型，双向式设于两固定管道较长时可采用双向型，双向式设于两固定支架中间支架中间补偿器两侧宜设导向支架补偿器两侧宜设导向支架5.收缩余量X=ta-t1Xmax/t2-t1ta实际安装温
46、度；t1计算安装温度；t2输送介质最高温度；Xmax补偿器最大补偿值安装长度=Lmax-X补偿器最大长度【例例5.3】计算管段计算管段的热伸长量的热伸长量L和套和套管补偿器的安装长管补偿器的安装长度度La确定滑动支座确定滑动支座C的支的支座安装时的偏心距座安装时的偏心距计算补偿器摩擦力计算补偿器摩擦力Pt ACB50m70m套管补偿器套管补偿器DN150,介质介质0.7MPa,110D1594.5,计算安装温度计算安装温度-10,实际安装实际安装20【解解】管段的热伸长量管段的热伸长量L表表5.11：Lmax=905mm，Xmax=250mm 收缩余量收缩余量安装长度安装长度 滑动支座滑动支座
47、C的偏心距的偏心距表表5.11：拉紧螺栓产生的摩擦力：拉紧螺栓产生的摩擦力Ptn=13.2kN 管内介质压力管内介质压力=0.1MPa时摩擦力时摩擦力P=1.22kN Ptm=1.227=8.54kN 套管补偿器的摩擦力套管补偿器的摩擦力Ptm=13.2kNThink，偏向哪个方向？，偏向哪个方向？5.3.3.4 波纹管补偿器波纹管补偿器1.构造：端管、导流管、波纹管、限位拉杆2.特点：占地小，易于布置，安装方便；密封好，承压高，耐高温，耐腐蚀，维修量小；补偿能力小；价格高3.连接方式：焊接、法兰连接需经预拉伸才能安装需经预拉伸才能安装与管道同轴，与管道同轴，不得用补偿器变形的方法调整管道的不
48、得用补偿器变形的方法调整管道的安装偏差，不许补偿器受到扭转力矩安装偏差，不许补偿器受到扭转力矩两固定支架间只设一个补偿器两固定支架间只设一个补偿器，补偿器一端靠近固，补偿器一端靠近固定支架，另一端安装导向支架定支架，另一端安装导向支架设在检查井内设在检查井内4.安装要求安装要求第二导向支架以外的最大导向支架间距计算第二导向支架以外的最大导向支架间距计算 Lmax最大导向支架间距，最大导向支架间距，m；E管子的弹性模数，管子的弹性模数，N/mm2；I管子的惯性矩，管子的惯性矩，mm4；p管内介质的工作压力，管内介质的工作压力，MPa；A波纹管的环形面积，波纹管的环形面积，mm2；K补偿器轴向变形
49、刚度，补偿器轴向变形刚度，N/mm；X补偿器的轴向变形量，补偿器的轴向变形量，mm。5.4 热力管道的试压与验收热力管道的试压与验收 5.4.1管道的试压管道的试压水压试验水压试验强度试验强度试验严密性试验严密性试验因设计结构或气温低等原因进行水压试验有因设计结构或气温低等原因进行水压试验有困难时或工艺要求必须气压试验时：气压试困难时或工艺要求必须气压试验时：气压试验验需采取有效的安全措施并报请主管部门批准前需采取有效的安全措施并报请主管部门批准前方可进行方可进行试验压力试验压力DN300时：时：1.57MPaDN300时：时：0.59MPa到小结试压应具备的条件试压应具备的条件系统管道已安装
50、完毕并符合设计要求和有关标准的系统管道已安装完毕并符合设计要求和有关标准的规定规定支吊架安装完毕支吊架安装完毕焊接和热处理工作结束并经检验合格，焊缝和其他焊接和热处理工作结束并经检验合格，焊缝和其他应检查部位未涂漆和保温应检查部位未涂漆和保温埋地管道的坐标、标高、坡度及管基、垫层等紧复埋地管道的坐标、标高、坡度及管基、垫层等紧复查合格，试验用的临时加固措施经检查确认安全可查合格，试验用的临时加固措施经检查确认安全可靠靠试验用压力表已经检验合格，精度试验用压力表已经检验合格，精度 1.5级，表盘刻级，表盘刻度值度值=最大试验压力的最大试验压力的1.5-2倍，压力表数倍，压力表数 2块块试压方案已