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1、预制保温耐热聚乙烯(PERT川型低温供热管道技术规范地方标准编制说明一、工作简况,包括任务来源、协作单位、主要工作过程、主要起草人用其所做的工作等;1.任务来源在中国北方地区,常用的输水供热的管线主要是由聚乙烯材 质的外护层、聚氨酯泡沫塑料材质的保温层和工作钢管组成的保 温管,其中作为工作管的钢管易生锈、易腐蚀,并因其自身重量 等特点使得整个管道系统在运输、施工、维修等方面成本较高。随着材料技术的发展,塑料管道应用不断拓展,现已广泛用于市 政、建筑给排水、燃气输配等领域。耐热塑料材料的应用,使塑 料管道应用由常温输送领域向热水输送领域发展,给供热管网的 管道材料提供了新的选择。预制保温耐热聚乙
2、烯(PE-RT) 11型低温 供热管道系统,就是塑料管道系统应用拓展的一个体现,是用 (PE-RT)II型耐热聚乙烯塑料管代替钢管作为工作管,用聚氨酯泡 沫塑料作为保温层,用聚乙烯或聚氯乙烯作为外护层的管道系统。 塑料管耗水少,生活能耗低,重量轻,耐水流性小,安装简便, 成本低,使用寿命长,并具有保温功能,比钢管和铸铁管更具有 耐腐蚀性和耐微生物性,有很好的应用前景,也充分响应国家关 于发展节能、环保产品和“以塑代钢”的发展方向。但是目前缺 少一个技术规范对这类塑料管道系统的技术指标及施工标准进行 指导。水排水管道工程施工及验收文件GB 50268,又针对复合塑料保温管 道的特性进行了规定。碎
3、砖、石块如紧贴结构墙体可能破坏防水层, 影响防水层的防水效果。大于lOOmni的冻土块及其他杂物将影响回 填密实度。而对直埋保温管道,更会直接损坏保护层、保温层,直接 影响管道的安全和使用寿命,所以对直埋管道更应严格执行,杜绝野 蛮施工。直埋保温管道工程属隐蔽工程,沟槽回填前应确保保温管外护层 的完好;直埋管道与地沟管道相比,管道没有地沟壁的保护,铺设警 示带以避免在其他施工或维修挖掘时损坏直埋保温管道;对设计有预 应力要求的直埋管道,预应力靠回填后土壤的约束产生,因此回填的 方法和时间非常关键,必须严格按设计要求进行。管顶或管沟顶以上 500mm内,应采用轻夯夯实,严禁采用动力夯实机或压路机
4、压实,以 保证结构及管道的安全;对直埋保温管道,由于外护管及保温层的抗 压强度比较低,应进行强度核算加大轻夯夯实高度,一般宜在800mm 以上。6.试压、清洗、试运行、验收试验时带压处理管道和设备的缺陷是非常危险的,容易造成事故。 为保证运行安全,应在试运行前进行清洗。如不清洗或清洗不彻底, 管道内的杂物将影响设备的正常工作,损坏设备造成事故。为保证清 洗工作的正常进行,要求清洗前制定切实可行的冲洗方案,以保证清 洗的质量、安全。清洗方案的编制一般包括以下内容:编制依据、工 程概况、冲洗范围、技术质量标准、清洗工作部署、安全措施、进出 水口示意图、平面图、纵断面图等内容。为保证管网及设备不因清
5、 洗而受破坏、本标准明确了清洗前应完成的各项工作。并制定了水力 冲洗的进水口管径和出水口管径,保证冲洗过程中水流量和流速,以 排出管道内的脏物。用塑料管代替钢管和铸铁管是因为塑料管耗水少,生活能耗低, 重量轻,耐水流性小,安装简便,成本低,使用寿命长,并具有保温 功能,比钢管和铸铁管更具有耐腐蚀性和耐微生物性,聚乙烯具有独 特的柔韧性和出色的耐刮擦性,极大地提高了管道工程材料的价值, 良好的柔韧性使聚乙烯管材可以盘绕并以更长的长度供应,避免了大 量的接头和管件,且在运输和维修时比钢管和铸铁管更方便,从而降 低了原料、人力、运输等环节的成本也间接产生了效益。四、与现行有关法律、法规和国家标准、行
6、业标准、省级地 方标准的关系;随着国内、外材料技术的发展,塑料管道应用不断拓展,现已广 泛用于市政、建筑给排水、燃气输配等领域。耐热塑料材料的应用, 使塑料管道应用由常温输送领域向热水输送领域发展,给供热管网的 管道材料提供了新的选择。目前我国室内供暖系统推荐设计供水温度 不大于85,对大多数集中供热系统的二次网和小型热水管网,塑 料管的耐温性能可以满足要求,保温管的工作管以塑料管代替钢管是 可行的,并有很好的应用前景。中华人民共和国住房和城乡建设部发 布的行业标准CJJ28-2014城镇供热管网工程施工及验收文件中 对供热管道设计、施工及验收,主要是对压力要求较大,水温较高, 工作管及管道附
7、件为机制钢管的管道系统作出要求;2.中华人民共和 国住房和城乡建设部发布的行业标准CJJ/T81-2013城镇供热直埋 热水管道技术规程,在从第3.1条保温管及管件一般规定中可以发 现是对工作管为钢管的管道技术规程做出的要求;甘肃省地方标准 DB62/T25-3125-2016预制保温耐热聚乙烯(PE-RTH)低温直埋供 热管道技术文件中的工作管为PE-RT 11型塑料与本标准方向一致, 可以进行借鉴。本标准的适用范围与CJJ28-2014城镇供热管网工程施工及验 收文件及CJJ/T81-2013城镇供热直埋热水管道技术规程中的 规定相比要局限很多,因其基本规定、设计、材料等都是以工作管由 钢
8、管换为PE-RT II型塑料管的前提下进行规定的,但总的设计、施 工、保温、验收、维护等程序与以上两个标准是协调和一致的。五、重大意见分歧的处理结果和依据;本标准在编写过程中尚无重大意见分歧六、提出标准实施的建议;目前,以钢管作为工作管的输水供热管线有国家及行业标准对生 产及施工等进行指导,但对于用塑料管作为工作管的输水供热管线, 无论从产品质量还是维修、施工上都没有一个指导性的技术文件,造 成市场上此类产品质量参差不齐,行业发展较为混乱,施工维修没有 标准文件可循。因此制定本技术文件对抚顺地区生产、使用聚乙烯 (PE-RT)II型管道以及在安装、施工过程中进行指导和文件是必要的 具有现实意义
9、。七、其它应予说明的事项无2021年3月30日,由抚顺市顺联管业制造安装有限公司(起 草单位)申请立项,抚顺市市场监督管理局根据抚顺市地方标准 管理办法批准预制保温耐热聚乙烯(PE-RT)II型低温供热管道技术规范(以下简称技术规范)地方标准的制订。2 .协作单位抚顺市技术创新研究院3 .主要工作过程申报工作得到市局批准后,我们成立了标准起草小组,进行了工 作分工,制订了工作计划,过程为进行市场调研,资料收集,准备样 品,进行试验,试验数据分析,得出试验结论,标准格式制订,起草 预制保温耐热聚乙烯(PE-RT)H型低温供热管道技术规范编制说 明(以下简称编制说明)和技术规范标准征求意见稿,向社
10、 会公布编制说明和技术规范标准征求意见稿、讨论专家意见、 修改技术规范标准征求意见稿,形成技术规范标准送审稿, 报主管单位申请专家审查,根据审查专家意见修改技术规范标准 送审稿,形成技术规范标准报批稿,将修改后的技术规范报 批稿和相关材料上报主管单位。4.主要起草人及所做工作姓名性别职务/职称工作单位任务分工王瑶男经理抚顺市顺联管业制造安装有限公司市场调研,资料收集方案制订宋晓光男院长/教授级高工抚顺市技术创新研究院市场调研, 资料收集 方案制订孟祥德男主任/工程师抚顺市技术创新研究院进行试验分析数据王环宇男副所长/高工抚顺市技术创新研究院进行试验分析数据二、标准编制原则和确定地方标准主要内容
11、的依据。1 .本文件为使工程设计和施工人员掌握材料基本物理力学性能, 施工技术,确保工程质量,在吸收国外先进技术和总结国内施工安装 经验的基础上,针对低温供热的特点以及PE-RTn型管道的特性,规 定了本文件的使用范围,工作温度不高于70,经过相应的调查和 了解,抚顺地区城市供热二次管网的实际水温基本不会超过70, 即使是最冷时段,管道内的热水温度也不会超过75O现行国家标 准民用建筑供暖通风与空气调节设计文件GB 50736规定,散热 器集中供暖系统热水温度宜按75/50连续供暖进行设计。为了响 应建筑节能的政策,供暖水温还将呈下降趋势进行编制。2 .本文件不适用于以蒸汽、高温水为热媒的供热
12、管网主要是由 PE-RTII型材料的特性确定的。PE-RTII材料的软化点通常为126, 最高工作温度通常应至少低于该温度15;当短期用于95,甚至 100的工况时,设计使用寿命应按照相关标准进行折减计算。 PE-RTn材料和其他聚烯煌材料一样,随着使用温度升高,材料的静 液压强度会相应降低,为了确保能够长期(与建筑同寿命50年)应 用,同时还确保具有很好的静液压强度(耐压能力),不适用于蒸汽 和高温水。3本文件应与现行国家文件、行业及地方标准协调。三、主要试验(或验证)的分析报告、相关技术和经济影响 论证、预期的社会经济效益;1 .水力计算1.1 水力计算的目的是合理确定管网管径和循环泵扬程
13、,保证最 不利用户的流量、压力和整个管网的水力平衡。供暖系统管网、生活 热水系统供水管网和循环水管网应进行水力计算并采取水力平衡措 施。当用户建筑分期建设时,供热管网一般按最终设计规模建设,随 着负荷逐步发展,水力工况变化较大。管网设计时,需要根据分期水 力计算结果,确定循环泵的配置和运行调节方案。1.2 室外管网定压系统设计应结合建筑内部供暖系统和热源系统 的情况统筹考虑,保证系统内任何一点不超压、不汽化、不倒空,还 应保证循环水泵吸入口不发生汽蚀。1.3 当系统循环水泵停止运行时,应有维持系统静压的措施。管 网的静态压力应保证系统中任何一点不超压、不倒空。1.4 按建筑给水排水设计文件GB
14、 50015的规定,其中海澄一威廉系数按文件规定取140,有的国家取150-155,按此计算出管道 单位长度水头损失更小,取140趋于安全。1.5 海澄一威廉公式计算管道水力损失在建筑给排水领域得到 了广泛的应用,因为系数Ch大致上反映了相对粗糙度,雷诺数的影 响已经包含在公式之中,而且公式直接给出了粗糙度对流速的影响, 但是其局限性在于只适用于特定运动黏度的水。因此对于热水,需要 考虑温度的影响,为了简化计算,本条参考了建筑给水塑料管道工 程技术文件CJJ/T 98的规定,采用0.8的修正系数。1.6 按照建筑给排水设计文件GB 50015,只考虑连接方式的 影响,局部水利损失按照管道沿程损
15、失的百分比选取,由于城市集中 供热二级管网应用口径较大,且管件不多,因此为简化局部水头损失 计算,取沿程水头损失的121rl8虬 管件多取大值,管件少取小值。 2.管网的布置与敷设2. 1 PE-RT II型管道自身柔韧性较好,能实现灵活的布置,在小 区内可以随行就势敷设。由于柔韧性很好,能够通过自身形变来应对 路面沉降的影响以及路面动态载荷的影响。因此埋设深度的要求可以 比金属管道宽松,考虑安全因素,本条对覆土深度的取值与城镇供 热直埋热水管道技术规程CJJ/T 81的取值保持一致。覆土深度不 能保证时可采取保护措施,如设置过街套管或管沟、在管道上方设置 混凝土板等。3. 2 PE-RT I
16、I型管道的线性膨胀系数比钢管大,但是弹性模量很 小,依靠土壤和外护套管之间的摩擦力即可约束管道的位移,无需进 行管道补偿,而且管道之间可以通过热熔对接焊接以及电熔管件进行 连接,都属于相同材质的本体连接,适合于直埋敷设。而且塑料管道 直埋敷设在燃气输配管道、市政给排水管道以及建筑给排水和供暖管 道领域已经有很成熟的应用经验。3 .应力计算和作用力计算3. 1建筑给水塑料管道工程技术规程CJJ/T 98以及上海市 地方标准建筑给水塑料管道工程技术规程DG/TJ 08-309-2005o 美国塑料管道协会(PPI)发布的技术报告塑料管材的热胀冷缩 PPI TR-21/2001也给出了塑料管道材料的
17、热膨胀应力的计算方式, 这两者是一致的。管道的轴向应力和管道长度无关,只取决于材料的 线性膨胀系数、弹性模量以及管道的截面积。值得注意的是,塑料管 道是一种粘弹性材料,其弹性模量随着温度升高会降低,在一定应力 作用下,会随时间的延长而降低,即蠕变模量。本文件给出了 5个 不同温度下的特征数值,可以用于计算或校核相应典型工作温度下, 由于热膨胀导致的轴向应力值,由于没有考虑随时间延长带来的进一 步影响,按照所给出的模量来计算是相对安全的。4. 2 PE- RT n型管道具体的选型以及最大允许工作压力(M0P) 的计算应依据管网运行条件,根据国家标准GB/T 18991中MINERS 规则(累计损
18、伤原则)进行计算选型。按照如下供暖情况(75): 50年设计使用寿命,供暖期5个月,设计温度5070,短期峰 值温度出现75,故障温度为95,其余时间为冷水20保压,根 据国家标准冷热水系统用热塑性塑料管材和管件GB/T 18991中 MINERS规则(累计损伤原则)可计算出设计应力为4. 02MPao按照 如下供暖情况(85): 50年设计使用寿命,供暖期6个月,设计 温度50,0,短期峰值温度出现85,可能出现瞬时超温100, 其余时间为冷水20保压,根据国家标准冷热水系统用热塑性塑 料管材和管件GB/T 18991中MINERS规则(累计损伤原则)可计 算出设计应力为3. 50MPao4
19、 .材料保温复合塑料管的三层结构包括了工作管、保温层和外护管。工 作管承担系统的压力和温度,外护管起到保护保温层的作用。工作管 与外护管之间的支架主要起到支撑的作用,确保工作管和外护管的同 轴度。从结构上和钢管保温复合管是一样的,不同的是,以塑料管为 工作管,结构的稳定性要求不那么严苛,因为塑料工作管的导热系数 约为0.4W/ (m-K),是热的不良导体,与保温层之间的空气间隙对系 统保温性的影响不像钢管复合保温管那么显著;欧洲也有塑料工作管 与保温层完全分离的整体非粘合型复合管道。5 . 土方工程6 . 1开挖工程:近年来新建工程开挖对原有地下设施的破坏事件屡有发生,给人 们的日常生活带来了
20、诸多不便,甚至酿成伤亡事故。所以本标准强调 了施工前应进行现场检查,可采取物探和坑深等方法,在开挖前尽最 大可能探明地下设施与新建管线工程的位置关系,以利于施工过程中 采取措施加以保护,为加强对文物的保护,开挖中发现地下文物后不 得擅自处理,必须报告文物管理部门共同采取保护措施。开挖范围内障碍物分为地上和地下设施。地下设施主要为城镇基 础设施如给水、排水、燃气、电信等管道以及供电电缆、通讯或其他 光缆等。这些设施由于其专业性较强,分属不同的专业单位管理和使 用,所以强调开挖中对其采取的保护措施必须征得设施所属单位的同 意,以确保其能够正常使用,在施工中及施工后不发生事故。对于开挖沟槽邻近建筑物
21、和地上设施,必要时应设置临时监测 点,监测边坡的变化,确保其不发生沉降、倾斜、坍陷。在工程现场条件不能满足规定放坡开槽上口宽度的情况下,应选 择采取其他基坑支护形式。常用的支护方法有水泥土墙、土钉墙、逆 做拱墙、排桩墙、地下连续墙等。具体采用哪种支护方法、支护的设 计与施工要求应符合建筑基坑支护技术规程JGJ 120的要求。尽管在开挖前采取措施尽量探明地下障碍物,但这种探测是依据 原有的地下设施资料或相关设施产权单位出具的资料而进行的。如原 有设施未提供资料或有些保密性设施不能提供资料,这些设施在开挖 前无法探明。类似的设施一旦在开挖时发现而不能采取可靠的保护措 施或擅自处理可能会造成极大的影
22、响。施工测量在土方工程中的校核内容。目前,土方以机械开挖为主 人工配合为辅,为了确保槽底土质不被扰动,机械开挖时应预留不少 于200mm厚原状土由人工清底。在城镇居民区或现有道路开挖时, 设槽边护栏能防止行人及行车误入沟槽发生安全事故。特别是在夜 间,照明灯及指示红灯能起到警示作用,提醒过往行人及车辆勿进入 施工区域,以免发生事故。当管网与现有道路交叉时,为保证现有道 路通行,需设临时道路、临时桥梁。沟槽属地下工程,虽有地质勘探资料,但常有与地质资料不符或 没有掌握到的情况发生,如槽底土质、槽底是否有坑穴空洞等。槽底 土质决定了地基的承载力是否满足设计要求;坑穴空洞的处理方法也 直接影响上部结
23、构。所以本条强调了必须由设计、勘查、监理等单位 共同验收地基,以确定遇有上述地质勘探资料不符合情况时须采取的 地基处理措施。如不采取可靠的排水措施致使地面水、雨水流入沟槽, 将可能导致沟槽边坡塌陷,直接危及人员和结构的安全。开挖风化岩或岩石沟槽一般采用爆破法施工。由于爆破施工属危 险作业,爆破施工所用材料属国家安全管制物品,实施爆破成功与否 将直接关系人民生命财产安全,所以国家对爆破施工单位有强制性的 专业资质要求,每次实施的爆破施工方案必须报请国家公共安全部门 审核批准后方可实施。直埋管道土方开挖断面一般由设计确定,但管道接头部位由于需 要进行现场焊接和防腐保温工作,故比普通管段要加深、加宽,以保 证接头安装的工作空间。5.2回填工程回填时必然要使用压实机具,一般沟槽两侧采用动力夯实机分层 夯实至规定的密实度。如外墙防水抹面层未达到一定强度,夯实机具 作业时可能会碰撞防水抹面层导致其破损或局部脱落,夯实机具作业 时可能会碰撞防水抹面导致其破损或局部脱落,严重时可能损坏内置 防水层,直接影响结构防水效果。对回填进行了规定,基本按照给