热网 热网系统基础知识

供热管网的定义

“它是在集中供热条件下用来输送和分配热媒的

管道系统

△介质选择

1.民用建筑中用于采暖、通风、空调节和生活热水的供热管网应以水为介质。

2.生产过程的热负荷是主要热负荷，必须以蒸汽为介质。

3.如果采用水作为加热介质，既能满足生产工艺要求，又经济技术合理，则应采用水作为介质。

4.当采暖、通风和空为主要热负荷，生产过程必须使用蒸汽作为加热介质，经济技术合理，水和蒸汽均可。

△压力条件

热水供热管网供水管道中任意一点的压力不应低于供热介质的气化压力，应留有一定的余压；回水管道的回水压力不得超过直连用户系统的允许压力，任一点的压力不得低于50KPa。蒸汽供热管网应根据设计凝结水水量绘制凝结水管网水压图。

△系统组成

主要由热网加热器、板式换热器、各种泵、压力管道和各种阀门等组成。按功能分为热源、热力泵站、中继泵站和管道。

△材料选择

城市供热管网采用无缝钢管、电弧焊或高频焊接钢管。具体选择见下表:

冷凝水管应采用带防腐衬里和内防腐涂层的钢管或非金属管。

△设计点

术语

1条输电干线:热源至主负荷区的干线，长度超过2公里，无支管。

2.输配电干线:带支管的干线。

3.多热源供暖系统:一种多热源供暖系统。

4.多个热源分开运行:在供暖或制冷期间，供暖系统被分成多个单热源供暖系统，并配有阀门分别供热。

5.多热源分流运行:供暖或制冷期间，先运行基础热源，满负荷后，将部分分离的管网归类为高峰热源进行供暖，随着气温的变化，抽出的管网范围逐渐扩大或缩小，使运行时基础热源接近满负荷。

6.多热源联网运行:供暖或制冷期间，先运行基础热源，满负荷后，高峰热源投入运行，基础热源共同向管网供热。运行时基本热源保持满负荷，峰值热源承担随气温变化而增减的负荷。

7.最低供热保证率:保证用户供热设备在事故情况下不冻结的最低供热与设计供热之比。

8.供热管网:热源至供热站的供热管网，以热电厂或区域锅炉房为热源。

9.街道热水管网:从小热源至建筑热入口的室外热水管网，设计压力P≤1.6MPa，设计温度t≤95℃，与用户室内系统相连。

10.无补偿敷设:直管段直埋敷设，无人工热补偿措施。

11.供热站:城市集中供热系统中热网与用户的连接站。根据热网的工况和用户的不同情况，采用不同的连接方式对热媒进行调节转换并分配给用户系统，以满足用户的需求，并对热媒的数量和参数进行集中测量和检测。

它主要由板式换热器、循环泵、一、二次线清洗器、补给泵、水箱、仪表、控制阀等组成。

△管网形式

1.热水供热管网应采用封闭式双管。当季节负荷变化较大或生产过程热负荷与供热热负荷参数相差较大时，可采用封闭多管。

2.蒸汽供热管网应采用单管。当各用户所需蒸汽参数差异较大或季节热负荷变化较大时，可采用双管或多管。

3.蒸汽供热系统应采用间接换热。

4.供暖建筑面积大于1000*104m 2时，供暖系统应采用多热源，各热源的主要热力线路应连通。

△最低供热保证率

连接干线和连接管道的最低供热保证率应符合下表:

对供暖可靠性有特殊要求的用户，可采用两种热源供暖或自行设置热源。

△管径选择

计算热水和热力管网主管道直径时，应采用经济比摩阻，一般为30pa/m ~ 70pa/m；支管和支管的直径应根据允许压降确定，流速不大于3.5m/s，支管比摩阻不大于300Pa/m，支管比摩阻可大于300pa/m。

蒸汽加热管道的最大允许设计流量见下表

电厂蒸汽管网的启动压力应采用汽轮机的最佳抽压；

凝析油管道设计比摩阻可选择100 pa/m；

供热管网局部阻力按沿线一定的阻力比选取。

△泵的选择

△管网布置和敷设

1.管网应与道路中心线平行，敷设在道路外侧。同一根管子只能铺设在道路的一侧。

2.穿过厂区的管道应铺设在易于维修和维护的位置。

3.穿过非建筑区铺设并延伸公路。

4.避开软土、地震带等危险区域。

5.管径小于或等于300毫米的管道可通过建筑物地下室或通过开槽法穿过建筑物下的专用管道。

6.地下开挖法穿越建筑物的施工不受管径限制。

7.可敷设在综合沟内。热网管道高于自来水和重油管道，自来水管道需要保温防水。

8.在地面敷设时，其他管道可放置在同一管架上，但应便于维护，不得放置在腐蚀性管道下。

9.城镇和居民区的供热管道应敷设在地下，厂区的供热管道应敷设在地上。

10.地下安装宜直埋，蒸汽管道宜采用预制保温管直埋，设计寿命不应少于25年。

11.地下敷设采用管沟敷设，分为交通管沟、半交通管沟和不可通行管沟。通道沟内应设置事故检修孔。

12.热网管沟内不得敷设燃气管道。

△管道应力计算

采用应力分级法，通过弹性分析和极限分析校核内压和持续外载荷引起的一次应力，通过满足必要疲劳次数的要求应力范围校核管件上热胀冷缩等位移约束和峰值应力引起的二次应力。

△保温

1.如果加热介质的设计温度高于50℃，应进行保温。

2.操作人员需要维修时，维修时绝缘结构表面温度不得高于60℃。

3.保温层厚度按经济保温厚度计算。

4.蒸汽管道保温层厚度的计算应根据最不利工况进行。

5.使用复合保温层时，耐高温应为内保温，内保温外表面温度应小于或等于外保温允许使用温度的0.9倍。

6.直埋热水管道采用钢管预制管，保温层与外保护管紧密结合。

7.管道采用硬保温材料保温时，直线段或弯头每隔10m~20m应预留伸缩缝，缝内填充柔性保温材料，外防水层应搭接。

△防腐

1.铺设在地面或沟渠中的热水管和季节性运行的蒸汽管应涂有耐热性、防潮性和耐腐蚀性好的材料。

2.全年运行的蒸汽管道可以不涂防腐涂料，但全年户外运行的蒸汽管道可以涂常温防腐涂料。

3.框架空管道敷设采用镀锌钢板、铝合金板、塑料外保护层。

△施工要点及关键工序

专业分类

△土木工程专业

土方工程:

1.土方开挖前，测量放线和测设标高；开挖过程中检查中心线、横截面和标高；施工过程中的沉降和位移观测。

2.施工时，应定期测量和检查平面位置、水平标高和坡度，看是否符合设计要求。平面控制桩和水准点也应定期复测和检查。

3.土方开挖应自上而下分层分段依次进行，使边坡具有一定的潜力，便于排水，且在影响边坡稳定的范围内不得积水。

4.在基坑上侧弃土时，应保证开挖边坡的稳定性。弃土堆坡脚至开挖上缘的距离应根据开挖深度、边坡坡度和土质确定。弃土堆应连续堆放，其顶面应向外倾斜，防止边坡水流入开挖现场。

5.回填时，确保结构安全。只有当结构强度能够承受施工作业的动荷载时，才能进行回填。回填前，应清除罐底部的杂物。如果有积水，应先清除。

6.回填土应分层夯实，不得含有碎砖、石块、大于100毫米的冻土块等杂物。

7.填土施工前，应合理选择压实机具，确定填料含水量控制范围、土层厚度、压实度等参数。每层填土的厚度和压实次数应根据土质、压实系数和机器性能来确定。

8.每层蛙式打夯机的厚度为200-250毫米，每层压实次数为3-4次；人工夯实，每层土厚度不大于200mm，每层压实遍数为3-4遍。

△模板工程

1.基础和柱身采用组合式小钢模板或木模板拼装。模板和混凝土之间的界面应涂上隔离剂。模板接缝不得漏浆。模板及其支架安装时，应设置防止倾覆的临时固定设施。

2.采用分段脱模，底模支点按模板设计设置。每节模板应在同一平面上，高度差不得超过3 mm，固定在模板上的预埋件不得遗漏，安装必须牢固准确。

4.拆除:只有在混凝土强度能保证构件不变形、棱角完整的情况下，才能进行拆除；底模:构件跨度不大于4m时，待混凝土强度达到设计混凝土强度标准的50%要求后方可拆除；当构件跨度大于4m时，待混凝土强度达到设计混凝土强度标准的75%要求后，方可拆除。

△加固工程

1.钢筋应有出厂质量证明书或试验报告，钢筋表面或每捆钢筋应有标记。进场应按号、直径分批检验，包括检查标志、目测、取样进行机械性能试验，合格后使用。

2.钢筋加工的形状和尺寸必须符合设计要求。钢筋表面应洁净，无损伤、油浸、漆渍和锈蚀等。，使用前应清洗干净。不应使用带有颗粒状或片状旧锈的钢筋。

钢筋允许偏差:受力钢筋净尺寸沿长度方向的允许偏差为10mm，受弯钢筋弯曲位置的允许偏差为20mm。

3.钢筋采用焊接接头时，同一构件中设置的焊接接头应错开。在从中心到任何焊接接头长度为钢筋直径D的35倍且不小于500mm的截面L中，同一钢筋中不得有两个接头。在钢筋直径45倍的截面范围内，焊接接头的截面积不得超过钢筋总截面积的25‰。

4.钢筋绑扎接头搭接长度末端与钢筋弯曲处的距离不得小于钢筋直径的10倍。接头不应位于构件的最大弯矩处。轴心受压构件中直径大于12毫米的受压ⅰ级钢筋端部和任意直径的受力钢筋端部不得勾住，但搭接长度不得小于钢筋直径的35倍。钢筋的搭接处应在中心和两端用铁丝紧固。

△混凝土工程

混凝土垫层和基础表面应平整，不得有石块外露，结构不得有蜂窝和外露钢筋。

1.水泥的性能指标必须符合国家现行相关产品标准，水泥进场时应验收合格。出厂时必须有检验报告或质量证明，该批水泥应取样送区内质检点进行委托试验检验。体积稳定性、细度、标准稠度、用水量、强度等指标必须符合规范。

2.砂子进场后，应在料堆上取样检验。C30混凝土砂含泥量不大于3%，碎石含泥量不大于1%。

3.混凝土搅拌前，对砂、石的含水率进行复测。

4.混凝土浇筑的坍落度应按规范进行测量。每辆车应对预拌混凝土的坍落度进行目视检查，并在浇筑现场取样。每100m 3相同配合比的混凝土至少取样一次。混凝土坍落度要求控制在30-50毫米之间。若超出此范围，应根据混凝土的和易性，在不影响混凝土强度和施工要求的情况下，适当调整水泥浆用量或砂率，以达到施工所需的坍落度。

5.混凝土浇筑过程中，不得出现离析。

6.混凝土的自由倾倒高度不应超过2m；；浇筑竖向结构混凝土前，底部应填充50-100毫米厚的水泥砂浆，其成分与混凝土中的砂浆相同；当浇筑高度超过3m时，需用串筒、溜槽或溜槽下料，串筒底部两段应与混凝土浇筑面保持垂直。

7.使用振动棒时，应采用垂直振动。插入浓度为杆长的3/4，作用轴相互平行，避免泄漏和过振。操作插入式振动器时，应“快插慢拨”。

8.混凝土分层浇筑时，振捣一层混凝土时，应插入下一层约50毫米，以消除两层之间的接缝。同时，上层混凝土的振捣应在下层混凝土初凝前进行。

9.混凝土浇筑完成后，可钉湿麻袋、草包等材料，并洒水保持湿润，养护时间不少于7天。

△管道安装专业

管道安装工程

压力管道工程属于特种设备和管道安装工程，开工前应进行告知。

管道焊接工艺施工流程

1.覆盖的电极在使用前应干燥。例如，J422酸包焊条应在150-250℃下干燥1-2h，然后移入恒温箱，恒温控制在200℃。现场焊条应配备二级仓库进行烘干，并有专人负责烘干、发放和接收记录。

2.焊工每次应将焊条存放在保温筒内，数量不超过15公斤，存放时间不超过4小时。超过时限，应再次烘干，重复烘烤次数不得超过两次。已干燥一次的回收焊条应记录、单独储存并安排首次使用。

3.管道焊接引弧应在坡口内进行。严禁在管道表面随意引弧。每层焊缝应错开。当覆盖表面时，从被覆盖的电极到两侧应稍作停顿，以防止底切。焊缝和母材之间的过渡应平滑。

4.管道焊接引弧应在坡口内进行。严禁在管道表面随意引弧。每层焊缝应错开。覆盖表面时，被覆盖的电极应稍微向两侧暂停，以防止边缘咬合。焊缝和母材应平滑过渡。

5.焊接后应清除飞溅物和焊渣，并及时清渣和自检。焊缝表面不应有裂纹、气孔、夹渣等缺陷。焊缝的咬边深度不得超过0.5毫米..焊缝两侧咬边的总长度不得超过焊缝长度的10%，焊缝宽度应比坡口每侧宽0.5-2 mm，对接焊缝残余高度为0-3mm。

6.如果焊缝有超过规定要求的缺陷，可以采用修复方法，但同一位置的修复次数不应超过两次。

7.管道对接处与汽水边缘的距离不得小于50毫米，焊接前应清除油漆、氧化皮、铁锈、毛刺等。坡口表面和坡口边缘不小于10毫米范围内应清除，不得有裂纹和夹层等缺陷。喷嘴组对准前，检查管道内部，确保内部无杂物；焊接前应对坡口内外表面进行清理，清理后再进行焊接。

8.焊件组对中前，焊工应检查坡口组的质量并点焊。选用的焊接材料和工艺措施应与正式焊接要求相同，并仔细检查。接头准备完成后，可以对接头进行适当的点焊，但当焊接到点焊位置时，应将点焊焊缝磨掉。需要拉压的接头应采取固定措施，接头检验合格后方可拆除夹具。

9.管道热膨胀采用管道补偿器和自然补偿，管道补偿器应提前拉伸1/2△L，其中△L为固定支架间距乘以管道单位热伸长量。

10.安装管道支架活动支架时，应安装在管道热伸长方向相反的一定距离处，其部分安装值为支架热位移值的1/2，支架热位移值为支架距离乘以管道单位热伸长量。

放气点设置:在管道最高处设置放气点，管道水压试验结束后关闭放气阀。

管道切割的偏差要求:一般管道:划线偏差1mm；长度偏差:2mm。

切割端面的倾斜偏差要求:切割端面的倾斜偏差δ不超过管道外径的1%，不超过3毫米。

管道安装应按设计坡度要求进行。在有坡度方向的管道上安装水平补偿器时，补偿器两侧的管段应保持水平，中间管段应与管道的坡度方向一致。需要预紧的补偿器应预紧，制造商预紧的补偿器应检查其极限是否满足设计要求。

弹簧支架:弹簧支吊架按设计要求选用。系统管道安装前，不得拆除弹簧支吊架上的限位卡。只有管道安装完成，所有临时支吊架拆除后，才能拆除弹簧支吊架上的限位卡。

固定支架:补偿器拉伸前应设置固定支架并能承受载荷。除非设计要求，与设备连接的管道附近的第一个支架一般应设置为固定支架。选择无热位移管道支架时，应采用固定支架。

导向支架:应在固定支架安装后设置。滑动支架和吊架应根据热位移有足够的位移空，方向不得颠倒。导向支架的滑动面应干净平整，无卡滞。

阀门安装前，检查填料，用填料盒压紧，压缩余量不小于1/3为宜。根据设计检查型号，根据介质流向确定其安装方向。阀门传动杆轴线的夹角不应大于30°，其接头应转动灵活。水平管道上阀门的阀杆应在前半周内安装，这样在安装或紧固时其受力应均匀。

补偿器应通过管道安装的方式与管道连接。应安装在面向介质流动方向的水平管道和垂直管道的上部。波纹膨胀节应与管道同心，不得偏斜。波形补偿器应按设计规定进行拉伸和压缩，紧固装置的松动应在管道安装后进行。支架安装工作应与管道安装工作同时进行。

水压试验应分段进行。分段原则是管道安装后尽量连续，附近可采用满足水压试验的水源。

水压试验前，检查固定支架合格，膨胀节限位装置已拆除，滑动支架安装合格，管道安装焊接记录齐全。

管道水压试验过程中，缓慢升压至试验压力稳定10分钟，然后降至设计压力，停止30分钟。如果压力不下降，没有泄漏，则为合格。当试验中发现泄漏时，不得进行加压处理，待缺陷消除后再进行试验。

管道试压时，应加强波纹管补偿器两端的固定支架。

△油漆防腐工程和保温工程

1.供热管道需要保温，排水用的管道空不保温，排水管只考虑空管道的排水管。

2.加热管道表面油污清除后，刷两层防锈漆。设备和管道安装完毕并通过严密性试验和焊接试验后，应进行防腐和隔热工作。

3.绘画可以水平进行，然后垂直进行，从上到下。刷子的浸渍量不应超过漆刷长毛的1/3。涂层的厚度和次数应符合设计要求。油漆中稀释剂的加入要严格控制，油漆的粘度要控制好，保证油漆不流动、不脱落。

4.水平管道中每隔10m左右留一个伸缩缝，宽度为20-30mm，并用碎玻璃棉填充。垂直管道的伸缩缝设置在管架下方，宽度为5-10毫米。垂直管道支撑保温层重量，每隔3m安装一个承重支架，其宽度比主保温层厚度小10mm。如果有挂钩，不需要支架。

5.蒸汽主管的主保温层可分为两层，每层用镀锌铁丝绑扎，每层接头应错开。保温完成后，用玻璃布包裹并涂两遍乳胶，最后涂镀锌铁皮并涂银粉漆两遍。

6.主保温层外裹玻璃纤维布，在主保温层外螺旋缠绕施工。视管道坡度，由低到高缠绕，前后重叠50 mm，垂直管道由下而上缠绕，玻璃纤维布平整无褶皱。

7.玻璃纤维布层外采用镀锌铁皮作为保护层，0.5mm厚镀锌铁皮的紧固方法为自攻螺钉法。

8.加热主管道需要每隔30m刷一次色环，介质流向箭头。

△关键工序

管道蒸汽吹扫

资格:计划已获批准；向团队成员披露；按照分段负责制，每段阀门由专人负责开启，开启程度在吹扫方案中规定。

所有管道已安装完毕，质量符合设计和规范要求。

焊缝经过无损检测，并有检测单位出具的检测报告。

管道上的膨胀节应按设计要求安装，并按要求拆除所有临时限位装置。

吹扫前检查管道支吊架的牢固性，必要时进行加固；吹扫过程中，可燃材料不得放置在管道上或附近。

条件:吹扫前，对管道进行加温，并及时排水，特别注意埋地管道前和管道上的排水。在暖管过程中，必须确保管道中的水已经完全排出，以防止水锤。并随时检查管道的热位移，密切关注高坍塌处的基础立柱和管道是否有异常情况。

吹扫出口设置在管道末端，是否设置支架根据出口的朝向、高度和倾斜度来考虑。

采取必要的保护措施，如隔离、警戒线和标志。

蒸汽吹扫前，应落实各段所有阀门螺栓热紧的人员和范围；并根据暖管计划表进行动火作业。

吹扫程序

1.吹扫前，慢慢加热以加热管道。暖管速度不要太快，及时排干。检查管道的热伸长、补偿器的工作条件、管道附件和设备等。，吹扫前保持恒温1h。

2.吹扫时，必须指定安全区域并设置标志，以确保人员和设施的安全。严禁其他无关人员进入。

3.吹扫蒸汽的压力和流量应根据设计计算确定，吹扫压力不应大于管道工作压力的75%。

4.吹扫次数为2-3次，每次间隔20-30分钟，出口蒸汽为合格纯气。

5.在暖管过程中，应先打开主阀的旁通阀。管道升温开始前，应打开所有疏水阀门。当蒸汽通过并作为蒸汽排出时，关闭相应的疏水阀门。

供热管道运行流程图

顶管，流程图

△主要设备:液压千斤顶、电动油泵、空压力设备、液压设备、泥浆站、提升设备、导轨、千斤顶架、顶进用分压环、后支承板、操作平台、梯子等。

△施工要点

顶管孔:为防止井外水土流入工作井，预留孔与管道之间设置密封装置；采用钢结构的内套环，套环的内环设有橡胶止水环。接箍安装在井内预留孔与管接头之间，其周边焊接在孔的预埋钢板上，内圈橡胶与管接头紧密贴合。

采用跟踪测量，随时调整鼻洞方向和标高偏差；平面偏差用经纬仪测量，标高偏差用水准仪测量。一般测量频率为每天四次或每根顶管一次，特殊情况增加。

注浆减阻:在管道外围注入膨润土泥浆，在管道外壁形成泥套，从而降低管道外壁与周围土层的摩擦阻力。膨润土泥浆混合后通过灌浆泵泵入管道，在地面泥浆站静置数小时。

注浆量一般为管道周围环形空间隙的1.5~2.0倍，注浆压力取决于埋深和土的自然重力。

△调试和启动

模式条件

管道系统和换热站已完工，满足设计规范要求。

管道焊缝100%探伤合格，并按要求进行空气体吹扫，确保管道内无杂物。

热源提供了加热条件。

充水完成，充水温度保持在10℃~20℃。

检查阀门和仪器。

供热管网的水处理和补水设备应具备运行条件。

固定支架、夹板、滑动支架和井室梯子应牢固可靠。

启动程序

故障和维护

主要设备和制造商的比较