城市供热管道工程：市政工程计量与计价

1）供热管道的分类

凡是输送蒸汽或热水的管道均称为供热管道，供热管道将锅炉生产的热能，通过蒸汽、热水等热媒输送到室内用热设备，以满足生产、生活的需要。

①按其管内流动的介质不同可分为蒸汽和热水管道两种。

②按其工作压力不同可分为低压、中压和高压管道三种。

③按其敷设位置不同可分为室内和室外供热管道两种。

2）供热管道的特点

热水和蒸汽管道最突出的特点就是由于温度变化所引起的管道热涨和冷缩。

安装时管道的温度为常温，初次运行（输送热媒）时，由于温度陡然升高，管道将急剧地伸长，停止运行时，随着温度的下降管道也渐渐地向回收缩。管道热胀冷缩时，将对其两端固定点产生很大的推（拉）应力，使管道产生变形甚至支架破坏，因此，安装供热管道时应采取措施（设置补偿器），消除由于温度变化而产生的推拉应力。

对于蒸汽管道而言，除热胀冷缩之外，还有另一特点：蒸汽在输送途中，由于散热等原因将产生凝结水。管道内的凝结水，对于系统的正常运行极为不利，它不仅使蒸汽的品质变坏，而且会阻碍蒸汽的正常流通，产生水击和噪声等。因此，安装蒸汽管道时应采取措施（设置疏水和排除凝结水的装置），及时将产生的凝结水排出。

3）供热管道的布置及敷设形式

室外供热管道的平面布置，应在保证供热管道安全可靠的运行前提下，尽量节约投资。其布置形式分为环状和树枝状两种。如图6．10所示。

图6．10　室外供热管道布置形式

树枝状布置形式造价低、运行管理方便，但当局部出现故障时，其后的用户供热被停止。适用于对供热供应要求不严的场合。环状布置形式避免了树枝状的缺点，但是投资大，一般较少采用。

室外供热管道的敷设形式分为地上（架空）和地下两种敷设形式。

（1）地上（架空）敷设

地上（架空）敷设是将管道安装在地上的独立支架或墙、柱的托架上。这种敷设方式不受地下水位的影响，施工时土方最小，便于维修，但占地面积大，热损耗大，保温层易损坏，影响美观。

地上（架空）敷设按支架的高度不同可分为低、中、高支架三种敷设形式。

①低支架敷设

这种敷设形式是管底（保温层底皮）与地面保持0．5～1m的净距。如图6．11所示。

图6．11　低支架、高支架敷设方式

②中支架敷设

这种敷设形式适用于有行人和大车通过处，其管底与地面的净距为2．5～4m。

③高支架敷设

这种敷设形式适用于交通要道或跨越公路、铁路，其净高跨越公路时为4m，跨越铁路时为6m。如图6．11所示。

（2）地下敷设

在城市由于规划和美观的要求，不允许地上（架空）敷设时可采取地下敷设。

地下敷设分为有地沟和无地沟两种，通常采用有地沟敷设。有地沟敷设又分为通行、半通行和不通行地沟三种。

①通行地沟敷设

适用于厂区主要干线，管道根数多（一般超过6根）及城市主要街道下。为了检修人员能在沟内自由行走，地沟的人行道宽＞0．7m，高≥1．8m。

②半通行地沟敷设

适用于2～3根管道且不经常维修的干线。高度能使维修人员在沟内弯腰行走，一般净高为1．4m，通道净宽为0．6～0．7m。

③不通行地沟敷设

适用于经常不需要维修，且管线根数在两条之内的支线。两管保温层外皮间距＞100mm，保温层外皮距沟底120mm，距沟壁和沟盖下缘＞100mm。

无地沟敷设是将普通管道直接埋在地下土层中。其热损耗大，防水也难处理。过去，除了原油输送管道的蒸汽伴热管采用此种敷设形式外，均不采用无地沟敷设。随着室外直埋保温技术的发展，无地沟敷设应用越来越广泛。

4）室外地沟内供热管道安装

（1）安装范围

室外地沟内供热管道的安装范围，工程上一般是指锅炉房外墙至用户外墙或热力入口处。工程造价上是以建筑外第一个阀门井或建筑物外墙皮1．5m处为分界点。

（2）安装时管材及阀门的选用

通常室外蒸汽管道应采用普通无缝钢管，凝结水和供、回热水管道一般采用螺纹钢管（螺旋缝电焊钢管、螺旋钢管）。管道拐弯处采用煨制或冲压弯头，变径采用冲压大小头。阀门通常采用法兰式截止阀、单向阀。管道采用焊接及法兰连接。与疏水器、排气阀、放水阀相连接的小直径管子，一般可采用黑铁管，成品管件、丝扣或焊接连接。排气阀、放水阀为丝扣式截止阀。如图6．12所示。

图6．12　室外地沟内供热管道的安装范围

（3）管道安装

①支架安装

a．支架的种类

支架由支撑结构和托持结构两部分组成。支撑结构通常为悬臂式或横梁式（角钢或槽钢），托持结构称为支座（座）。支架分为：活动支架、导向支架和固定支架三种。如图6．13所示。

活动支架：用于允许管道纵、横向位移的地方。

导向支架：用于只允许管道纵向位移的地方。

固定支架：用于承受管道由于温度变化所产生的推、拉应力，并不得发生任何方向位移的地方。

图6．13　供热管道支架

b．支架（支座）的安装位置

·活动支架的安装位置

安装在方形补偿器两侧的第一个支架及其水平臂的中点、管道拐弯处（弯头）两侧的第一个支架。

·导向支架的安装位置

安装在补偿器与固定支架之间的直管段上。

·固定支架的安装位置

固定支架安装在两补偿器之间、热源出口（靠近外墙）、用户入口（靠近外墙）等处。

c．支架（支座）的安装间距（见表6．1）

表6．1　供热管道支架的最大间距

d．支架（支座）的安装

支架应先进行制作、除锈、防腐，然后进行安装。

·支架（座）的制作

一般采用角钢或槽钢制作支撑结构，用钢板加工焊制托座。

·支架（座）的除锈

除锈方法有手工法、机械法、酸洗法和喷砂法等。其中喷砂法除锈效率高、质量好，但要设除尘装置，否则，在喷砂过程中将产生大量灰尘，污染环境，有害人体健康。

·支架（座）的防腐

通常涂刷底、面漆各两遍；底漆为樟（红）丹防锈漆或铁红防锈漆，面漆为调和漆。

·支架（座）的安装

地沟内供热管道支架（座）的安装分两次进行：第一次在筑沟壁时，将支撑结构（角钢或槽钢）预埋好；第二次在铺设管道时安装托持结构（托座）。

②铺设管道

a．管子的检查

管子的名称、规格、材质应符合设计要求；不得有裂纹、重皮、严重锈蚀等缺陷。(www.xing528.com)

b．管子的除锈

通常采用喷砂法除锈，将管子外表面的锈污除掉，要求露出金属光泽面。

c．管子的防腐

通常在铺管之前，将管子外表面喷涂防锈底漆两遍。为了不影响焊口质量，每节管的两端各留出约50mm不涂漆。

d．管段的组对与焊接

在管沟边的平地上将管子组对、焊接成适当长度的管段。管子的焊接程序为：坡口、对口、点焊和焊接四个步骤。

e．铺管与安装支座

·铺管

将组对焊接好的管段，以机械或人工由管沟边放入沟内的支架上，把管段连接成整条管道。然后将管道就位并调整间距、坡度及坡向。

·安装支座

安装固定支座时，其支座与管道和支架应焊接牢固。

安装活动、导向支座时，应考虑管道热伸后支架中心线与支座中心线不致有较大的偏差。因此，补偿器两侧的活动支架和直管段上的导向支座应偏心安装。其偏心方向以方形补偿器的中心点为基准，即补偿器左侧的支架向其支架中心线的左侧偏离；补偿器右侧的支架向其支架中心线的右侧偏离，偏心距离为该支架与固定支架之间管段热伸长量的1／2（通常取值50 mm），如图6．14所示。活动、导向支座与管道焊接；导向支座的导向板与支架焊接。

图6．14　活动与导向支座安装

③补偿器的机器安装

a．补偿器的作用

补偿器也称为伸缩器，其作用为吸收管道因热胀而伸长的长度，补偿因冷缩而回缩的长度。

b．补偿器的种类

补偿器分为自然和人工补偿器两种。自然补偿器是供热管道中的自然拐弯，分为Z形和L形；人工补偿器有方形和套筒式补偿器两种。供热管道通常采用方形补偿器。

方形补偿器的优点是管道系统运行时，这种补偿器安全可靠，且平时不需要维修，缺点是占地面积较大。

c．方形补偿器的制作

制作方形补偿器时尽量用一根管子煨制而成，若使用2～3根管子煨制时，其接口（焊口）应设在垂直臂的中点。管子的材质应优于或相同于相应管道的管材材质；管子的壁厚，宜厚于相应管道的管材壁厚。

组对时，应在平台上进行，四个弯头均为90°，且在一个平面上。

d．方形补偿器的安装

一般情况下，供热管道自始至终并非所有管段都需要安装方形补偿器。实际工程中，有的管段需要安装方形补偿器，有的管段可不必安装方形补偿器。

当供热管道中有自然拐弯（即有Z形、L形自然补偿器）时，其弯头前、后的直管段又较短，可不设方形补偿器。

当供热管道中无自然拐弯时，应设方形补偿器，或者有自然拐弯，但其弯头前、后的直管段较长，也应在直管段上装设方形补偿器。

方形补偿器应设在两固定支架之间直管段的中点，安装时水平放置，其坡度、坡向与相应管道相同。

为了减小热态下（运行时）补偿器的弯曲应力，提高其补偿能力，安装方形补偿器时应进行预拉伸或预撑（即：不加热进行冷拉或冷撑）。拉伸的方法通常采用拉管器、手动葫芦，也可以采用千斤顶进行预撑。

（4）供热管道的压力试验

室外供热管道安装完成之后，应进行压力试验，以检查其强度和严密性。

①试压介质和试验压力

通常采用水压试验；其试验压力标准为：强度试验压力值为工作压力的1．5倍，严密性试验压力值等于工作压力。

②试压前的准备工作

在被试压管道的高点设放气阀，低点设放水阀；始、终端设堵板及压力表；接好水泵。

③试压

试压时，先关闭低点放水阀，打开高点放气阀，向被试压管道内充水至满，排尽空气后关闭放气阀，然后以手压泵缓慢升压至强度试验压力，观测10分钟，若无压力下降或压降在0．05MPa以内时，降至工作压力，进行全面检修，以不渗、不漏为合格。

（5）室外供热管道的保温

①保温的目的

供热管道进行保温的目的是为了减少热媒在输送过程中的热损失，使热媒维持一定的参数（压力、温度），以满足生产、生活和采暖的要求。

②常用保温材料

a．泡沫混凝土（泡沫水泥）

由普通水泥加入松香泡沫剂制成，多孔、轻。

b．膨胀珍珠岩及其制品

珍珠岩是火山喷出的玻璃质熔岩，透明，呈圆形似珍珠故得名。将其粉碎，在高温下焙烧，呈圆形粉末状，很轻，一般以水泥黏合成瓦状。

c．膨胀蛭石及其制品

蛭石，云母的风化物。将蛭石在高温下焙烧，呈一层层的小块状，褐色，很轻，将其以水泥黏合成瓦状。

d．矿渣棉

矿渣棉有矿渣制成，灰色，呈短纤维状，很轻，刺人。

e．玻璃棉

将玻璃在高温下熔化，再以高压蒸汽喷射抽丝而成，呈纤维状，很轻，刺人。

f．岩棉

由岩石在高温下焙烧制成。呈纤维状，很轻。

③供热管道的保温结构

供热管道的保温结构如图6．15所示。由内向外是防腐层、保温层、保护层和色漆（或冷底子油）。

图6．15　供热管道的保温结构

通常防腐层为底漆（樟丹或铁红防锈漆）刷两遍，不涂刷面漆。保温层有选定的保温材料组成。保护层分为石棉水泥、沥青玻璃丝布两种。明装的供热管道，为了表示管内输送介质的性质，一般是在保护层外涂上色漆。地沟内的供热管道为了防止湿气侵入保温层，不涂色漆而涂刷冷底子油。

④供热管道的保温

地沟内供热管道的保温施工程序为：防腐层、保温层、保护层和涂刷冷底子油。

a．涂刷防腐层

管道在铺设之前已涂刷底漆两遍。此次应将接口（焊口）、弯头和方形补偿器等处涂刷底漆两遍。铺管时若管身漆面有损伤处，也应予以补刷。

b．保温层施工

保温层的施工有预制瓦砌筑、包扎、填充、浇灌和手工涂抹等5种方法。其中最常用的是第一种方法。

预制瓦砌筑法，是用选定的保温材料先预制成瓦状。环绕管子一周保温瓦的块数，根据管径大小不同分为2～8块，瓦的厚度按设计规定，一般设计厚度有50mm、75mm、100mm；每块瓦的长度约为500mm。施工时将预制瓦砌筑在管道的外表面，纵、横接缝应错开，缝内填石棉灰泥，每块瓦的两端以直径1～2mm的铁丝捆扎。当管径DN≥150mm时，保温层外包一层铁丝网。

在管道的弯头处应留伸缩缝，缝内填石棉绳。在阀门、法兰等处可采用涂抹法施工。

c．保护层施工

一般为石棉水泥保护层，其质量配比为：525号水泥53%，膨胀珍珠岩粉25%，四级石棉9%，碳酸钙13%，加水调和。

涂抹厚度10～15mm，要求厚度一致，光滑美观，底部不得出现鼓包。

d．涂刷冷底子油

冷底子油是将沥青熔化，待冷却到100℃以下时，加入适量的汽油（沥青与汽油的质量比为1．2∶2．5）拌和均匀。

刷漆时，动作要快，要求均匀美观。

室外架空供热管道的安装与室外地沟内供热管道的安装基本相同。