熱力管道設(shè)計(jì)方法,2016年11月.北京,熱力管道（GB2）,GB類(lèi)壓力管道：城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)的用于公用或民用的燃?xì)夂蜔崃艿馈Ｈ細(xì)夤艿繥B1熱力管道GB2,一、集中供熱系統(tǒng),（一）定義,定義一個(gè)或多個(gè)熱源通過(guò)供熱管網(wǎng)向多個(gè)用戶(hù)供熱的系統(tǒng)，由熱源、熱網(wǎng)和用戶(hù)組成。作用熱源:能量轉(zhuǎn)換：將天然或人造能源轉(zhuǎn)化為熱能。熱網(wǎng):能量輸送：向用戶(hù)輸送和分配供熱介質(zhì)的管線(xiàn)。用戶(hù):從熱源獲得熱能的用熱裝置。,（二）主要分類(lèi),熱電廠供熱系統(tǒng)鍋爐房供熱系統(tǒng)余熱供熱系統(tǒng)可再生能源供熱系統(tǒng),（二）主要分類(lèi)根據(jù)熱源分類(lèi),蒸汽供熱系統(tǒng)熱水供熱系統(tǒng),（二）主要分類(lèi)根據(jù)熱媒分類(lèi),（二）主要分類(lèi)根據(jù)供熱管網(wǎng)分類(lèi),單管制雙管制多管制,自然條件,用戶(hù)性質(zhì),安全、經(jīng)濟(jì),用戶(hù)規(guī)模,（三）選擇方法,二、熱負(fù)荷,根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)分為：生產(chǎn)熱負(fù)荷采暖熱負(fù)荷通風(fēng)熱負(fù)荷空調(diào)熱負(fù)荷生活熱水熱負(fù)荷,（一）熱負(fù)荷類(lèi)型,D：平均耗汽量（kg/h）B1：年燃料耗量（kg）QL：低位發(fā)熱量（kJ/kg）b：鍋爐效率s：供熱系統(tǒng)效率,生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷：生產(chǎn)工藝實(shí)際數(shù)據(jù),按燃料耗量驗(yàn)算,按產(chǎn)品單耗驗(yàn)算,（二）熱負(fù)荷計(jì)算,W：年產(chǎn)量（t或件）b：?jiǎn)挝划a(chǎn)品耗煤量（kg/t或kg/件）：回水率Ta：年平均負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)（h）hb、hma：供汽焓、補(bǔ)水焓（kJ/kg）hrt：回水焓（kJ/kg）,QhqhA10-3式中Qh采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷（kW）；qh采暖熱指標(biāo)（W/m2），A采暖建筑物的建筑面積（m2）。,采暖熱負(fù)荷：室外采暖設(shè)計(jì)溫度時(shí)，為保證室內(nèi)溫度符合要求，由供熱設(shè)備提供的熱量。,（二）熱負(fù)荷計(jì)算,三、供熱管網(wǎng),輸送距離長(zhǎng)分支節(jié)點(diǎn)多附件設(shè)備多熱水管網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)允許有停供搶修時(shí)間一般管網(wǎng)事故搶修時(shí)間不超過(guò)12小時(shí)，大型管網(wǎng)事故搶修時(shí)間不超過(guò)24小時(shí),（一）供熱管網(wǎng)特點(diǎn),常用設(shè)計(jì)規(guī)范,城鎮(zhèn)熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范CJJ34-2010城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程CJJ/81-98城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術(shù)規(guī)程CJJ104-2005城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范CJJ28-2004工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50235-2010工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范GB50316-2008工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB50246-97工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程施工規(guī)范GB50126-2008現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50236-98高密度聚乙烯外護(hù)管聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管CJ/T114-2000高密度聚乙烯外護(hù)管聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管管件CJ/T155-2001,多管制管網(wǎng),枝狀管網(wǎng),平面布置形式,環(huán)狀管網(wǎng),（二）平面布置形式,枝狀管網(wǎng)從熱源引出主干線(xiàn)向用戶(hù)供熱，形成類(lèi)似樹(shù)枝狀的管網(wǎng)。特點(diǎn)：型式簡(jiǎn)單、投資低，調(diào)節(jié)方便。安全性較差。,熱源,用戶(hù),用戶(hù),用戶(hù),用戶(hù),用戶(hù),（二）平面布置形式,環(huán)狀管網(wǎng)：管網(wǎng)主干線(xiàn)之間連通構(gòu)成環(huán)形.,特點(diǎn)：安全可靠，投資高。,熱源,用戶(hù),用戶(hù),用戶(hù),用戶(hù),用戶(hù),用戶(hù),用戶(hù),（二）平面布置形式,供熱面積大于1000萬(wàn)m2的熱網(wǎng)干線(xiàn)宜連成環(huán)網(wǎng)。,最低供熱保證率,多管制管網(wǎng),供熱系統(tǒng)中熱用戶(hù)所需介質(zhì)參數(shù)差別較大,2,不能間斷的熱用戶(hù)；,熱負(fù)荷變化較大,季節(jié)性熱負(fù)荷占全年總負(fù)荷比例較大,（二）平面布置形式,平行于道路中心，敷設(shè)在車(chē)行道以外，同一條管道應(yīng)沿街道一側(cè)敷設(shè)；穿過(guò)廠區(qū)的熱網(wǎng)敷設(shè)在易于檢修和維護(hù)的位置；通過(guò)非建筑區(qū)的熱力網(wǎng)管道應(yīng)沿公路敷設(shè)；宜避開(kāi)土質(zhì)松軟地區(qū)、地震斷裂帶、滑坡危險(xiǎn)帶等不利地段。DN300mm管道，可穿過(guò)地下室或用開(kāi)槽施工法自建筑物下專(zhuān)門(mén)敷設(shè)的管溝內(nèi)穿過(guò)。架空管道可和其它管道敷設(shè)在同一管架上，應(yīng)便于檢修，不得架設(shè)在腐蝕性介質(zhì)管道的下方。熱網(wǎng)可以和自來(lái)水、10kV以下的電力電纜、通訊線(xiàn)路、壓縮空氣管道、壓力排水管和重油管敷設(shè)在管溝內(nèi)。熱力管應(yīng)高于自來(lái)水管和重油管，自來(lái)水管應(yīng)做絕熱層和防水層。,（三）平面布置形式,（三）平面布置形式,運(yùn)行安全,節(jié)約用地,總原則,降低投資,施工維修方便,燃?xì)夤懿坏眠M(jìn)入熱網(wǎng)管溝。熱網(wǎng)管溝與燃?xì)夤艿澜徊娲怪眱艟嘈∮?00mm時(shí)，燃?xì)夤鼙仨毤犹坠埽坠軆啥顺龉軠?m以上。,（四）管道敷設(shè)方式,低支架,中支架,高支架,敷設(shè)方式,地下敷設(shè),地上敷設(shè),直埋,管溝,（四）管道敷設(shè)方式,低支架：H：0.31.0m,中支架H：2.04.5m,高支架H4.5m,地上敷設(shè),（四）管道敷設(shè)方式,通行,半通行,不通行,地溝敷設(shè),冷安裝,敞槽預(yù)熱安裝,覆土預(yù)熱安裝,（四）管道敷設(shè)方式,無(wú)補(bǔ)償,有補(bǔ)償,直埋敷設(shè),選擇原則,城鎮(zhèn)街道上和居住區(qū)內(nèi)的管網(wǎng)宜采用地下敷設(shè)，地下敷設(shè)困難時(shí)，可采用地上敷設(shè)，但應(yīng)注意美觀。廠區(qū)熱力網(wǎng)管道，宜采用地上敷設(shè)。熱水管道地下敷設(shè)時(shí)，優(yōu)先采用直埋敷設(shè)；管溝敷設(shè)首選不通行管溝敷設(shè)；穿越不允許開(kāi)挖檢修的地段時(shí)，采用通行管溝敷設(shè)；通行管溝困難時(shí)，采用半通行管溝敷設(shè)。蒸汽直埋敷設(shè)應(yīng)采用保溫良好、防水可靠、耐腐蝕的預(yù)制保溫管，設(shè)計(jì)壽命不低于25年。,直埋敷設(shè)與地溝敷設(shè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,（四）管道敷設(shè)方式,地上敷設(shè)管道與建（構(gòu)）筑物或其它管線(xiàn)距離,（五）間距要求,地下敷設(shè)熱網(wǎng)與建（構(gòu)）筑物或其它管線(xiàn)距離,（五）間距要求,地下敷設(shè)熱網(wǎng)與建（構(gòu)）筑物或其它管線(xiàn)距離,（五）間距要求,直埋敷設(shè)熱力網(wǎng)管道最小覆土深度,直埋敷設(shè)管道最小覆土深度應(yīng)考慮土壤和地面活荷載對(duì)管道強(qiáng)度的影響并保證管道不發(fā)生縱向失穩(wěn)。具體規(guī)定應(yīng)按城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程CJJ/T81規(guī)定執(zhí)行。,（五）間距要求,管材:無(wú)縫鋼管、電弧焊或高頻焊焊接鋼管。管道和鋼材的規(guī)格及質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。,連接方式:焊接、法蘭連接和螺紋連接。熱網(wǎng)連接應(yīng)采用焊接。管道與設(shè)備、閥門(mén)等連接也應(yīng)采用焊接，需拆卸時(shí)，采用法蘭連接。DN25mm的放氣閥，可采用螺紋連接，連接放氣閥的管道應(yīng)采用厚壁管。,（六）管材及連接方式,彎頭、異徑管、三通、法蘭、閥門(mén)及放氣、放水裝置等。,（七）熱力網(wǎng)管道附件,閥門(mén),管道干線(xiàn)、支干線(xiàn)、支線(xiàn)的起點(diǎn)安裝關(guān)斷閥門(mén)。熱水網(wǎng)干線(xiàn)設(shè)分段閥門(mén)。輸送干線(xiàn)23km；輸配干線(xiàn)11.5km。,熱源,用戶(hù),2km,熱源,用戶(hù),用戶(hù),輸送干線(xiàn),輸配干線(xiàn),（七）熱力網(wǎng)管道附件,熱源間的連通干線(xiàn)、環(huán)網(wǎng)分段閥應(yīng)采用雙向密封閥門(mén)。壓力1.6MPa，且直徑500mm的閘閥應(yīng)安裝旁通閥。直徑按閥門(mén)直徑十分之一選用。直徑500mm的閥門(mén)，宜采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。,2km,放氣、疏放水裝置,熱水、凝結(jié)水管道高點(diǎn)安裝放氣裝置，低點(diǎn)安裝放水裝置。蒸汽管低點(diǎn)設(shè)啟動(dòng)疏水和經(jīng)常疏水裝置。,熱水管道放水時(shí)間,（七）熱力網(wǎng)管道附件,疏放水小室,檢查室,（七）熱力網(wǎng)管道附件,凈空高度不小于1.8m，通道寬度不小于0.6m；保溫結(jié)構(gòu)表面與檢查室地面距離不小于0.6m；人孔直徑不小于0.7m，不少于2個(gè)，對(duì)角布置，人孔避開(kāi)檢查室內(nèi)設(shè)備，凈空面積小于4m2時(shí)，可設(shè)1個(gè)人孔；至少設(shè)1個(gè)集水坑，置于人孔下方；檢查室地面應(yīng)低于管溝內(nèi)底不小于0.3m；爬梯高度大于4m時(shí)應(yīng)設(shè)護(hù)攔或在爬梯中間設(shè)平臺(tái)。,彎頭、三通、法蘭、變徑管,彎頭、三通、法蘭、變徑管均選用標(biāo)準(zhǔn)件，彎頭的壁厚應(yīng)不小于管道壁厚。焊接彎頭應(yīng)雙面焊接。變徑管制作應(yīng)采用壓制或鋼板卷制，壁厚不小于管道壁厚。鋼管焊制三通，支管開(kāi)孔應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。對(duì)于承受干管軸向荷載較大的直埋敷設(shè)管道，應(yīng)考慮三通干管的軸向補(bǔ)強(qiáng)，其技術(shù)要求按城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程CJJ/T81規(guī)定執(zhí)行。,（七）熱力網(wǎng)管道附件,1,設(shè)備及管道絕熱技術(shù)通則GB/T4272,3,工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB/50264,2,設(shè)備和管道絕熱設(shè)計(jì)導(dǎo)則GB/T8175,保溫目的：,減少熱損失、節(jié)能運(yùn)行人員安全保證用戶(hù)用熱需求,（七）熱力網(wǎng)保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),保溫材料選用原則,工作溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.08W(mK)，有隨溫度變化的導(dǎo)熱系數(shù)方程式或圖表；松散或可壓縮的保溫材料應(yīng)有使用密度下的導(dǎo)熱系數(shù)方程式或圖表；,硬質(zhì)預(yù)制成型制品抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于0.3MPa；半硬質(zhì)的保溫材料壓縮10時(shí)的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于0.2MPa。,3,密度不應(yīng)大于300kg/m3,其它：吸水率低、對(duì)環(huán)境人體危害小、對(duì)管道無(wú)腐蝕,（七）熱力網(wǎng)保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),直埋敷設(shè)熱水管道,采用鋼管、保溫層、外護(hù)管結(jié)合成一體的預(yù)制管。符合高密度聚乙烯外護(hù)管聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管CJ/T114和玻璃纖維增強(qiáng)塑料外護(hù)層聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管CJ/T129的規(guī)定。,聚乙烯,（七）熱力網(wǎng)保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),保溫計(jì)算,計(jì)算管網(wǎng)散熱損失、供熱介質(zhì)溫降，確定經(jīng)濟(jì)保溫厚度。,（七）熱力網(wǎng)保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),(mm),熱損失費(fèi)用,0,費(fèi)用（元）,總費(fèi)用,保溫費(fèi)用,T0,四、管網(wǎng)水力計(jì)算,1,設(shè)計(jì)計(jì)算,3,事故分析,2,校核計(jì)算,（一）計(jì)算型式,分析供熱系統(tǒng)正常運(yùn)行的壓力工況,2,確定管徑、流量和壓力損失,進(jìn)行事故工況分析,3,必要時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)水力分析,（二）水力計(jì)算內(nèi)容,計(jì)算流量選取原則從熱源引出的主管按熱源最大能力計(jì)算；直接與用戶(hù)連接的支管按用戶(hù)遠(yuǎn)期負(fù)荷計(jì)算；主干管或分支干管按各用戶(hù)計(jì)算流量之和計(jì)算。,（二）計(jì)算參數(shù)確定,計(jì)算長(zhǎng)度：管道幾何展開(kāi)長(zhǎng)度和管件局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度,Lj（1+）Lz,Lj計(jì)算長(zhǎng)度（m）Lz幾何展開(kāi)長(zhǎng)度（m）局部阻力與沿程阻力的比值,（二）計(jì)算參數(shù)確定,介質(zhì)允許流速,h=P/Lj,h單位長(zhǎng)度允許壓降（Pa/m）Lj主干線(xiàn)計(jì)算長(zhǎng)度（m）P主干線(xiàn)壓差（Pa）,（二）計(jì)算參數(shù)確定,主干線(xiàn)單位長(zhǎng)度允許壓降,式中Dn管道內(nèi)徑（mm）Q計(jì)算流量(m3/h)w介質(zhì)流速（m/s）,管網(wǎng)管徑,壓力損失,P=P1+P2+P3式中P1沿程阻力P2局部阻力P3靜壓力,（二）計(jì)算參數(shù)確定,管網(wǎng)水力計(jì)算表表8-1,管網(wǎng)水力計(jì)算表,（三）計(jì)算結(jié)果,（三）計(jì)算結(jié)果,（三）計(jì)算結(jié)果,動(dòng)態(tài)水力分析條件輸送距離長(zhǎng)、地形高差大、壓力高、溫度高、可靠性要求高。動(dòng)態(tài)水力分析內(nèi)容循環(huán)泵或中繼泵、輸送干線(xiàn)閥門(mén)、換熱器等發(fā)生事故時(shí)的壓力瞬變。安全保護(hù)措施（1）設(shè)置氮?dú)舛▔汗蓿唬?）設(shè)置靜壓分區(qū)閥；（3）設(shè)置緊急泄水閥；（4）延長(zhǎng)主閥關(guān)閉時(shí)間；（5）循環(huán)泵、中繼泵與輸送干線(xiàn)的分段閥聯(lián)鎖控制；（6）提高管道和設(shè)備的承壓等級(jí)；（7）適當(dāng)提高定壓或靜壓水平；（8）增加事故補(bǔ)水能力。,（四）動(dòng)態(tài)水力工況分析,熱網(wǎng)循環(huán)水泵,泵的總流量應(yīng)不小于管網(wǎng)總設(shè)計(jì)流量；泵的揚(yáng)程不小于設(shè)計(jì)流量下熱源、熱網(wǎng)、最不利用戶(hù)壓力損失之和；并聯(lián)運(yùn)行水泵的特性曲線(xiàn)宜相同；泵的承壓、耐溫能力應(yīng)與熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)參數(shù)相適應(yīng)；應(yīng)減少并聯(lián)水泵臺(tái)數(shù)，3臺(tái)或3臺(tái)以下循環(huán)水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)設(shè)備用泵，當(dāng)4臺(tái)或4臺(tái)以上泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，可不設(shè)備用泵；多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行或質(zhì)量調(diào)節(jié)的單熱源供熱系統(tǒng)，采用調(diào)速泵。,（五）熱網(wǎng)設(shè)備選擇,閉式熱力網(wǎng)補(bǔ)水裝置的流量，應(yīng)不小于供熱系統(tǒng)循環(huán)流量的2%；事故補(bǔ)水量不小于供熱系統(tǒng)循環(huán)流量的4%；開(kāi)式熱力網(wǎng)補(bǔ)水泵的流量，應(yīng)不小于生活熱水最大設(shè)計(jì)流量和供熱系統(tǒng)泄漏量之和；閉式熱力網(wǎng)補(bǔ)水泵應(yīng)不少于二臺(tái)，可不設(shè)備用泵；開(kāi)式熱力網(wǎng)補(bǔ)水泵不宜少于三臺(tái)，其中一臺(tái)備用事故補(bǔ)水時(shí)，軟化除氧水量不足，可補(bǔ)充工業(yè)水。,熱網(wǎng)補(bǔ)水泵,（五）熱網(wǎng)設(shè)備選擇,五、熱力管道位移及補(bǔ)償方式,熱位移管道內(nèi)介質(zhì)溫度高于周?chē)h(huán)境溫度，因熱脹而產(chǎn)生的伸長(zhǎng)。熱補(bǔ)償管道的補(bǔ)償可采用自然補(bǔ)償和利用補(bǔ)償器補(bǔ)償兩種方式。自然補(bǔ)償是利用管道布置的自然彎曲和扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生變形來(lái)吸收管道的熱伸長(zhǎng)，以消除管道的熱應(yīng)力。應(yīng)盡量采用自然補(bǔ)償，當(dāng)自然補(bǔ)償無(wú)法滿(mǎn)足補(bǔ)償要求時(shí)，可設(shè)置補(bǔ)償器進(jìn)行熱補(bǔ)償。選擇補(bǔ)償器時(shí)，應(yīng)根據(jù)敷設(shè)條件，采用維修工作量小，工作可靠，價(jià)格低廉的補(bǔ)償器。,（一）基本概念,方型補(bǔ)償器,波紋補(bǔ)償器,套筒補(bǔ)償器,補(bǔ)償器,球形補(bǔ)償器,（二）補(bǔ)償器類(lèi)型,波紋補(bǔ)償器由單層或多層薄壁金屬管制成的具有軸向波紋的補(bǔ)償設(shè)備，占地小，介質(zhì)流動(dòng)阻力小。,波紋補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)圖,波紋補(bǔ)償器外型圖,（三）補(bǔ)償器特點(diǎn),套筒補(bǔ)償器：由套管和外殼管組成，其補(bǔ)償能力大，占地小，介質(zhì)流動(dòng)阻力小。,直埋型套筒補(bǔ)償器,套筒補(bǔ)償器外型圖,（三）補(bǔ)償器特點(diǎn),球形補(bǔ)償器由球體及外殼組成，能作空間變形，補(bǔ)償能力大，安裝方便。,（三）補(bǔ)償器特點(diǎn),六、管道應(yīng)力計(jì)算和作用力計(jì)算,（一）熱力管道應(yīng)力計(jì)算,原則：采用應(yīng)力分類(lèi)法一次應(yīng)力、二次應(yīng)力、峰值應(yīng)力一次應(yīng)力：管道由內(nèi)壓、持續(xù)外載引起的應(yīng)力屬于一次應(yīng)力，應(yīng)力驗(yàn)算采用彈性分析和極限分析；二次應(yīng)力：管道由熱脹冷縮等變形受約束產(chǎn)生的應(yīng)力，屬于二次應(yīng)力，應(yīng)力驗(yàn)算采用安定性分析；峰值應(yīng)力：管件由于局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)等產(chǎn)生的應(yīng)力，屬于峰值應(yīng)力，應(yīng)力驗(yàn)算采用疲勞分析。,計(jì)算目的：判斷管道是否安全。提供結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù),（二）管道作用力計(jì)算,熱脹冷縮受約束產(chǎn)生的作用力,內(nèi)壓產(chǎn)生的不平衡力,活動(dòng)端位移產(chǎn)生的作用力,管道作用力計(jì)算,固定支架推力計(jì)算,（1）架空和溝道敷設(shè)摩擦力：內(nèi)壓力：式中：Pm摩擦力（N）q單位長(zhǎng)度結(jié)構(gòu)荷重（N/m）摩擦系數(shù)L管段計(jì)算長(zhǎng)度（m）Pn內(nèi)壓力（MPa）P工作壓力（MPa）F管道截面積（cm2）,（二）管道作用力計(jì)算,（2）直埋敷設(shè)摩擦力：Pm=Dc（H+Dc/2）gV式中：Pm每米管道的摩擦力（N/m）H管頂覆土深度（m）摩擦系數(shù)Dc保溫管外徑（m）土壤密度（kg/m3）,DC,H,補(bǔ)償器推力及內(nèi)壓力的計(jì)算與架空和溝道敷設(shè)計(jì)算方法相同,G,（二）管道作用力計(jì)算,固定支架推力計(jì)算,（1）地上敷設(shè)和管溝敷設(shè)管道固定點(diǎn)兩側(cè)管段由熱脹冷縮受約束引起的作用力和活動(dòng)端位移產(chǎn)生的作用力的合力相互抵消時(shí)，較小方向作用力應(yīng)乘以0.7抵消系數(shù)；固定點(diǎn)兩側(cè)管段內(nèi)壓不平衡力抵消系數(shù)取。（2）直埋敷設(shè)熱水管道直埋敷設(shè)熱水管道應(yīng)按城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程CJJ/T81的規(guī)定執(zhí)行。,（三）管道作用力合成,L1,L2,L1,L1,L2,L2,F=（N10.7N2）+（P1-P2）,f1=q1L1，f2=q2L2,P1=PF1，P2=PF2,F=（f1+N1）0.7（f2+N2）+（P1-P2）,F=（f1+N1）0.7N2+（P1-P2）,（三）管道作用力合成,（四）管道支吊架類(lèi)型,固定支架,活動(dòng)支架,剛性吊架,彈簧吊架,支架,吊架,強(qiáng)度條件：,PN4MPa：,式中Lmax支吊架允許的最大間距（m）Et鋼材彈性模量（MPa）q管道單位重量（N/m）w管子斷面抗彎矩（cm3）管子環(huán)向焊縫系數(shù)水平90彎管兩端支吊架間的展開(kāi)長(zhǎng)度，不應(yīng)大于水平直管段上支吊架最大允許間距的0.73倍。,PN4.0MPa：,剛度條件：,（三）活動(dòng)支架間距計(jì)算,（四）固定支架間距計(jì)算,固定支架不僅承受管道的垂直荷載，還承受管道各向的推力和力矩，間距滿(mǎn)足以下條件：管道在兩固定架的熱伸長(zhǎng)值，不得超過(guò)兩固定架間補(bǔ)償器的允許補(bǔ)償值。管道的垂直荷重和各向推力和力矩，不得超過(guò)固定架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算的允許值。固定架的設(shè)置，應(yīng)能防止管道產(chǎn)生振動(dòng)。固定架最大間距與管道直徑、介質(zhì)溫度和補(bǔ)償器類(lèi)型等有關(guān)。,七、中繼泵站與熱力站,（一）中繼泵站設(shè)置原則,距離遠(yuǎn)、高差大、管網(wǎng)允許壓力有限時(shí)，為滿(mǎn)足末端用戶(hù)要求，降低電耗，節(jié)省費(fèi)用，需設(shè)置中繼泵站。泵站可設(shè)在供水或回水管上，優(yōu)先考慮回水加壓。泵站位置及水泵揚(yáng)程在水力計(jì)算的基礎(chǔ)上，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。中繼泵站不應(yīng)建在環(huán)狀管網(wǎng)的環(huán)線(xiàn)上。,（一）中繼泵站設(shè)置原則,（二）中繼泵站布置,（1）相鄰兩個(gè)機(jī)組基礎(chǔ)間的凈距1）當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量小于或等于55kW時(shí)，不小于0.8m；2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量大于55kW時(shí)，不小于1.2m；（2）就地檢修時(shí)，至少在每個(gè)機(jī)組一側(cè)留有大于水泵機(jī)組寬度加0.5m的通道；（3）相鄰兩個(gè)機(jī)組突出部分的凈距以及突出部分與墻壁間的凈距，應(yīng)保證泵軸和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子在檢修時(shí)能拆卸，并不應(yīng)小于0.7m，如電動(dòng)機(jī)容量大于55kW，則不應(yīng)小于1.0m；（4）中繼泵站的主要通道寬度不應(yīng)小于1.2m；（5）水泵基礎(chǔ)應(yīng)高出站內(nèi)地坪0.15m以上。（6）水泵吸入母管和壓出母管之間應(yīng)設(shè)裝有止回閥的旁通管。旁通管管徑宜與母管等徑。（7）中繼泵站水泵入口處應(yīng)設(shè)除污裝置。,（三）熱力站,作用：連接熱網(wǎng)和熱用戶(hù)的中間設(shè)備，其作用如下：（1）將熱量從熱網(wǎng)轉(zhuǎn)移到熱用戶(hù)。（2）將熱源的參數(shù)變換為用戶(hù)所需的參數(shù)，以保證用戶(hù)系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。（3）檢測(cè)和計(jì)量熱用戶(hù)耗熱量。,類(lèi)型：,根據(jù)管網(wǎng)介質(zhì)分為：水水熱力站和汽水熱力站；根據(jù)設(shè)備型式分為：有人值守?zé)崃φ竞蜔o(wú)人值守?zé)崃φ荆桓鶕?jù)服務(wù)對(duì)象分為：工業(yè)熱力站和民用熱力站。,供熱規(guī)模,熱力站最佳規(guī)模，應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。不具備技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較條件時(shí)，熱力站的規(guī)模宜按下列原則確定：（1）新建居住區(qū)，最大規(guī)模以供熱范圍不超過(guò)本街區(qū)為限。（2）已有采暖系統(tǒng)小區(qū)，在減少改造工程量的前提下，宜減少熱力站的個(gè)數(shù)。（3）工業(yè)熱力站，通常一個(gè)單位或數(shù)個(gè)臨近單位設(shè)置一個(gè)熱力站。,（三）熱力站,水水熱力站內(nèi)主要設(shè)備,組合式換熱機(jī)組（板式換熱器、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵、除污器及部分控制儀表）、全自動(dòng)軟水器、補(bǔ)水箱等。,（三）熱力站,熱力站換熱器選擇1）選用工作可靠、傳熱性能良好的換熱器；2）換熱器可不設(shè)備用。換熱器臺(tái)數(shù)和單臺(tái)能力的確定應(yīng)適應(yīng)熱負(fù)荷的分期增長(zhǎng)，并考慮供熱可靠性的需要；,循環(huán)水泵選擇1）水泵流量應(yīng)不小于所有用戶(hù)的設(shè)計(jì)流量之和；2）水泵揚(yáng)程應(yīng)不小于換熱器、站內(nèi)管道設(shè)備、主干線(xiàn)和最不利用戶(hù)內(nèi)部系統(tǒng)阻力之和；3）水泵臺(tái)數(shù)應(yīng)不少于2臺(tái)，其中1臺(tái)備用。當(dāng)采用質(zhì)量調(diào)節(jié)或考慮用戶(hù)自主調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)選用調(diào)速泵,（三）熱力站,補(bǔ)水裝置選擇：1）水泵流量為正常補(bǔ)水量的45倍，正常補(bǔ)水量采用系統(tǒng)水容量的1；2）水泵的揚(yáng)程不應(yīng)小于補(bǔ)水點(diǎn)壓力加3050kPa；3）水泵臺(tái)數(shù)不宜少于2臺(tái)，其中一臺(tái)備用；4）補(bǔ)給水箱的有效容積可按11.5小時(shí)的正常補(bǔ)水量考慮。,水處理設(shè)備：間接連接采暖系統(tǒng)的補(bǔ)水質(zhì)量應(yīng)保證換熱器不結(jié)垢，采用化學(xué)軟化處理時(shí)，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合以下規(guī)定：懸浮物5mg/L總硬度0.6mmol/L溶解氧0.1mg/L含油量2mg/LPH（25）712,（三）熱力站,八、熱力管道施工驗(yàn)收,（一）質(zhì)量復(fù)驗(yàn)報(bào)告,復(fù)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括材料品種名稱(chēng)、材料代號(hào)、鋼材規(guī)格、鋼廠名稱(chēng)及鋼材爐批號(hào)、數(shù)據(jù)來(lái)源、化學(xué)成分、機(jī)械性能。,（二）補(bǔ)償器安裝,方形補(bǔ)償器,水平安裝時(shí)，垂直臂應(yīng)水平放置，平行臂與管道坡度相同；垂直安裝時(shí)，不得在彎管上開(kāi)孔安裝放風(fēng)和排水管；補(bǔ)償器處滑托處的預(yù)偏移量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；冷緊應(yīng)在兩端同時(shí)、均勻?qū)ΨQ(chēng)進(jìn)行，允許誤差為10mm。,與球形補(bǔ)償器相連的兩垂直臂傾斜角度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，外伸部分應(yīng)與管道坡度保持一致。試運(yùn)行期間在工作壓力和溫度下觀察應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，密封良好。,球形補(bǔ)償器,波紋補(bǔ)償器,（二）補(bǔ)償器安裝,波紋補(bǔ)償器應(yīng)與管道保持同軸；有流向標(biāo)記的補(bǔ)償器，應(yīng)使流向標(biāo)記與管道介質(zhì)流向一致；,補(bǔ)償器要與管道保持同軸；補(bǔ)償器芯管外露長(zhǎng)度不大于規(guī)定的伸縮長(zhǎng)度，芯管端部與套管內(nèi)擋圈之間的距離應(yīng)大于管道冷收縮量；成型填料圈密封的套筒補(bǔ)償器，填料品種及規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，填料圈接口應(yīng)做成與填料箱圓柱軸線(xiàn)成45斜面，填料逐圈裝入，壓緊，各圈接口應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)。非成型填料補(bǔ)償器，密封填料按規(guī)定壓力均勻注壓。,套筒補(bǔ)償器,（三）試壓、清洗、吹掃,管道安裝質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，材料、設(shè)備資料齊全。試驗(yàn)方案經(jīng)有關(guān)單位審查同意。對(duì)操作人員進(jìn)行技術(shù)、安全交底各種支架已安裝調(diào)整完畢，固定支架混凝土已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，回填土及填充物滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；焊接質(zhì)量外觀檢驗(yàn)合格，焊縫無(wú)損檢驗(yàn)合格；安全閥、爆破片及儀表組件等已拆除或加盲板隔離，加盲板處有明顯的標(biāo)記并作記錄，安全閥全開(kāi)，填料密實(shí)；,試壓,管道自由端加固裝置安裝完成，確認(rèn)安全可靠，試驗(yàn)管道與無(wú)關(guān)系統(tǒng)隔開(kāi)，不得影響其它系統(tǒng)安全；壓力表已校驗(yàn)，精度不低于1.5級(jí)，表滿(mǎn)量程達(dá)到試驗(yàn)壓力1.52倍，不少于兩支；安裝在試驗(yàn)泵出口和試驗(yàn)系統(tǒng)末端。壓力試驗(yàn)前應(yīng)劃定工作區(qū)，并設(shè)標(biāo)志，無(wú)關(guān)人員不得進(jìn)入；檢查室、管溝及直埋管道的溝槽中有可靠的排水系統(tǒng)；試壓現(xiàn)場(chǎng)清理完畢，具備對(duì)試驗(yàn)管道和設(shè)備進(jìn)行檢查的條件。,試壓,（三）試壓、清洗、吹掃,管道清洗,將不能與管道同時(shí)清洗的儀表等與清洗管道隔開(kāi)；支架的牢固程度能承受清洗時(shí)的沖擊力；管道的排水裝置應(yīng)滿(mǎn)足排放水量的要求，并能將臟物排除；清洗裝置安裝完畢并經(jīng)檢查合格。,蒸汽吹掃,吹掃前應(yīng)緩慢升溫暖管，恒溫1小時(shí)后進(jìn)行吹掃；吹掃用蒸汽壓力和流量應(yīng)按計(jì)算確定；吹掃次數(shù)一般為23次，每次間隔時(shí)間為24小時(shí)；吹掃用排汽管的管徑應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定并能將臟物排出，管口朝向、高度、傾角應(yīng)計(jì)算確定，要保證安全可靠。,（三）試壓、清洗、吹掃,管道清洗示意圖,（三）試壓、清洗、吹掃,九、集中供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范,動(dòng)力管道（GD）,動(dòng)力管道定義,壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)許可規(guī)則將壓力管道劃分為GA、GB、GC、GD四大類(lèi)，其中GD類(lèi)管道即為動(dòng)力管道，具體指火力發(fā)電廠用于輸送蒸汽、汽水兩相介質(zhì)的管道。根據(jù)動(dòng)力管道設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度的不同，又劃分為GD1級(jí)、GD2級(jí)管道。GD1級(jí)：設(shè)計(jì)壓力6.3MPa，或者設(shè)計(jì)溫度400的管道。GD2級(jí)：設(shè)計(jì)壓力6.3MPa，且設(shè)計(jì)溫度400的管道。,常用規(guī)范,小型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范電力建設(shè)施工及驗(yàn)收規(guī)范工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程施工規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范,火力發(fā)電廠生產(chǎn)過(guò)程,火力發(fā)電廠指利用石油、煤炭和天然氣等燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能加熱水，使水變成高溫、高壓蒸汽，再由蒸汽推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電方式的總稱(chēng)。主要生產(chǎn)過(guò)程：燃料在鍋爐中燃燒加熱，使水變成蒸汽，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能，蒸汽壓力推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，然后汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。它由5個(gè)系統(tǒng)組成：燃料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。最主要的設(shè)備是鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)。,火力發(fā)電廠分類(lèi),按鍋爐出口蒸汽壓力和溫度分類(lèi)如下：,動(dòng)力管道設(shè)計(jì)的一般規(guī)定,管道設(shè)計(jì)一般要求：根據(jù)工藝系統(tǒng)和實(shí)際布置條件進(jìn)行，做到：選材正確、布置合理、補(bǔ)償良好、疏水通暢、流阻較小、造價(jià)低廉、支吊合理、安裝維修方便、擴(kuò)建靈活、整齊美觀，并應(yīng)避免水擊、共振和降低噪聲。設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)壓力：介質(zhì)最大工作壓力。水管道應(yīng)包括水柱靜壓的影響，當(dāng)其低于額定壓力的3%時(shí)，可不考慮。設(shè)計(jì)溫度：介質(zhì)的最高工作溫度。,動(dòng)力管道的允許工作壓力與公稱(chēng)壓力換算：,式中p允許的工作壓力，MPa；PN管道公稱(chēng)壓力，MPa；t鋼材在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，MPa；s鋼材在指定的某一溫度下的許用應(yīng)力，MPa。,動(dòng)力管道管材選擇,動(dòng)力管道水壓試驗(yàn)要求,水壓試驗(yàn)用于檢驗(yàn)管子和附件的強(qiáng)度及管系的嚴(yán)密性。試驗(yàn)壓力：不小于1.5倍設(shè)計(jì)壓力，且不小于0.2MPa。試驗(yàn)用水溫度：570，環(huán)境溫度不低于5。試驗(yàn)水質(zhì)：必須清潔且對(duì)管道系統(tǒng)材料的腐蝕性要小。奧氏體不銹鋼管道采用飲用水，且氯離子含量不超過(guò)25mg/L。亞臨界及以上參數(shù)機(jī)組的主蒸汽管道和再熱蒸汽管道焊縫可采用無(wú)損探傷來(lái)代替水壓試驗(yàn)。探傷要求符合電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范（鋼制承壓管道對(duì)接焊縫射線(xiàn)檢驗(yàn)篇）的規(guī)定。,管道附件選擇原則,附件材料：彎管、彎頭、異徑管、三通、封頭堵頭的材料應(yīng)與所連接的管材一致。法蘭組件的材料，應(yīng)根據(jù)管道的設(shè)計(jì)參數(shù)選用。附件型式：法蘭：設(shè)計(jì)溫度300，PN2.5，選用平焊法蘭；設(shè)計(jì)溫度300或PN4，選用對(duì)焊法蘭。彎管及彎頭：PN6.3，采用中頻加熱彎管或符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的彎頭；PN6.3采用熱成型彎頭；PN1.0、DN50采用冷彎彎管。異徑管：PN2.5，用焊制異徑管，PN4.0用模壓異徑管。封頭、堵頭：采用橢球形封頭、球形封頭或?qū)付骂^。PN2.5采用平焊堵頭、帶加強(qiáng)筋焊接堵頭或錐形封頭。,動(dòng)力管道三通型式選用表,擠壓、焊接,擠壓、焊接,擠壓、焊接、鍛制,鍛制、鍛焊,高壓給水管道,-,擠壓、焊接,焊接,焊接,低溫再熱蒸汽管道,-,擠壓、焊接,鍛制、鍛焊焊接,鍛制,高溫再熱蒸汽管道,擠壓、焊接,擠壓、焊接,鍛制、擠壓,鍛制,主蒸汽管道,100及以下,125210,300350,600,機(jī)組容量（MW）,動(dòng)力管道法蘭型式選用表,動(dòng)力管道閥門(mén)選擇原則,根據(jù)系統(tǒng)的參數(shù)、通徑、泄漏等級(jí)、啟閉時(shí)間選擇，布置在便于操作、維護(hù)和檢修的地方。閘閥：關(guān)斷用，要求流阻較小或介質(zhì)需兩個(gè)方向流動(dòng)時(shí)選用。截止閥：關(guān)斷用，要求嚴(yán)密性較高時(shí)，選用截止閥。球閥：調(diào)節(jié)或關(guān)斷用。要求迅速關(guān)斷開(kāi)啟時(shí)，選用球閥。調(diào)節(jié)閥：根據(jù)調(diào)節(jié)方式和調(diào)節(jié)范圍選用。不宜作關(guān)斷閥使用。疏水閥：水平安裝。按疏水量、選用倍率和最大連續(xù)排水量選擇。蝶閥：宜用于全開(kāi)、全關(guān)，也可作調(diào)節(jié)用。安全閥：根據(jù)介質(zhì)流量和參數(shù)選擇。水管道采用微啟式安全閥；蒸汽管道根據(jù)介質(zhì)種類(lèi)、排放量大小采用全啟式或微啟式安全閥。,（1）汽輪機(jī)自動(dòng)主汽閥前的電動(dòng)主閘閥，裝設(shè)旁通閥（2）截止閥：作用在閥座上的力超過(guò)50kN時(shí)，設(shè)旁通閥（3）手動(dòng)閘閥，滿(mǎn)足以下條件設(shè)旁通閥；PN1.0DN600；PN1.6DN450；PN2.5DN350；PN4DN250；PN6.3DN200；PN10DN150；PN20DN100。,2550,2025,旁通閥DN,300600,100250,關(guān)斷閥DN,動(dòng)力管道何時(shí)需要設(shè)置旁通閥,（1）按生產(chǎn)過(guò)程的要求，需頻繁啟閉或遠(yuǎn)方操作時(shí)。（2）閥門(mén)裝設(shè)在手動(dòng)難以實(shí)現(xiàn)的地方，或必須在兩個(gè)及以上的地方操作時(shí)。（3）扭轉(zhuǎn)力矩較大，或開(kāi)關(guān)閥門(mén)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)。電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置：供電系統(tǒng)簡(jiǎn)單，敷設(shè)方便，但用于有爆炸性氣體或物料積聚及高溫潮濕雨淋的場(chǎng)所時(shí)，應(yīng)選用相應(yīng)防護(hù)等級(jí)的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置：動(dòng)作快、受環(huán)境條影響小，但應(yīng)有可靠的供氣系統(tǒng)及氣源設(shè)施。,何時(shí)需要設(shè)置電動(dòng)或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置,動(dòng)力管道及其附件的布置,一般規(guī)定：管道應(yīng)結(jié)合設(shè)備及建筑結(jié)構(gòu)情況布置，管道交叉較多時(shí)，宜分層布置。管道與墻、梁、柱及設(shè)備之間等凈空距離：不保溫管道：管子外壁與墻之間距離不小于200mm，管子外壁與地面距離不小于350mm，兩管外壁之間的距離不