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1.安装场合及特点
采暖系统是建筑工程中一个重要组成部分。根据建筑工程的不同要求和用途,有多种供热形式:分为低压蒸汽采暖、高压蒸汽采暖、低温水采暖、高压水采暖和余热采暖等。
目前普遍采用的是低温水供热,因为它比蒸汽可节约能源20%-30%。目前民用住宅工程采暖管道,大多数采用明装管道,优点是能充分发挥热效能。除了高级建筑工程采用管廊、管井外,尽量不采用暗装管道。因不便于维修、更换等,所以采用明装比较广泛。
采暖系统是由引入管、导管、立支管及散热器、阀门、集气罐、膨胀水箱、除污器、减压器、疏(回)水器等配件所组成。
本章节适用于工业与民用建筑群室外供热管道和室内采暖管道安装工艺。
室外供热管道通常用于饱和蒸汽压力小于等于0.8MPa,热水温度不超过150℃的室外采暖及生活热水供应管道(包括直埋管道或架空管道)安装工程。
室内采暖管道安装适用于建筑热水温度小于等于150℃的采暖管道安装。
2.材料及机工具要求
2.1管材:碳素钢管、无缝钢管。管材不得弯曲;锈蚀,无飞刺、重皮及凹凸不平现象。
2.2管件:无偏扣、方扣、乱扣、断丝,不得有砂眼、裂纹和角度不准确现象。
2.3阀门:规格型号和适用温度,压力符合设计要求。铸造规矩,无毛刺、无裂纹,开关灵活严密,丝扣无损伤,直度和角度正确,手轮无损伤。有出厂合格证,安装前应按有关规定进行强度、严密性试验。
2.4附属装置:减压器、疏水器、过滤器、补偿器、法兰等符合设计要求,应有产品合格证和说明书。
2.5其他材料:型钢、圆钢、管卡子、螺栓、螺母、油、麻、垫、电气焊条等。选用时应符合设计要求。
2.6机具:砂轮锯、套丝机、台钻、电焊机、煨弯器等。
2.7工具:压力案、台虎钳、电焊工具、管钳、手锤、手锯、活扳子等。
2.8其他:钢卷尺、水平尺、线坠、粉笔、小线等。
3.作业条件
3.1室内:
3.1.1干管安装:位于地沟内的干管,一般情况下,在已砌筑完成和清理好的地沟、未盖沟盖板前进行安装、试压和隐蔽;位于顶层的干管,在结构封顶后安装;位于楼板上的干管,须在楼板安装后,方可安装;位于天棚内的干管,应在封闭前安装、试压和隐蔽。
3.1.2立管安装:一般应在抹灰后和散热器安装完后进行,如需在抹地面前安装时,要求土建的地面标高线必须准确。
3.1.3支管安装:必须在抹完墙面和散热器安装完后进行。
3.2室外:
3.2.1安装直埋管道,必须在沟底找平夯实,沿管线铺设位置无杂物,沟宽及沟底标高尺寸复核无误。
3.2.2安装地沟内的干管,应在管沟砌完后、盖沟盖板前,安装好托吊卡架后进行。
3.2.3安装架空的干管,应先搭好脚手架,稳装好管道支架后进行。
4.施工工艺流程及操作方法
4.1室外采暖热水管道
4.1.1工艺流程
4.1.1.1直埋敷设(工艺流程见附件)
4.1.1.2管沟敷设(工艺流程见附件)
4.1.2操作方法
4.1.2.1直埋:
(1)根据设计图纸的位置,进行测量、打桩、放线、挖土、地沟垫层处理等。
(2)为便于管道安装,挖沟时应将挖出来的土堆放在沟边侧,土堆底边应与沟边保持0.6-1m的距离,沟底要求找平夯实,以防止管道弯曲受力不均。
(3)管道下沟前,应检查沟底标高、沟宽尺寸是否符合设计要求,保温管应检查保温层是否有损伤,如局部有损伤时,应将损伤部位放在上面,并做好标记,便于统一修理。
(4)管道应先在沟外进行分段焊接以减少固定焊口,每段长度一般在25-35m为宜。下管时沟内不得站人,采用机械或人工下管均应将管缓慢、平直地下入沟内,不得造成管道弯曲。
(5)沟内管道焊接,连接前必须清理管腔,找平找直,焊接处要挖出操作坑,其大小要便于焊接操作。
(6)阀门、配件、补偿器支架等,应在施工前按施工要求预先放在沟边沿线,并在试压前安装完毕。
(7)管道水压试验,应符合设计要求和规范规定,办理隐检试压手续,把水泄净。
(8)管道防腐,应预先集中处理,管道两端留出焊口的距离,焊门处的防腐在试压完后再处理。
(9)回填土时要在保温管四周填100mm细砂,再填300mm素土,用人工分层夯实。管道穿越马路处埋深少于800mm时,应做简易管沟加盖混凝土盖板,沟内填砂处理。
4.1.2.2地沟管道安装:
(1)在不通行地沟安装管道时,应在土建垫层完毕后立即进安装。
(2)土建打好垫层后,按图纸标高进行复查并在垫层上弹出地沟的中心线,按规定间距安放支座及支架。
(3)管道应先在沟边分段连接,管道放在支座上时,用水平尺找平找正。
(4)通行地沟的管道应安装在地沟的一侧或两侧,支架一般采用型钢,支架的间距要求见表2.管道的坡度应按设计规定。(表见附件)
(5)支架安装要平直牢固,同一地沟内有几层管道时,安装顺序应从最下面-层开始,再安装上面的管道,为了便于焊接,焊接连接口要选在便于操作的位置。
(6)遇有伸缩器时,应在预制时按规范要求做好预拉伸并做好记录,按设计位置安装。
(7)管道安装时坐标、标高、坡度、甩口位置、变径等复核无误后,再把吊卡架螺栓紧好,最后焊牢固定处的止动板。
(8)试压冲洗,办理隐检手续,把水泄净。
(9)管道防腐保温,应符合设计要求和施工规范规定,最后将管沟清理干净。
4.1.2.3架空管道安装:
(1)按设计规定的安装位置、坐标,量出支架上的支座位置安装支座。
(2)支架安装牢固后,进行架空管道安装,管道和管件应在地面组装,长度以便于吊装为宜。
(3)管道吊装,可采用机械或人工起吊,绑扎管道的钢丝绳吊点位置,应使管道不产生弯曲为宜。已吊装尚未连接的管段,要用支架上的卡于固定好。
(4)采用丝扣连接的管道,吊装后随即连接;采用焊接时,管道全部吊装完毕后再焊接,焊缝不许设在托架和支座上,管道间的连接焊缝与支架间的距离应大于150-200mm。
(5)按设计和施工规范规定位置,分别安装阀门、集气罐、补偿器等附属设备并与管道连接好。
(6)管道安装完毕,要用水平尺在每段管上进行一次复核,找正调直,使管道在一条直线上。
(7)摆正或安装好管道穿结构处的套管,填堵管洞,预留口处应加好临时管堵、
(8)按设计或规范要求的压力进行试压冲洗,合格后办理验收手续,把水泄净。
(9)管道防腐保温,应符合设计要求和施工规范规定,注意做好保温层外的防雨、防潮等保护措施。
4.1.2.4室外热水及蒸汽干管入口做法应按设计及施工规范施工。(见图1)(图见附件)
减压阀安装:
减压阀用于蒸气采暖管道系统中,其作用是将高压蒸气变为低压蒸气,达到采暖的正常工作压力。安装的具体要求如下:
(1)减压阀安装组成时,应用焊接或丝扣连接,其余附属配件应按设计规定选用。一般截止阀用法兰连接;旁通管用弯管采用焊接连接。如设计无规定时,其组成和安装的尺寸,可参考图9和表7所列数值。
减压阀安装尺寸表(mm) 表7
减压阀规模 A B C D E F G
DN25 1100 400 350 200 1350 250 200
DN32 1100 400 350 200 1350 250 200
DN40 1300 500 400 250 1500 300 250
DN50 1400 500 450 250 1600 300 250
DN65 1400 500 500 300 1650 350 300
DN80 1500 550 650 350 1750 350 350
DN100 1600 550 750 400 1850 400 400
DN125 1800 600 800 450 - - -
DN150 2000 650 850 500 - - -
(2)水平安装时其托架至少要两个,分别安装在减压阀的两侧的阀门外侧,减压器中心距墙面应不小于200mm,但不得任意加大;安装完试汽时应根据设计要求试压调整,并做出调整后的标记。
疏水器安装:
疏水器在采暖系统中用于排除管道中的凝结水。根据采暖管道的压力,一般高压时为疏水器,低压为回水器(又称回水门)。
高低压采暖管道用疏水器(回水器)的组对安装方法及技术要求如下:
(1) 安装时应根据设计图要求的疏水器的型号、规格(常用疏水器的型号、尺寸规格见表8组装后,再行安装(见图10)。
(2)高压疏水器安装,应先进行疏水器安置的组对,后进行安装。
(3)高压疏水器组装时,按图中要求用两道型钢作托架,卡固在两侧阀门的外侧。其托架埋设在墙内深度不小于150mm。
(4)低压回水器(配管回水器)组对时,直径在25mm以下的均应以丝扣连接,组对的样式、规格应根据图纸要求。安装时应配置胀力圈,两端应以法兰盘或活接头连接。组装后阀门应与管道垂直,间距均匀,管道规整,胀力图与旁通管应水平布置。
(5)安装疏水器,切不可将方向搞反。疏水装置一般均安装在管道的排水线以
治理方法:
(1)调直管子,剔开墙洞,调整支架距离,保证管子坡度的正确;
(2)重新调整管道固定支架的位置,保证支架结构和距离正确;
(3)使用弯头零件来调整管道甩口间的长度,以保持立管距墙尺寸。
5.2.3室内采暖立管安装质量缺陷
现象:
(1)由于支架与炉片(暖气片)及立管的连接接口位置不准,造成连接炉片的支管坡度不一致,甚至出现倒坡,从而导致炉片窝风,影响正常供热;
(2)由于支立管与干管连接的接管方式不正确,影响立管自由伸缩,从而使立管变形,影响使用。
原因分析:
(1)进行现场测量时,偏差太大;或进行支管配管时,支管长短不一,造成支管短的坡度大,支管长的坡度小;
(2)没有考虑管道的伸缩,接管不符合规定。
预防措施:
(1)在测量立管尺寸时,最好使用木尺杆,并做好详细记录;立管的中间尺寸要适合支管的坡度要求。一般支管坡度以1%为宜;为了减少地面施工标高偏差的影响,炉片应尽量采取挂装;土建在施工地面时应严格遵守基准线,保证其偏差不超出炉片安装要求范围;
(2)从干管往下连接立管时,在顶棚、地沟内应采取图15所示形式;室内干管与立管连接如图15所示。
治理方法:
拆除立管,修改安装尺寸。
5.2.4采暖管道堵塞
现象:
采暖系统投入使用后,管道堵塞或局部堵塞,影响蒸气或热水流量的合理分配,使采暖系统不能正常工作,甚至使管道或炉片冻裂,严重影响使用。
原因分析:
(1)管道安装时,管口封堵不及时或封堵不严,有杂物进入堵塞管道;
(2)管道安装时,用气割割口,熔渣落入未及时取出而堵塞管道;
(3)管道进行焊接时,对口间隙过大,焊渣流入,集到一起堵塞管道;
(4)管道加热弯管时,残留在管内的砂子未清理干净;
(5)铸铁炉片内砂子未清理干净,通水后流入管道;
(6)管道安装完毕,系统没有按规定要求进行吹洗,大量污物没有排出;
(7)阀门的阀芯自阀杆上脱落,堵塞管道。
预防措施:
(1)进行管道安装时,应随时将管口封堵,特别是立管,更应堵严,以防交叉施工,异物落入;
(2)尽量不采取气焊割口,如必须使用时,必须及时将割下的熔渣清出管道;
(3)无论采用电焊或气焊,均应保持合格的对口间隙;
(4)管道采用灌砂加热弯管时,弯管后必须彻底清除管内砂子;
室内采暖管道安装质量验评标准 表9
项次 项 目 允许偏差 检验方法
1 水平管道纵、
横方向弯曲(mm) 每1m 管径小于或等于100mm 0.5 用水平尺、直尺、拉线和尺量检查
管径大于100mm 1
全长
(25以上) 管径小于或等于100mm 不大于13
管径大于100mm 不大于25
2 立管垂直度(mm) 每l(m) 2 吊线和
尺量检查
全长(5m以上) 不大于10
3
弯管 椭圆率
管径小于或等于100mm 10/100 用外卡钳和尺量检查
管径大于100mm 8/100
皱折不平度 管径小于或等于100mm 4
管径大于100mm 5
4 减压器、疏水器、除污器、蒸汽喷射器 几何尺寸(mm) 10 尺量检查
5 管道保温 厚度(mm) +0.1δ
+0.05δ 用钢针刺入保温层和尺量检查
表面平整度 卷材或板材(mm) 5 用2m靠尺和楔形塞尺检查
涂抹或其它(mm) 10
注:Dmax、Dmin分别为管子最大外径及最小外径;δ为管道保温层厚度。
(5)铸铁炉片在组对前,应经敲打清除炉片内在翻砂时残留的砂子;
(6)采暖系统安装完毕,应对系统吹污(用压缩空气)或打开泄水阀,用水冲洗,以清除系统内杂物;
(7)在开启管道系统内的阀门时,应通过操作,手感阀芯是否旋启,若发现阀芯脱落,应拆下修理或更换。
治理方法:
通过检查,分析堵塞地点及堵塞原因,折开管道或管件,进行疏通。
室内采暖管道安装质量验评标准见表9。
5.2.5管螺纹连接不符合要求
现象:
管子、管件用螺纹(丝扣)连接的主要质量通病在于加工的螺纹质量、螺纹种类与成品管件不配套,使连接的质量达不到强度和严密性要求,造成管道在使用运行中发生渗漏。
防治措施:
管螺纹有其相应标准,螺纹型式及尺寸按标准规定有圆柱形和圆锥形两种。
圆柱形螺纹的螺纹深度及每圈螺纹的直径均相等,只是端头与尾部略有锥度公差,多用于长丝的管子、管件(三通、弯头)和阀门的螺纹连接;圆锥形螺纹各圈螺纹的直径各不相等,在螺纹长度范围内从端头到根部具有规定的锥度。防治螺纹连接的质量通病措施如下:
(1)机械或手工加工的管螺纹应符合本章第一节有关管螺纹的种类型式标准。并与管件、设备配套,其精度偏差不能超过规定的标准,且应具有互换性。
(2)用螺纹连接的管子、管件和设备的壁厚与加工后的管螺纹厚度,应达到配合连接的强度。凡加工螺纹的管子、管件,均应采用厚壁的无缝钢管,不应采用薄壁和有缝焊接钢管。
(3)管螺纹加工和连接应注意防止下列质量通病:
1)机械、手工加工管螺纹用的设备、刃具的性能和精度,均应符合规定的螺纹牙系尺寸、表面粗糙度和配合公差要求。否则出现偏扣、螺纹有粗有细、缺扣、断丝和螺纹裂缝、粗糙等缺陷。
2)加工管螺纹不应一次成活。应根据管的规格,确定加工成活遍数。管径15-20mm应二次加工成活;管径大于25mm及以上应三次成活。否则会出现下述常见的连接质量通病。
螺纹偏扣或厚度不均,达不到连接结构均匀受力,以致影响管道系统结构的受力强度。
螺纹断丝或缺扣,达不到连接结构强度和严密性,将造成渗漏。
螺纹段(上)尺寸锥度过大或尺寸(长丝)过长,均会减少管壁受力强度。尤其是锥度过大时,螺纹连接长度及紧固力受到,使螺纹只有2-3扣集中受力,如按长度受力要求再紧固时,不但进扣受到,往往使凹螺纹管件或设备超限受力,发生破裂。
(4)治理措施:安装后的螺纹连接管道在作强度、气密性试验前和试验过程中,发现上述质量通病时,均按螺纹的质量和连接的强度要求,予以更换。
(5)管道用于螺纹连接的缠绕式密封材料的品种、质量,应按设计要求选用;紧固管螺纹用工具(管钳有张开式、链条式)时,应根据管子、管件的直径大小和受力要求选用,否则管径与工具的规格不配套时,易导致超力或欠力,都会改变管道连接的正常受力性质和结构强度。管钳的规格与管径配合的使用范围见表10。
管钳的规格及使用范围 表10
管钳规格 长度(mm) 150 200 250 300 350 450 600 900 1200
张(开)口(英寸) 6 8 10 12 14 18 24 36 48
适用管径(mm) 4-8 8-10 8-15 10-20 15-25 32-50 50-80 80-100 100-125
5.2.7管道焊接质量通病
管道焊接质量通病是焊接接口位置不符和焊缝内外质量的缺陷超过规定的允许。
现象:
(1)焊接接口位置不符合以下要求,严重影响管道的结构强度、严密性和造成维修困难。
1)管道的接口不应放在弯曲部位,接口焊缝距管道或管件弯曲部位的距离应不小于100mm;
2)套管内不允许有接口焊缝,并距套管端头或墙、楼地板表面应大于50mm;
3)管道接口位置距离管道支、托、吊架的边缘尺寸应大于50mm;
4)凡是受温度影响伸缩的管道接口及连接设备,距套管端头、墙、板表面和管架边缘距离尺寸,均应大于50mm或满足热膨胀的伸长数值,并将接口放置在受热膨胀方向的同一侧,以避免发生卡阻,损坏建筑物或管道及设备等。
(2)焊接的内外质量通病凡超过规定的允许范围,必须严格监控。如焊缝外形尺寸不符和存在内外裂纹、未焊透、焊穿、弧坑、夹渣、气孔、咬肉、错口和熔合性飞溅等主要质量通病。
上述主要质量通病,均会降低管道焊接结构的连接强度、严密性,缩短使用寿命和造成渗漏,直接影响正常运行及使用功能。
防治措施:
保证管道焊接的质量,重点应提高管道、焊接专业工种的技术素质、操作水平,更重要的是加强焊接规范的管理和焊工考核认证工作。
(1)提高管道专业工种的技术素质和操作水平,保证管道制作、安装的坡口加工和组对的质量标准,均符合管道连接和焊接的规定。
(2)提高焊接专业工种的施焊技术理论和操作水平;对普通碳素钢钢管、管件及低合金钢钢管、管件和焊接材料(焊前材料的烘干、焊件预热、焊后热处理)要求,施焊的表面质量标准和允许偏差,应符合有关焊接工艺标准和质量监控要求进行。
(3)加强焊接规范的执行管理和焊工考核认证工作。
室内外采暖供热管道的焊接,一般工程管理人员、施焊人员和质量监控人员,往往认为民用管道工程用管材大多是碳素钢管,工作压力又不大,焊接质量容易保证。从焊接施工到焊工资格,都未认真制定焊接规范和执行焊工考核认证要求,因而造成管道的焊接质量达不到结构强度、严密性和使用功能要求。
为保证采暖供热管道的焊接质量,建议施工前应制定焊接规范和执行焊工考核认证制度,按规范和焊工合格证的等级及焊接范围要求进行施焊。
(4)加强施焊质量检验措施
管道焊接及其它结构焊接,其焊缝质量达到规定的标准时,焊缝的金属强度与被焊母材强度应相等。目前国内外确定焊接质量的检验方法,主要采用表面宏观(肉眼或结合放大镜)检查,焊缝内部质量采用无损探伤检验方法。
室内外采暖供热管道的焊接质量检验,应采用外观与内部双控检验。从《采暖与卫生工程施工及验收规范》中碳素钢管道焊接质量的检验、只规定焊接表面质量的宏观检验,无内部质量检验的规定,但无法确定焊缝内部质量。虽然经过宏观检查和强度、气密性试验,因工作(和试验)压力低,除焊缝截面发生贯穿性的缺陷能导致渗漏外,其内部一些非贯穿性的缺陷,也能暂时达到试验合格要求。但焊缝内部的一些恶性缺陷,却给管道结构的强度和严密性留下严重隐患,将在短期运行后逐渐造成渗漏。
建议采暖供热的焊接管道的质量检验应增加内部检验措施(其内部无损检验的抽检数量、合格标准的规定要求。
防治措施:
(1)管道焊接完成后,先作外观检查,如焊缝表面的缺陷超过规定的标准时,应按规定进行修整,直至达到允许程度为止。
(2)焊缝的质量除采用外观检查外,焊缝的内部质量还应作无损检验,检验焊缝发现缺陷时,应根据缺陷的程度进行挖、磨后补焊。处理后仍按原要求进行试验,达到不漏为合格。
(3)焊缝内外质量缺陷的修整打磨深度、长度,应超过缺陷的深度和长度,并应磨成U形,不宜磨成V形坡口;同一部位的缺陷返修补焊处理,不能超过3次,否则应换管重新组对焊接。
