66676869 郭炜二建市政公用工程管理与实务精管道2 热力.docx
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66676869郭炜二建市政公用工程管理与实务精管道2热力
二级建造师
市政公用工程管理与实务
精讲班
2K315020城镇供热管网工程施工
2K315021供热管道的分类
分类类别
热媒种类
蒸汽热网
高压、中压、低压
热水热网
高温
t>100℃
低温
t≤95℃
所处地位
一级
在设置一级换热站的供热系统中(2019增),热源至换热站管道
二级
在设置一级换热站的供热系统中(2019增),换热站至热用户管道
敷设方式
地上(架空)
高支架(H≥4m)、中支架(2m≤H<4m)、低支架(H<2m)此种敷设方式广泛应用于工厂区和城市郊区(2019增)
地下
管沟
通行、半通行、不通行
直埋
系统形式
开式
直接消耗一次热媒
闭式
一次热网与二次热网采用换热器连接
(2017)在城镇供热管网闭式系统中,一次热网与二次热网采用( )连接。
A.流量限制器B.热交换器
C.水处理器D.温度控制器
233网校答案:
B
233网校解析:
一次热网与二次热网采用换热器连接,一次热网热媒损失很小,但中间设备多。
实际使用较广泛。
按照特种设备安全技术规范《压力管道安装许可规则》TSGD3001--2009的规定,供热管道属于公用管道,级别划分为GB2级。
(2018)在我国压力管道分类中,供热管道级别划分为()。
A.GB1B.GB2
C.GB3D.GB4
233网校答案:
B
233网校解析:
在压力管道分类中,供热管道级别划分为“B.GB2”,目前还未有“C.GB3、D.GB4”的压力管道分类,因此,本题的正确选项是“B”
2K315022 供热管道施工与安装要求
二、土建工程及地下穿越工程
(3)开挖低于地下水位的基坑(槽)、管沟时,应根据当地工程地质资料,采取降水措施或地下水控制措施。
降水之前,应按当地水务或建设主管部门的规定,将降水方案报批或组织进行专家论证。
(4)穿越既有设施或建(构)筑物时,其施工方案应取得相关产权或管理单位的同意。
2013案例节选
背景资料
市政供热管道工程,供回水温度为95℃/70℃,主体采用直埋敷设,管线经过公共绿地和A公司场院。
A公司院内建筑密集。
空间狭窄。
供热管线局部需穿越道路,道路下面敷设有多种管道。
项目部拟在道路两侧各设置1个工作坑,采用人工挖土顶管施工,穿越道路工程所在区域的环境条件及地下管线如下图所示,地下水位高于套管管底0.2m。
【问题】
1.按照输送热媒和温度划分,本管道属于什么类型的供热管道?
233网校答案:
1.(本小题共2分)
低温(1分)、热水(1分)供热管道。
2.顶管穿越时需要保护哪些建(构)筑物?
(本小题共5分,答对一个给1分,满5分为止)
233网校答案:
给水管道、中水管道、雨水管道、污水管道、道路、围栏。
3.顶管穿越地下管线时应与什么单位联系?
(本小题共2分)
233网校答案:
应取得地下管线所属单位(管道管理部门或市政工程管理处、供排水管网管理部门等)(2分)的同意和配合。
4.根据现场条件,顶管应从哪一个工作坑始发?
说明理由。
(本小题共3分)
233网校答案:
1#工作坑(2分)
因为1#工作坑的场地条件较好(具有较好的施工条件)(1分)。
5.顶管施工时是否需要降水?
写出顶管作业对地下水位的要求。
(本小题共4分)
233网校答案:
需要降水(2分);
采用人工挖土顶管施工时,应将地下水位降至管底0.5m以下(2分)。
233网校考点解析:
本题背景明确:
地下水位高于套管管底0.2m,采用人工挖土顶管,所以,必须进行降水,否则,无法正常施工。
采用人工挖土顶管施工时,应将地下水位降至管底以下0.5m。
一般要注意的是,最好答出“0.5m”这个数字,如果考生只答出“应将地下水位降至管底以下”,会扣分。
6.本工程的工作坑土建施工时,应设置哪些主要安全设施?
(本小题共4分,对一个给2分,满4分为止)
233网校答案:
基坑防护栏、夜间照明、指示红灯、警示牌、爬梯
(5)冬雨期施工要求:
1)雨期开挖基坑(槽)或管沟时,应注意边坡稳定,必要时可适当放缓边坡或设置支撑、覆盖塑料薄膜,同时应在坑(槽)外侧围以土堤或开挖水沟,防止地面水流入。
施工时,应加强对边坡、支撑、土堤等部位的检查。
——沟槽雨季施工,案例通用
3)采用防止冻结法开挖土方时,可在冻结前用保温材料覆盖或将表层土翻耕耙松,其翻耕深度应根据当地气候条件确定,一般不小于0.3m。
4)开挖基坑(槽)或管沟时,必须防止基础下的基土遭受冻结。
如基坑(槽)开挖完毕后有较长的停歇时间,应在基底高程以上预留适当厚度的松土,或用其他保温材料覆盖,地基不得受冻。
——冬季施工措施,覆盖保温材料,覆盖土层
三、管道安装与焊接
(二)管道安装与焊接
(4)钢管对口时,纵向焊缝之间应相互错开100mm弧长以上,管道任何位置不得有十字形焊缝;焊口不得置于建(构)筑物等的墙壁中;且距墙壁的距离应满足施工的需要
补充释疑:
十字形焊缝会形成一个应力集中区域,给管道造成隐患,变形大,焊接后强度不高,达不到设计要求。
(5)管道两相邻环形焊缝中心之间的距离应大于钢管外径,且不得小于150mm。
(6)套管安装要求:
1)管道穿越建(构)筑物的墙板处应按设计要求安装套管,穿过结构的套管长度每侧应大于墙厚20mm;穿过楼板的套管应高出板面50mm。
2)套管与管道之间的空隙应采用柔性材料填充。
(7)对接管口时,应在距接口两端各200mm处检查管道平直度,允许偏差为0~1mm,在所对接钢管的全长范围内,最大偏差值不应超过10mm。
(8)不得采用在焊缝两侧加热延伸管道长度、螺栓强力拉紧、夹焊金属填充物和使补偿器变形等方法强行对口焊接。
补充释疑:
压力管道对口焊接时采用强力拉伸的对口,焊口区域必然造成较大的内应力,焊接时这个内应力容易导致产生热裂纹等缺陷。
(9)管道支架处不得有环形焊缝。
补充释疑:
安装时,焊口如果在支架上,不便于焊接作业、防腐作业、检测(如外观检查、探伤)等。
安装后,焊口是个薄弱环节,焊口做为支承点容易泄漏;如果出现泄漏,焊口在支架上不便于维修。
投用后,还要定期对焊口进行检测,这也不方便。
(12)在0℃以下的环境中焊接(补充释疑:
会带来钢管的迅速冷却急剧收缩,焊口残余应力集中,容易开裂),应符合下列规定:
1)现场应有防风、防雪措施。
2)焊接前应清除管道上的冰、霜、雪。
3)应在焊口两侧50mm范围内对焊件进行预热,预热温度应根据焊接工艺确定。
4)焊接时应使焊缝自由收缩,不得使焊口加速冷却。
——环境对焊接的影响
(13)不合格焊缝的返修应符合下列规定:
1)对需要返修的焊缝,应分析缺陷产生的原因,编制焊接返修工艺文件。
5)同一部位的返修次数不得超过两次。
补充释疑:
焊缝多次返修,即使是无损探伤、力学性能试验和金相检验都未发现异常,但仍然对焊接接头质量有不良的影响。
首先,由于焊接次数的增加,焊缝金属中溶解的氢气向过热区扩散量必然增加,成为产生热影响区冷裂纹、延迟裂纹的隐患;其次是过热区的晶粒因多次过热而长得更大,造成组织不均匀和力学性能下降。
因此焊缝返修前应先找出产生缺陷的原因,制订可行的返修方案,才能进行返修。
(三)直埋保温管安装
(5)带泄漏监测系统的保温管,焊接前应测试信号线的通断状况和电阻值,合格后方可对口焊接。
信号线的位置应在管道的上方,相同颜色的信号线应对齐。
(7)接头保温:
1)直埋管接头保温应在管道安装完毕及强度试验合格后进行。
4)接头外护层安装完成后,必须全部进行气密性检验并应合格。
气密性检验的压力为0.02MPa。
保压时间不应少于2min,压力稳定后用肥皂水仔细检查密封处,无气泡为合格。
(8)直埋蒸汽管道应设置排潮管;钢质外护管应进行外防腐;工作管的现场接口焊接应采用氩弧焊打底,焊缝应进行100%射线探伤检查。
(9)直埋蒸汽管道外护管的现场补口应符合下列规定:
(2019改)
1)钢质外护管应采用对接焊,接口焊接应采用氩弧焊打底,并应进行100%超声波探伤检验,(注意不是射线)
4)防腐层应采用电火花检漏仪检测。
5)外护管接口应在防腐层之前做气密性试验,试验压力应为0.2MPa。
补充释疑:
该仪器主要用来检测金属基材上的厚的非导电涂层是否存在针孔,砂眼等缺陷的仪器。
该仪器使用很简单,一头接地,另一头是探头,仪器通过高压探头发出直流高压电,当探头经过有缺陷的涂层表面时,仪器会自动声光报警。
(四)保温
(1)管道、管路附件和设备的保温应在压力试验、防腐验收合格后进行。
(2)保温材料进场时应对品种、规格、外观等进行检查验收,并应从进场的每批材料中,任选1~2组试样进行导热系数、保温层密度、厚度和吸水(质量含水、憎水)率等测定。
(3)应对预制直埋保温管保温层和保护层进行复验,并应提供复验合格证明文件。
(2014)供热管道保温材料进场后应进行( )测定。
A.密度B.含水率
C.导热系数D.渣球含量
233网校答案:
C
233网校解析:
保温材料进场时应对品种、规格、外观等进行检查验收,并应从进场的每批材料中,任选1~2组试样进行导热系数、保温层密度、厚度和吸水(质量含水、憎水)率等测定。
2K315023 供热管网附件及换热站设施安装要求
一、供热管网附件及安装
(一)管道支、吊架安装
1.支、吊架简介
主要常用支吊架的简明作用及特点(2019改)
名称
作用
特点
支架
固定支架
使管道在该点无任何方向位移,保护弯头、三通支管不被过大的应力所破坏,保证补偿器正常工作
承受作用力很大,多设置在补偿器和附件旁
滑动支架
管道在该处允许有较小的轴向自由伸缩
形式简单,加工方便,使用广泛
导向支架
只允许管道沿自身轴向自由移动
形式简单,作用重要,使用较广泛
弹簧支架
主要是减震,提高管道的使用寿命
管道有垂直位移时使用,不能承受水平荷载,形式较复杂,使用在重要场合
(2018)有垂直位移,但不能承受水平荷载的管道支架是()支架。
A.固定B.滑动C.导向D.弹簧
233网校答案:
D
233网校解析:
管道有垂直位移才使用弹簧支架,不能承受水平荷载,形式较复杂,使用在重要场合
2.支、吊架安装
(10)固定支架安装应符合下列规定:
2)有轴向补偿器的管段,补偿器安装前,管道和固定支架之间不得进行固定
4)固定支架、导向支架等型钢支架的根部,应做防水护墩。
(2016)设置于供热管道型塑钢支架根部的护墩,其作用是( )。
A.防撞B.防水C.防变形D.防冲击
233网校答案:
B
233网校解析:
固定支架、导向支架等型钢支架的根部,应做防水护墩。
(13)固定墩制作:
1)固定墩是嵌固直埋管道固定节(固定支座),并与其共同承受直埋管道所受推力的钢筋混凝土构件。
固定墩结构形式一般为:
矩形、倒“T”形、单井、双井、翅形和板凳形。
矩形固定墩
倒T形固定墩
单井室固定墩
双井室固定墩
板凳形固定墩
(2017)一般情况下,直埋供热管道固定墩不采用( )结构形式
A.矩形B.翅形C.正“T”形D.板凳形
233网校答案:
C
233网校解析:
钢筋混凝土固定墩结构形式一般为:
矩形,倒“T”形,单井,双井,翅形和板凳形。
2)制作固定墩所用的混凝土强度等级不应低于C30,钢筋应采用HPB300、HRB400(2019改),直径不应小于10mm;钢筋应双层布置,间距不应大于250mm,保护层不应小于40mm。
供热管道穿过固定墩处,固定节两边除设置加强筋外,对于局部混凝土高热区应采取隔热或耐热措施。
(二)法兰和阀门安装
1.法兰连接应符合下列规定
(2)两个法兰连接端面应保持平行,偏差不大于法兰外径的1.5‰(2019改),且不得大于2mm;不得采用加偏垫、多层垫或加强力拧紧法兰一侧螺栓的方法来消除法兰接口端面的偏差。
——2014版教材1.5‰,2015年教材在这个地方改动,一建教材也有类似改动,2016年又改动了最后2个字。
(5)不得采用先加垫片并拧紧法兰螺栓,再焊接法兰焊口的方式进行法兰安装焊接。
补充释疑:
如果先将法兰的螺丝紧死,在焊接时产生的变形会造成很大的内应力,有可能造成隐患,可能会在管道内压力很大时,造成法兰连接处断裂。
垫片也会在焊接时烧毁。
2.阀门安装应符合下列规定
(6)阀门吊装应平稳,不得用阀门手轮作为吊装的承重点,不得损坏阀门。
(8)焊接安装时,焊机地线应搭在同侧焊口的钢管上,不得搭在阀体上。
补充释疑:
阀门与管道焊接连接时,焊机地线严禁搭在阀体上,会打火,就是通过很大的电流会产生点火法。
还有可能就是过高的温度会对阀体的密封材料造成损伤,如果是高温高压阀门,你把火线放在阀体上就会对阀体造成损伤,可能缩短阀体的使用寿命。
(三)补偿器安装
1.常用的补偿器形式
名称
特点
自然补偿
利用管道自身的弯头来进行补偿,是最简单经济的补偿,在设计中首先采用,但一般补偿量较小,且管道变形时产生横向位移(2019增)
波纹管补偿器
补偿量大,安装与检修都较方便,被广泛使用。
但其内压轴向推力大,价格较贵,且对其防失稳有严格的要求
球形补偿器
补偿能力大,空间小,局部阻力小,投资少,安装方便,适合在长距离架空管上安装。
但热媒易泄漏
套筒补偿器
补偿能力大,占地面积小,成本低,流体阻力小,但热媒易泄漏,维护工作量大,产生推力较大
方形补偿器
加工简单,安装方便,安全可靠,价格低廉,但占空间大,局部阻力大
图2K315023-1波纹管补偿器
图2K315023-2球形补偿器
图2K315023-3套筒补偿器
图2K315023-4方形补偿器(拐4个弯)
(2015)供热管道中,占据空间最大的补偿器是( )。
A.球形补偿器B.方形补偿器
C.套管补偿器D.波纹管补偿器
233网校答案:
B
233网校解析:
方形补偿器,加工简单,安装方便,安全可靠,价格低廉,但占空间大,局部阻力大。
2.补偿器安装应符合下列规定
(1)安装前应按设计图纸核对每个补偿器的型号和安装位置,并应对补偿器的外观进行检查,核对产品合格证。
——设备安装可以套用
(3)补偿器应与管道保持同轴。
安装操作时不得损伤补偿器,不得采用使补偿器变形的方法来调整管道的安装偏差。
补充释疑:
以免影响膨胀节的正常功能,否则会降低其使用寿命和增加管系、设备及支承构件的载荷。
(2014案例节选)背景资料
A公司承建一项DN400mm应急热力管线工程,采用钢筋混凝土高支架方式架设,利用波纹管补偿器进行热位移补偿。
安装班组在进行对口焊接时,发现部分管道与补偿器不同轴,且对口错边量较大。
经对支架进行复测,发现存在质量缺陷(与支架加固无关),经处理合格。
【问题】
3.指出补偿器与管道不同轴及错边的危害。
233网校答案:
3.(本小题3分)
产生的危害:
造成应力增大(应力集中、受力不均)(1分),导致补偿器破坏(1分)影响运行安全(1分)。
233网校考点解析:
供热管道随着输送热媒温度的升高,管道将产生热伸长。
如果这种热伸长不能得到补偿,就会使管道承受巨大的压力,甚至造成管道破裂损坏。
为了避免管道由于温度变化而引起的应力破坏,保证管道在热状态下的稳定和安全,必须在管道上设置各种补偿器,以补偿管道的热伸长及减弱或消除因热膨胀而产生的应力。
补偿器作为消除管段胀缩应力的设备,补偿器的安装长度,应是螺杆不受力时补偿器的实际长度,否则不但不能发挥其补偿作用,反使管道或管件受到不应有的应力。
二、换热站设施安装
(二)换热站设施安装
2.换热站内设施安装应符合下列规定
(5)站内设备一般采用法兰连接,管道连接采用焊接。
在设计无要求时,应按《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ28-2014中有关焊接质量检验的规定执行。
(6)站内管道安装应有坡度,最小坡度2‰。
在管道高点设置放气装置,低点设置放水装置。
(7)设备基础地脚螺栓底部锚固环钩的外缘与预留孔壁和孔底的距离不得小于15mm;拧紧螺母后,螺栓外露长度应为2~5倍螺距;灌注地脚螺栓用的细石混凝土强度等级应比基础混凝土的强度等级提高一级;拧紧地脚螺栓时,灌注的混凝土应达到设计强度75%以上。
(10)蒸汽管道和设备上的安全阀应有通向室外的排汽管,热水管道和设备上的安全阀应有接到安全地点的排水管;在排汽管和排水管上不得装设阀门。
(11)泵的吸入管道和输出管道应有各自独立、牢固的支架,泵不得直接承受系统管道、阀门等的重量和附加力矩。
(13)管道与泵连接后,不应在其上进行焊接和气割。
(14)泵的试运转应在其各附属系统单独试运转正常后进行,且应在有介质情况下进行试运转。
泵在额定工况下连续试运转时间不应少于2h。
(2017)关于热力站工程施工的说法,错误的有( )。
A.《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ28—2014不适用于热力站工程施工
B.站内管道应有一定的坡度
C.安全阀的排气管应接到室内安全地点
D.设备基础非胀锚地脚螺栓可使用预留孔
E.泵的吸入管道可采用共用支架
233网校答案:
ACE
233网校解析:
选项A,在设计无要求时,应按《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ28-2014中有关焊接质量检验的规定执行。
选项C,蒸汽管道和设备上的安全阀应有通向室外的排汽管。
选项E,泵的吸入管道和输出管道应有各自独立、牢固的支架
2K315024 供热管道功能性试验的规定
一、强度和严密性试验的规定
(一)一级管网及二级管网应进行强度试验和严密性试验
强度试验的试验压力为1.5倍设计压力,且不得低于0.6MPa,其目的是试验管道本身与安装时焊口的强度;严密性试验的试验压力为1.25倍设计压力,且不得低于0.6MPa,它是在各管段强度试验合格的基础上进行的,且应该是管道安装内容全部完成,如零件、法兰等以及施焊工序全部完成。
这种试验是对管道的一次全面检验。
(2017)某供热管网的设计压力为1.6Mpa,其严密性试验压力应为( )Mpa
A.1.4B.1.6C.1.8D.2.0
233网校答案:
D
233网校解析:
严密性试验的试验压力为1.25倍的设计压力,且不得低于0.6MPa
二、清(吹)洗的规定
(1)供热管网的清洗应在试运行前进行。
(2)清洗方法应根据供热管道的运行要求、介质类别而定。
可分为人工清洗、水力冲洗和气体吹洗。
当采用人工清洗时,管道的公称直径应大于或等于DN800;蒸汽管道应采用蒸汽吹洗。
(3)清洗前应编制清洗方案,并应报有关单位审批。
清洗前应进行技术、安全交底。
(5)不与管道同时清洗的设备、容器及仪表管等应隔开或拆除。
(2019增)
(7)供热的供水和回水管道及给水和凝结水的管道,必须用清水冲冼。
(9)供热管道用蒸汽吹洗应符合下列要求:
3)吹洗出口管在有条件的情况下,以斜上方45°为宜,距出口100m范围内,不得有人工作或怕烫的建筑物,必须划定安全区、设置标志,在整个吹洗作业过程中,应有专人值守。
4)为了管道安全运行,蒸汽吹洗前应缓慢升温进行暖管,暖管速度不宜过快,并应及时疏水。
暖管时阀门的开启要缓慢进行,避免汽锤现象。
补充释疑:
就是由于管线介质里含有水,当介质温度达到100度以上,水就会气化变成水蒸气,从而体积迅速膨胀上千倍,装置管线发出的声音就是水击。
三、试运行的规定
(2)试运行前应编制试运行方案。
在环境温度低于5℃进行试运行时,应制定可靠的防冻措施。
试运行方案应由建设单位、设计单位、施工单位、监理单位和接收管理单位审查同意并应进行技术交底。
(3)试运行应符合下列要求:
3)试运行时间应在达到试运行的参数条件下连续运行72h。
试运行应缓慢升温,升温速度不得大于10℃/h。
在低温试运行期间,应对管道、设备进行全面检查,支架的工作状况应做重点检查。
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