城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)

第一節(jié)城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)1總則1.0.1為統(tǒng)一我國(guó)城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)直埋管道技術(shù)的發(fā)展和推廣，制定本規(guī)程。1.0.2本規(guī)程適用于供熱介質(zhì)溫度小于或等于150℃、公稱(chēng)直徑小于或等于DN500mm的鋼制內(nèi)管、保溫層、保護(hù)外殼結(jié)合為一體的預(yù)制保溫直埋熱水管道。1.0.3在地震、濕陷性黃土、膨脹土等地區(qū)應(yīng)遵守《室外給水排水和煤氣熱力工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50032）、《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GBJ25）、《膨脹土地區(qū)建筑地基技術(shù)規(guī)范》（GBJ112）的規(guī)定。1.0.4直埋供熱管道工程設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收除應(yīng)符合本規(guī)程外，尚應(yīng)符合《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ34）、《城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ28）等國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。3管道的布置和敷設(shè)3.2敷設(shè)方式直埋供熱管道的坡度不宜小于2%。，高處宜設(shè)放氣閥，低處宜設(shè)放水閥。管道應(yīng)利用轉(zhuǎn)角自然補(bǔ)償，10°?60°的彎頭不宜用做自然補(bǔ)償。從干管直接引出分支管時(shí)，在分支管上應(yīng)設(shè)固定墩或軸向補(bǔ)償器或彎管補(bǔ)償器，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1分支點(diǎn)至支線上固定墩的距離不宜大于9m。2分支點(diǎn)至軸向補(bǔ)償器或彎管的距離不宜大于20m。三通、彎頭等應(yīng)力比較集中的部位，應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算不通過(guò)時(shí)可采取設(shè)固定墩或補(bǔ)償器等保護(hù)措施。當(dāng)需要減少管道軸向力時(shí)，可采取設(shè)置補(bǔ)償器或?qū)艿肋M(jìn)行預(yù)處理等措施。當(dāng)對(duì)管道進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，應(yīng)符合本規(guī)程附錄A的規(guī)定。當(dāng)?shù)鼗浻膊灰恢聲r(shí)，應(yīng)對(duì)地基做過(guò)渡處理。埋地固定墩處應(yīng)采取可靠的防腐措施，鋼管、鋼架不應(yīng)裸露。2.9軸向補(bǔ)償器和管道軸線應(yīng)一致，距補(bǔ)償器12m范圍內(nèi)管段不應(yīng)有變坡和轉(zhuǎn)角。3.3管道附件3.3.1直埋供熱管道上的閥門(mén)應(yīng)能承受管道的軸向荷載，宜采用鋼制閥門(mén)及焊接連接。直埋供熱管道變徑處（大小頭）或壁厚變化處，應(yīng)設(shè)補(bǔ)償器或固定墩，固定墩應(yīng)設(shè)在大管徑或壁厚較大一側(cè)。直埋供熱管道的補(bǔ)償器、變徑管等管件應(yīng)采用焊接連接。4管道受力計(jì)算與應(yīng)力驗(yàn)算4.1一般規(guī)定4.1.1直埋敷設(shè)預(yù)制保溫管道的應(yīng)力驗(yàn)算采用應(yīng)力分類(lèi)法。本章適用于整體式預(yù)制保溫直埋熱水管道；同時(shí)，鋼制內(nèi)管材質(zhì)應(yīng)具有明顯的屈服極限。直埋敷設(shè)預(yù)制保溫管道在進(jìn)行受力計(jì)算與應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，供熱介質(zhì)參數(shù)和安裝溫度應(yīng)符合下列規(guī)定：1熱水管網(wǎng)供、回水管道的計(jì)算壓力應(yīng)采用循環(huán)水泵最高出口壓力加上循環(huán)水泵與管道最低點(diǎn)地形高差產(chǎn)生的靜水壓力。2管道工作循環(huán)最高溫度，應(yīng)采用室外采暖計(jì)算溫度下的熱網(wǎng)計(jì)算供水溫度；管道工作循環(huán)最低溫度，對(duì)于全年運(yùn)行的管網(wǎng)應(yīng)采用30℃，對(duì)于只在采暖期運(yùn)行的管網(wǎng)應(yīng)采用10℃。3計(jì)算安裝溫度取安裝時(shí)當(dāng)?shù)氐淖畹蜏囟取?.1.6管道徑向位移時(shí)，土壤橫向壓縮反力系數(shù)C宜根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥狼闆r實(shí)測(cè)或按經(jīng)驗(yàn)確定。管道水平位移時(shí)，C值宜取1X106?10X106N/m。；對(duì)于粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粉土回填密實(shí)度為90%?95%時(shí)，C值可取3X106?4X106N/m3。管道豎向向下位移時(shí)，C值變化范圍為5X106?100X106N/m3。4.1.8直埋預(yù)制保溫管的應(yīng)力驗(yàn)算，應(yīng)符合下列規(guī)定：l管道在內(nèi)壓、持續(xù)外載作用下的一次應(yīng)力的當(dāng)量應(yīng)力，不應(yīng)大于鋼材在計(jì)算溫度下的基本許用應(yīng)力［。］。2管道由熱脹、冷縮和其它因位移受約束而產(chǎn)生的二次應(yīng)力及由內(nèi)壓、持續(xù)外載產(chǎn)生的一次應(yīng)力的當(dāng)量應(yīng)力變化范圍，不應(yīng)大于鋼材在計(jì)算溫度下基本許用應(yīng)力［。］的3倍。3管道局部應(yīng)力集中部位的一次應(yīng)力、二次應(yīng)力和峰值應(yīng)力的當(dāng)量應(yīng)力變化幅度不應(yīng)大于鋼材在計(jì)算溫度下基本許用應(yīng)力［。］的3倍。4.3.9采用套筒、波紋管、球型等補(bǔ)償器對(duì)過(guò)渡段的熱伸長(zhǎng)或分支三通位移進(jìn)行補(bǔ)償，當(dāng)過(guò)渡段一端為固定點(diǎn)或錨固點(diǎn)時(shí)，補(bǔ)償器補(bǔ)償能力不應(yīng)小于過(guò)渡段熱伸長(zhǎng)量（或分支三通位移）的1.1倍；當(dāng)過(guò)渡段的一端為駐點(diǎn)時(shí)，應(yīng)乘以1.2的系數(shù)，但不應(yīng)大于按過(guò)渡段最大長(zhǎng)度計(jì)算出的伸長(zhǎng)量的1.1倍。轉(zhuǎn)角管段的應(yīng)力驗(yàn)算.4.1直埋水平彎頭和縱向彎頭升溫彎矩及軸向力可采用彈性抗彎鉸解析法或有限元法進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)采用彈性抗彎鉸解析法時(shí)，應(yīng)符合本規(guī)程附錄C的規(guī)定。計(jì)算彎頭彎矩變化范圍時(shí)，管道的計(jì)算溫差應(yīng)采用工作循環(huán)最高溫度與工作循環(huán)最低溫度之差；計(jì)算轉(zhuǎn)角管段的軸向力時(shí)，管道的計(jì)算溫差應(yīng)采用工作循環(huán)最高溫度與計(jì)算安裝溫度之差。.4.3“Z”型、“II”型補(bǔ)償管段可分割成兩個(gè)“L”型管段，并可采用彈性抗彎鉸解析法進(jìn)行彎頭彎矩及軸向力的計(jì)算。分割時(shí)應(yīng)使：“Z”型管段以垂直臂上的駐點(diǎn)將管段分為兩個(gè)“L”型管段；對(duì)于兩側(cè)轉(zhuǎn)角相同的“Z”型管段，駐點(diǎn)可取垂直臂中點(diǎn)?！癐I”型管段自外伸臂的頂點(diǎn)起將兩個(gè)外伸臂連同兩側(cè)的直管段分為兩個(gè)“L”型管段。三通加固直埋供熱管道的焊制三通應(yīng)根據(jù)內(nèi)壓和主管軸向荷載聯(lián)合作用進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。三通各部分的一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的當(dāng)量應(yīng)力變化范圍不應(yīng)大于3［。］;局部應(yīng)力集中部位的一次應(yīng)力、二次應(yīng)力和峰值應(yīng)力的當(dāng)量應(yīng)力變化幅度不應(yīng)大于3［。］。當(dāng)不能滿足上述條件時(shí)應(yīng)進(jìn)行加固。三通加固應(yīng)采取下列一項(xiàng)或幾項(xiàng)措施進(jìn)行：1加大主管壁厚，提高三通總體強(qiáng)（度包括采用不等壁厚的鑄鋼或鍛鋼三）通；2在開(kāi)孔區(qū)采取加固措施（包括增加支管壁厚），抑制三通開(kāi)孔區(qū)的變形；3在開(kāi)孔區(qū)周?chē)釉O(shè)傳遞軸向荷載的結(jié)構(gòu)。當(dāng)不進(jìn)行應(yīng)力測(cè)定和計(jì)算時(shí)，可按本規(guī)程附國(guó)中的規(guī)定進(jìn)行加固。5固定墩設(shè)計(jì)5.1管道對(duì)固定墩的推力5.1.1管道對(duì)固定墩的作用力，應(yīng)包括下列三部分：1管道熱脹冷縮受約束產(chǎn)生的作用力；2內(nèi)壓產(chǎn)生的不平衡力；3活動(dòng)端位移產(chǎn)生的作用力。5.1.2固定墩兩側(cè)管段作用力合成時(shí)，應(yīng)按下列原則進(jìn)行：l根據(jù)兩側(cè)管段摩擦力下降造成的軸向力變化的差異，按最不利情況進(jìn)行合成；2兩側(cè)管段由熱脹受約束引起的作用力和活動(dòng)端作用力的合力相互抵消時(shí)，荷載較小方向力應(yīng)乘以0.8的抵消系數(shù)；當(dāng)兩側(cè)管段均為錨固段時(shí)，抵消系數(shù)取O.9。兩側(cè)內(nèi)壓不平衡力的抵消系數(shù)取1。5.1.3推力可按本規(guī)程附錄E所列公式計(jì)算或采用計(jì)算不同摩擦力工況下兩側(cè)推力（考慮抵消系數(shù)）最大差值的方法進(jìn)行。5.2固定墩結(jié)構(gòu)5.2.3固定墩強(qiáng)度及配筋計(jì)算應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJlOW規(guī)定。5.2.4制作固定墩所用混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于20，鋼筋直徑不應(yīng)小于聲8,其間距不應(yīng)大于250mm。鋼筋應(yīng)采用雙層布置，保護(hù)層不應(yīng)小于0山山。5.2.5供熱管道穿過(guò)固定墩處，孔邊應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)筋。6保溫及保護(hù)殼一般規(guī)定直埋供熱管道的保溫結(jié)構(gòu)是由保溫層與保護(hù)殼組成。保護(hù)殼應(yīng)連續(xù)、完整和嚴(yán)密。保溫層應(yīng)飽滿，不應(yīng)有空洞。保溫結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度并與鋼管粘結(jié)為一體。直埋供熱管道與管件的保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則》（GB4271）、《設(shè)備及保溫設(shè)計(jì)導(dǎo)則》（GB8175）、《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ34）和本規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行。聚氨酯泡沫塑料預(yù)制保溫管性能應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《聚氨酯泡沫塑料預(yù)制保溫管》（CJ/T3002）的規(guī)定。直埋供熱管道及管件應(yīng)在工廠預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)只進(jìn)行接口施工。在貯存、運(yùn)輸期間，預(yù)制保溫管、管件的保溫端面必須有良好的防水漆面，管端應(yīng)有保護(hù)封帽。保溫層內(nèi)設(shè)置報(bào)警線的保溫管，報(bào)警線之間、報(bào)警線與鋼管之間的絕緣電阻值應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。保溫計(jì)算直埋供熱管道保溫層應(yīng)滿足工藝對(duì)供熱介質(zhì)溫度降、保溫管周?chē)寥罍囟葓?chǎng)等的技術(shù)要求，當(dāng)經(jīng)濟(jì)保溫層厚度能滿足技術(shù)要求時(shí)，取經(jīng)濟(jì)保溫層厚度，但最小厚度應(yīng)滿足制造工藝要求。經(jīng)濟(jì)保溫厚度、技術(shù)保溫厚度和管道熱損失計(jì)算中有關(guān)參數(shù)，應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ34）的規(guī)定。7工程測(cè)量及土建工程工程測(cè)量直埋供熱管道工程測(cè)量，應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《城市測(cè)量規(guī)范》（CJJ8）、《城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ28）及本規(guī)程的規(guī)定。施工時(shí)，直埋供熱管道全部管線都應(yīng)進(jìn)行平面位置測(cè)量和高程測(cè)量，并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。直埋供熱管道工程應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)竣工測(cè)量，主要內(nèi)容應(yīng)包括：1平面測(cè)量：管線始末點(diǎn)、轉(zhuǎn)角點(diǎn)的坐標(biāo)和與永久性建筑物的相對(duì)位置（條件不允許時(shí)可只取其中一種），直埋閥門(mén)、補(bǔ)償器、固定墩、變徑管和交叉管線的位置。2高程測(cè)量：所有的變坡點(diǎn)、轉(zhuǎn)角點(diǎn)和沿線每隔50m的管頂高程，其它交叉管線的高程。土方工程溝槽的土方開(kāi)挖寬度，應(yīng)根據(jù)管道外殼至槽底邊的距離確定。管周?chē)钌皶r(shí)該距離不應(yīng)小于100mm；填土?xí)r，該距離應(yīng)根據(jù)夯實(shí)工藝確定。溝槽、檢查室經(jīng)工程驗(yàn)收合格、竣工測(cè)量后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行回填。溝槽回填前應(yīng)先將槽底清除干凈，有積水時(shí)應(yīng)先排除。溝槽胸腔部位應(yīng)填砂或過(guò)篩的細(xì)土，回填料種類(lèi)由設(shè)計(jì)確定。填砂時(shí)，回填高度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；填土?xí)r，篩土顆粒不應(yīng)大于20mm,回填范圍為保溫管頂以上150mm以下的部位?；靥盍蠎?yīng)分層夯實(shí)，各部位的密實(shí)度應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（JJ28）的規(guī)定。構(gòu)筑物直埋供熱管道的檢查室施工時(shí)，應(yīng)保證穿越口與管道軸線一致，偏差度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并按設(shè)計(jì)要求做好管道穿越口的防水、防腐。固定墩混凝土澆筑前應(yīng)檢查與混凝土接觸部位的管道及卡板防腐層，防腐層應(yīng)完好，有損壞時(shí)應(yīng)修補(bǔ)。內(nèi)嵌式固定墩應(yīng)待固定墩兩側(cè)供熱管道連接調(diào)整就位后，且在安裝補(bǔ)償器之前進(jìn)行混凝土澆筑。8管道安裝8.1一般規(guī)定8.1.1進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制保溫管、管件和接口材料，都應(yīng)具有產(chǎn)品合格證及性能檢測(cè)報(bào)告，檢測(cè)值應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。8.1.2進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制保溫管和管件必須逐件進(jìn)行外觀檢驗(yàn)，破損和不合格產(chǎn)品嚴(yán)禁使用。8.1.3預(yù)制保溫管應(yīng)分類(lèi)整齊堆放，管端應(yīng)有保護(hù)封帽。堆放場(chǎng)地應(yīng)平整，無(wú)硬質(zhì)雜物，不積水。堆高不宜超過(guò)2m，堆垛離熱源不應(yīng)小于2m。管道安裝管道安裝前應(yīng)檢查溝槽底高程、坡度、基底處理是否符合設(shè)計(jì)要求。管道內(nèi)雜物及砂土應(yīng)清除干凈。管道運(yùn)輸?shù)跹b時(shí)宜用寬度大于50mm的吊帶吊裝，嚴(yán)禁用鐵棍撬動(dòng)外套管和用鋼絲繩直接捆綁外殼。等徑直管段中不應(yīng)采用不同廠家、不同規(guī)格、不同性能的預(yù)制保溫管；當(dāng)無(wú)法避免時(shí)，應(yīng)征得設(shè)計(jì)部門(mén)同意。預(yù)制保溫管可單根吊人溝內(nèi)安裝，也可2根或多根組焊完后吊裝。當(dāng)組焊管段較長(zhǎng)時(shí)，宜用兩臺(tái)或多臺(tái)吊車(chē)抬管下管，吊點(diǎn)的位置按平衡條件選定。應(yīng)用柔性寬吊帶起吊，并應(yīng)穩(wěn)起、穩(wěn)放。嚴(yán)禁將管道直接推人溝內(nèi)。安裝直埋供熱管道時(shí)，應(yīng)排除地下水或積水。當(dāng)日工程完工時(shí)應(yīng)將管端用盲板封堵。有報(bào)警線的預(yù)制保溫管，安裝前應(yīng)測(cè)試報(bào)警線的通斷狀況和電阻值，合格后再下管對(duì)口焊接。報(bào)警線應(yīng)在管道上方。安裝預(yù)制保溫管道的報(bào)警線時(shí)，應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。在施工中，報(bào)警線必須防潮；一旦受潮，應(yīng)采取預(yù)熱、烘烤等方式干燥。安裝前應(yīng)按設(shè)計(jì)給定的伸長(zhǎng)值調(diào)整一次性補(bǔ)償器。施焊時(shí)兩條焊接線應(yīng)吻合。直埋供熱管道敞口預(yù)熱應(yīng)分段進(jìn)行，宜采取1km為一段。預(yù)熱介質(zhì)宜采用熱水，預(yù)熱溫度應(yīng)按設(shè)計(jì)要求確定。接口保溫直埋供熱管道接口保溫應(yīng)在管道安裝完畢及強(qiáng)度試驗(yàn)合格后進(jìn)行。8.3.2管道接口處使用的保溫材料應(yīng)與管道、管件的保溫材料性能一致。接口保溫施工前，應(yīng)將接口鋼管表面、兩側(cè)保溫端面和搭接段外殼表面的水分、油污、雜質(zhì)和端面保護(hù)層去除干凈。管道接口使用聚氨酯發(fā)泡時(shí)，環(huán)境溫度宜為20℃，不應(yīng)低于10℃；管道溫度不應(yīng)超過(guò)50℃。對(duì).DN200以上管道接口不宜采用手工發(fā)泡。管道接口保溫不宜在冬季進(jìn)行。不能避免時(shí)，應(yīng)保證接口處環(huán)境溫度不低于10℃。嚴(yán)禁管道浸水、覆雪。接口周?chē)鷳?yīng)留有操作空間。發(fā)泡原料應(yīng)在環(huán)境溫度為10?25℃的干燥密閉容器內(nèi)貯存，并應(yīng)在有效期內(nèi)使用。接口保溫采用套袖連接時(shí)，套袖與外殼管連接應(yīng)采用電阻熱熔焊；也可采用熱收縮套或塑料熱空氣焊，采用塑料熱空氣焊應(yīng)用機(jī)械施工。套袖安裝完畢后，發(fā)泡前應(yīng)做氣密性實(shí)驗(yàn)，升壓至20kPa，接縫處用肥皂水檢驗(yàn)，無(wú)泄漏為合格。對(duì)需要現(xiàn)場(chǎng)切割的預(yù)制保溫管，管端裸管長(zhǎng)度宜與成品管一致，附著在裸管上的殘余保溫材料應(yīng)徹底清除干凈。硬質(zhì)泡沫保溫物質(zhì)應(yīng)充滿整個(gè)接口環(huán)狀空間，密度應(yīng)大于50kg/m3。對(duì)采用玻璃鋼外殼的管道接口，使用模具作接口保溫時(shí)，接口處的保溫層應(yīng)和管道保溫層順直，無(wú)明顯凹凸及空洞。接口處，玻璃鋼防護(hù)殼表面應(yīng)光滑順直，無(wú)明顯凸起、凹坑、毛刺，防護(hù)殼厚度不應(yīng)小于管道防護(hù)殼厚度；兩側(cè)搭接不應(yīng)小于80mm。試壓、清洗及試運(yùn)行直埋供熱管道工程試壓、清洗及試運(yùn)行應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《城