清潔能源燃?xì)庀锣l(xiāng)工程設(shè)計(jì)研究
時(shí)間:2022-07-21 09:17:07
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國(guó)家對(duì)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換,環(huán)境治理的要求日益嚴(yán)格,燃?xì)?/a>下鄉(xiāng)自2017年開(kāi)始在冬季有采暖需求的北方農(nóng)村地區(qū)開(kāi)始大力推廣。下面分設(shè)計(jì)、施工、管道檢驗(yàn)三方面對(duì)村村通氣代煤工程進(jìn)行研討。
1設(shè)計(jì)方面
離主道較近的村莊可以在沿主道敷設(shè)的中壓管道上直接開(kāi)口,從中壓起點(diǎn)至村口的入村管線若在2km之內(nèi),則無(wú)需再重新單獨(dú)鋪設(shè)入村管線,入村中壓支管線按De63口徑設(shè)置。若村莊離市政中壓燃?xì)庵鞴茌^遠(yuǎn),管線超過(guò)2km或周邊無(wú)燃?xì)廨斔凸芫€,可考慮等輸送管線敷設(shè)后,在次年村村通氣代煤項(xiàng)目開(kāi)始后建設(shè)。中壓管線開(kāi)口首先考慮電熔式馬鞍三通帶壓開(kāi)口。中壓管線入村后需進(jìn)行減壓至3~5kPa供戶內(nèi)用氣設(shè)備。目前有三種調(diào)壓方案,各有利弊。①中壓在村口處進(jìn)行調(diào)壓,低壓進(jìn)村,設(shè)計(jì)樹(shù)狀管線供每戶。優(yōu)點(diǎn)是中壓管線不進(jìn)村;壓力較大,泄露后影響嚴(yán)重的中壓管線、設(shè)備都在村外,比較安全,也便于設(shè)備維護(hù)。缺點(diǎn)是一套調(diào)壓設(shè)備需要帶整個(gè)村的用戶,一般只能選用調(diào)壓能力、燃?xì)饬髁枯^大的調(diào)壓柜,增加了項(xiàng)目投資;再就是村里供氣管線壓力低,干管壓頭損失大,樹(shù)狀管線設(shè)置干管口徑偏大,且村莊如果縱深過(guò)長(zhǎng)的話容易導(dǎo)致村口供氣壓力偏大,而末端供氣壓力偏低,供氣壓力相對(duì)難以調(diào)整。此方案適合村莊平面地界比較方正的項(xiàng)目。②中壓進(jìn)村,中壓管線沿村內(nèi)縱橫主道敷設(shè),對(duì)村莊按住戶分布劃分供氣片區(qū),每個(gè)供氣分區(qū)安裝1臺(tái)調(diào)壓箱分區(qū)供氣(目前常用的RTZ-50調(diào)壓箱約可帶50~70戶)。管網(wǎng)設(shè)計(jì)仍按樹(shù)狀管網(wǎng)。優(yōu)點(diǎn)是中壓入村輸送至每供氣分區(qū),管路壓力損失小;分區(qū)供氣,供氣壓力均衡,便于調(diào)壓箱壓力調(diào)整;管路及設(shè)備投資相較方案1要少。缺點(diǎn)是中壓進(jìn)村,在村里安裝中壓調(diào)壓設(shè)備及管路閥門(mén)等附件,中壓漏氣隱患點(diǎn)多,且不便于管路巡查維護(hù)。再就是設(shè)備多,且需要分區(qū)施工、施壓,增加了施工費(fèi)用,施工工期也會(huì)相應(yīng)延長(zhǎng)。此方案適用于各種村村通燃?xì)庀锣l(xiāng)項(xiàng)目,目前廣泛應(yīng)用。③針對(duì)方案1投資偏大的問(wèn)題,對(duì)方案1進(jìn)行改進(jìn),1)采用類似工業(yè)項(xiàng)目的自己組裝的一套調(diào)壓裝置代替調(diào)壓柜以節(jié)省設(shè)備投資,見(jiàn)圖1。2)針對(duì)供氣壓力不均衡的問(wèn)題,采用兩級(jí)調(diào)壓,即入村口安裝一級(jí)調(diào)壓,由中壓調(diào)壓至9kPa,入戶前安裝二級(jí)調(diào)壓(采用分戶調(diào)壓閥),將入戶壓力調(diào)壓至3kPa。優(yōu)點(diǎn)一是采用二級(jí)調(diào)壓可加大低壓輸氣干管壓力至9kPa,減小干管口徑,減小壓頭損失。二是入戶前安裝調(diào)壓閥可以對(duì)每戶供氣壓力分別調(diào)整控制,可以保證每戶供氣壓力穩(wěn)定。是最能保證供氣壓力均衡的一種方案。缺點(diǎn)是每戶投資增加一個(gè)調(diào)壓閥的費(fèi)用。見(jiàn)圖2。1)、2)條改進(jìn)措施可以分別結(jié)合使用,目前采用入村調(diào)壓柜一級(jí)調(diào)壓,入戶調(diào)壓閥二級(jí)調(diào)壓的設(shè)計(jì)方案在山東淄博地區(qū)大范圍應(yīng)用,使用效果良好。管道材質(zhì)及施工工藝選擇,中壓管道選用SDR11.0PE100級(jí)聚乙烯管,埋地敷設(shè)。低壓管道盡量沿墻架空敷設(shè),管材可選擇Q235熱鍍鋅鋼管及20#無(wú)縫鋼管,鍍鋅鋼管價(jià)格便宜,但DN40口徑往上需要焊接連接,焊口處鍍鋅層被破壞后極易腐蝕。結(jié)合經(jīng)濟(jì)和使用考慮,DN40及以上口徑采用20#無(wú)縫鋼管焊接,DN40以下使用鍍鋅鋼管絲接。焊接應(yīng)采用氬弧焊打底,手工電弧焊蓋面。氬弧焊焊絲宜選用H08MnaSiA,手工電弧焊宜選用焊條型號(hào)為E4303。焊接外觀質(zhì)量不得低于《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50683-2011中Ⅲ級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)。焊縫內(nèi)部質(zhì)量射線照相檢驗(yàn)不得低于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《無(wú)損檢測(cè)金屬管道熔化焊環(huán)向?qū)咏宇^射線照相檢測(cè)方法》GB/T12605-2008中Ⅲ級(jí)質(zhì)量要求。管道在村內(nèi)穿越道路,應(yīng)選用PE管道小頂管施工,穿越夾道可采用架空或埋地過(guò)路按間距4m之內(nèi)按架空或埋地跨越,超過(guò)4m距離采用PE管道埋地穿越。埋地穿越可采用無(wú)縫鋼管(外纏PE膠粘帶防腐)或鋼塑轉(zhuǎn)換接頭接PE管道,具體可由施工隊(duì)根據(jù)自身施工水平及現(xiàn)場(chǎng)選擇。防雷設(shè)計(jì),村內(nèi)架空管道一般為+3.0m,處于帶防雷的村內(nèi)電線桿保護(hù)范圍內(nèi),可不考慮防雷。在避雷保護(hù)范圍以外的屋面上的燃?xì)夤艿啦捎煤附愉摴芑驘o(wú)縫鋼管時(shí),其壁厚均不得小于4mm。防靜電設(shè)計(jì),閥門(mén)法蘭間用截面積不小于6mm2的金屬導(dǎo)線做跨接;調(diào)壓柜接地:將長(zhǎng)2.5m的角鋼打入地下,角鋼頂距地面不小于0.7m,然后用扁鋼將其和調(diào)壓柜相連。管道靜電接地,按傳統(tǒng)做法鋼制管道每50m做靜電接地點(diǎn)費(fèi)時(shí)費(fèi)工費(fèi)料,應(yīng)考慮采用管道的立柱支墩預(yù)埋件鋼筋直接埋地做靜電接地,有接地要求的支墩挖基坑時(shí)可附帶灌入食鹽水降低接地電阻,立柱上固定管卡應(yīng)與管道光潔表面直接卡死,再統(tǒng)一刷面漆,接觸面間不再加橡膠墊。接觸落地墩接地做法見(jiàn)圖3。管線架空高度高度在滿足安全基礎(chǔ)上可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整管線高度,但原則上不應(yīng)低于2.0m(考慮農(nóng)村兒童等不安全因素)??刂崎y設(shè)置,通往每個(gè)胡同的支管都應(yīng)在起點(diǎn)位置設(shè)置支管閥門(mén);調(diào)壓箱進(jìn)出口設(shè)置法蘭球閥。胡同兩側(cè)都有住戶的情況下,應(yīng)盡量減少燃?xì)夤艿揽缭胶磻?yīng)在胡同兩側(cè)各設(shè)置1條南北向支管,避免只在一側(cè)設(shè)置1條支管,由此條支管往對(duì)面住戶挨個(gè)甩過(guò)路架空入戶管道。
2施工方面
村村通燃?xì)庀锣l(xiāng)項(xiàng)目在施工中碰到最大的問(wèn)題是對(duì)可安裝燃?xì)夥块g的篩選,村中住房建設(shè)往往比較隨意,甚至安裝規(guī)劃中還包含數(shù)量不在少數(shù)的土坯房。在施工開(kāi)始前應(yīng)聯(lián)合村委對(duì)安裝燃?xì)夥块g進(jìn)行統(tǒng)一要求,給居民留出進(jìn)行房屋改造的時(shí)間。原則:參考《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》及《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》。安裝燃?xì)獾姆块g結(jié)構(gòu)應(yīng)達(dá)到二級(jí)防火要求,即主體結(jié)構(gòu)耐火下限2小時(shí)以上。①墻體結(jié)構(gòu)可行結(jié)構(gòu):實(shí)體墻,發(fā)泡磚墻;鋼骨架石膏板墻,夾心(巖棉,石膏)彩鋼板墻等;不可行結(jié)構(gòu):木質(zhì),三合板,空心彩鋼板。屋頂(吊頂)不可行結(jié)構(gòu):PVC(預(yù)制)、聚氯乙烯(預(yù)制)、木質(zhì)等;需現(xiàn)場(chǎng)判斷的結(jié)構(gòu):輕鋼+鋁扣板、金屬吊頂、自搭塑料材質(zhì)??尚薪Y(jié)構(gòu):水泥預(yù)制板等。②房間通風(fēng)開(kāi)口面積參考《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》為地面面積的1/10,具體符合裕度由設(shè)計(jì)及建設(shè)方現(xiàn)場(chǎng)綜合判斷。③應(yīng)為單獨(dú)房間或由實(shí)體墻與其他房間隔開(kāi)。④房間內(nèi)無(wú)裸漏電線,刀閘應(yīng)更換為空氣開(kāi)關(guān)。⑤土坯房因其結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性,原則上不得安裝燃?xì)?。通氣房間應(yīng)盡量選擇靠道路的房間,灶具及燃?xì)獗趻鞝t設(shè)置在一個(gè)房間內(nèi),房?jī)?nèi)土灶、簡(jiǎn)易浴池、廁所應(yīng)拆除或停止使用,房間不得住人。管道敷設(shè)以沿墻架空敷設(shè)為主,若墻體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定時(shí)應(yīng)在墻邊打一趟立柱架空,管道架空高度應(yīng)高于不穩(wěn)定的墻頭200mm。沿建筑物外墻的燃?xì)夤艿谰嘧∪朔块g門(mén)、窗洞口的凈距不應(yīng)小于0.3m。當(dāng)燃?xì)夤艿琅c其他管線(電力線等)交叉或部分平行敷設(shè)時(shí),應(yīng)滿足表1要求。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工中,有時(shí)無(wú)法滿足此間距要求,可以采用對(duì)架空燃?xì)夤芫€增加PVC套管的方式敷設(shè)以減小凈距。PE管道敷設(shè),聚乙烯燃?xì)夤艿缆竦胤笤O(shè)時(shí),管道允許彎曲半徑應(yīng)符合表2規(guī)定。管道支架,可按管徑制作架空管道三腳架,DN40口徑及以下采用4#角鋼制作,DN40口徑以上采用5#角鋼制作,支架間距取相應(yīng)管徑最大架空間距。目前仍有項(xiàng)目采用T型固定架,T型架在管道固定點(diǎn)處力矩較大且缺少斜撐,長(zhǎng)時(shí)間使用極易導(dǎo)致金屬疲勞影響支架穩(wěn)定。落地支柱做法,落地支柱采用焊接鋼管,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試,高度2m以下支柱可采用DN65焊接鋼管,高度2~4.5m支柱可采用DN80焊接鋼管。柱基礎(chǔ)采用450×450×500,C20混凝土澆筑,預(yù)埋件為200×200×8鋼板,下焊M16螺紋鋼筋腿×4,立柱與預(yù)埋件鋼板滿焊,并焊接至少3塊固定肋板。管道防護(hù),燃?xì)饴竦毓艿莱龅孛妗⑷霊舸杓愉撝品雷o(hù)套管。套管口徑按比被保護(hù)管大2號(hào)選擇,套管內(nèi)應(yīng)采用瀝青油麻填充,并用防水膠封堵兩端。有施工隊(duì)伍采用PVC穿墻套管,PVC套管沒(méi)有剛度,對(duì)管路的保護(hù)作用意義不大,不建議使用。管道防腐,室內(nèi)燃?xì)夤艿浪?遍銀粉,室外無(wú)縫鋼管刷2道黃色面漆,防腐效果更好可按1道環(huán)氧富鋅底漆,2道黃色聚氨酯面漆來(lái)刷。室外鍍鋅鋼管可按每隔3m刷一道色環(huán)(絲接口處必須刷色環(huán))。埋地鋼管做PE膠粘帶纏繞粘結(jié)防腐,出地面處膠粘帶應(yīng)纏繞至管道探出地面0.4m處。室內(nèi)管路施工,應(yīng)遵循以下規(guī)定:燃?xì)獗趻鞝t(熱水器)與燃?xì)夤艿赖仍O(shè)施的最小水平凈距不得小于30cm;軟管與家用燃具連接時(shí),其長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)2m,并不得有接口,軟管應(yīng)低于灶具面板30mm以上。關(guān)于設(shè)計(jì)變更,村村通燃?xì)忭?xiàng)目相較于一般的住宅樓、商業(yè)燃?xì)忭?xiàng)目施工環(huán)境復(fù)雜得多,面臨著大量的協(xié)調(diào)工作、施工條件復(fù)雜多變、民俗需求各式各樣(如燃?xì)夤芫€不能擋門(mén)楣、明明是廢棄房屋也要裝燃?xì)猓?,這樣很難保證施工變動(dòng)控制在10%的設(shè)計(jì)變更要求范圍內(nèi),針對(duì)此復(fù)雜情況,一般應(yīng)要求以設(shè)計(jì)圖紙為指導(dǎo),保證管徑、管道走向、供氣分區(qū)不變的情況下,給予施工隊(duì)伍充分在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整施工細(xì)節(jié)的權(quán)利。待施工結(jié)束后,由設(shè)計(jì)部門(mén)和施工隊(duì)共同出具竣工圖紙。
3燃?xì)夤艿罊z驗(yàn)
2.4管道吹掃,根據(jù)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn),管道吹掃壓力可按0.24MPa,流速20m/s,按300~400m為一個(gè)吹掃段,每段應(yīng)分別進(jìn)行4次吹掃,每次吹掃時(shí)間持續(xù)5min。在管道末端加設(shè)一定承壓能力的石棉墊,在放散閥處進(jìn)行試驗(yàn),逐步升壓,當(dāng)壓力大于石棉墊承壓能力時(shí),石棉墊爆破,從而達(dá)到吹掃目的。直至排氣口(白布靶盤(pán))無(wú)雜質(zhì)、無(wú)水分即為合格。室外燃?xì)夤艿肋M(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)和嚴(yán)密性試驗(yàn)。室內(nèi)表前閥后只進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn),介質(zhì)采用空氣。嚴(yán)密性試驗(yàn)壓力為5kPa(引入管閥門(mén)<表前閥>至灶前閥)。在試驗(yàn)壓力下,穩(wěn)壓不少于15min,并用發(fā)泡劑檢查全部連接點(diǎn)、無(wú)滲漏、壓力計(jì)無(wú)壓力降為合格。燃?xì)獗砗笾猎罹哌B接管閥門(mén)前可采用用∪形壓力計(jì)打壓,方便打壓及觀測(cè)。
參考文獻(xiàn):
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作者:石中秋 單位:德州市金翰建設(shè)工程有限公司