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集中供热锅炉房已取代分散的小锅炉房,成为城市供暖的主体,同时,热电联产供暖系统和余热利用供暖系统,也发挥着重要的供暖作用。
近几年来,随着科学技术的不断开展,热泵产品、电热产品、燃油燃汽产品的不断涌现,供暖工程已迎来了百花齐放的春天。
二、供暖工程技术管理常见问题的种类与其影响
供暖工程技术管理中常见问题一般分为三大类:
一是设计过程中存在的问题;
二是施工过程中存在的问题;
三是运行管理中存在的问题。
这三类问题有时独立存在,有时那么是连带发生,它们都会对供暖质量造成不良影响。
首先,设计过程中存在的问题是根本性的,将会长久的影响供暖运行,无法保证整个或局部供暖区域的供暖效果。
这类问题比拟常见的有以下几种:
1、热负荷计算不准确,导致供暖管线管径选择不合理,热源设施选择不合理,造成达不到供暖质量或热源设施容量过大而浪费资金。
2、管件、阀门、伸缩节等零部件工作参数、压力应用X围选择不合理,运行中出现漏汽、漏水等运行事故,造成经济损失或人员损失。
3、个别设计人员不深入现场,只依靠委托书所提供的图纸,没有核对图纸是否准确,造成设计施工图相关尺寸不准确或建筑物位置不清楚,无法施工,影响和延误供暖工程的施工工期。
其次,施工过程中存在的问题,主要是施工单位没有按照国家公布的《压缩机、风机、泵安装工程施工与验收规X》《工业金属管道工程施工与验收规X》、《工业锅炉安装工程施工与验收规X》等施工与验收规X来组织施工,从而在安装施工过程中,出现锅炉、机械、管道局部的技术问题,如不与时整改,会给供暖运行的平安、稳定带来隐患,也会对供暖工作的质量带来危害。
施工中出现的技术问题通常是以下几种:
1、锅炉设备安装、砌筑过程中,墙体砌筑质量不合格,炉墙保温性差,出现漏风散热现象,降低锅炉热效率;
设备安装质量差,如链条炉排两轴出现不同平面、不平行现象,链轮间尺寸不相符、出现偏移现象等,造成炉排的运行事故。
2、管网焊接质量差,或没有按设计要求在适当位置安装伸缩节和固定支架,导致管网运行时受热应力作用而出现漏水现象,造成管网停运事故;
管网安装时没有按规X要求进展管网冲洗,使杂物遗留在管道中,冬季供暖运行时造成管网堵塞现象,影响正常供暖工作。
3、在室内设施安装中,不按图纸要求施工,随意减少或增加散热片的数量、改变管道直径,从而造成用户冷热不均,影响供暖质量;
在热水采暖室内系统中,没有按规X要求,在高点安装放风装置,造成运行时,系统出现汽塞现象,破坏系统正常循环,从而影响供暖质量。
再次,在供暖运行管理中,由于管理人员和运行维护人员技术水平不高,容易出现管理失误、操作失误等问题,不但影响供暖质量,还会危与系统与人员的人身平安,这方面应引起高度的重视。
常见的供暖运行管理中出现的问题有以下几种:
1、管理人员、运行人员对系统定压的要求和管道、室内系统承压能力不了解,将系统压力值定高,造成管道或散热片因超压而发生爆裂事故。
2、管理人员、运行人员在运行管理中,没有对水泵与其他鼓、引风机等设备采取连锁措施,在锅炉运行中,因操作失误或水泵控制线路电气事故,造成锅炉汽化事故的发生。
3、运行过程中,没有根据管网的实际情况,对管网进展水力平衡,造成水力失调,从而使近端用户室内温度过高,而远端用户室内温度低的情况的发生,不但会引起用户上访,更会浪费大量能源。
以上技术问题不管是哪一类,都会给供暖工程作用的正常发挥造成不良影响,更会给供暖企业和广阔热用户造成损失,因此,必须全力预防和解决上述问题。
下面就如何在供暖工程管理过程中,做好技术管理工作以与采取哪些相应措施,谈谈自己的一些粗浅体会。
三、如何做好供暖工程的技术管理工作
供暖工程技术管理工作是供暖管理中一项重要的根底工作,它直接影响到供暖质量和供暖运行的平安性与可靠性,关系到企业的绩效和员工的利益,现依据相关技术规X,并结合自己的工作实践,就供暖工程中在设计、施工、安装、供暖运行等方面常见的技术问题,提出相应的技术管理措施。
㈠、供暖工程设计过程中的技术管理
1、关于热负荷计算问题:
热负荷计算是供暖设计工作的根底,所有产热设备、循环设备、管道截面的选择,都离不开这个根底数据。
由于理论中热负荷计算比拟复杂,即要考虑围护结构的传热系数、散热面积、计算温差、修正系数,又要考虑附加耗热量、冷风渗透性热量等。
一般条件下,设计单位在热负荷计算时,都采用采暖面积单位热指标进展计算,其采暖热指标按下表取值:
民用建筑采暖设计热指标q〔W/m2〕值
建筑性质
热指标q〔W/m2〕
住宅
46~70
商店
64~87
办公楼、教室
58~81
单层住宅
80~105
医院、幼儿园
64~80
食堂、餐厅
116~140
旅馆
58~70
影剧院
93~116
图书馆
46~75
礼堂、体育场
116~163
由于设计人员在设计取值时,q值X围较大,只能选取相对适合的q值,如##地区民用住宅q值一般取58W/m2,其实这只是一个相对当地气候条件的数值,并没有考虑维护结构,地理位置等其他条件,因此,有些建筑热负荷并不是十分准确,这些不准确的因素积累起来,就会给大型的集中供热锅炉房的供热能力造成影响。
影响建筑物热指标的几个主要因素:
1楼梯间敞开或封闭:
楼梯间敞开式比楼梯间封闭式结构,其耗热指标升高10%~20%;
2门窗的气密性:
应尽可能提高门窗的气密性,当换气次数由0.8L/h降至0.5L/h,耗热指标降低10%左右;
3朝向因素:
东西向的楼房比南北向的楼房,其耗热指标升高5.5%;
4在山谷、凹地地区条件下,处于“露洞〞X围内的住宅,其耗热指标将大幅增加;
因此,设计人员要充分考虑到这些因素,不能单一的套用面积热指标,应尽可能保证热负荷计算的准确性,这一点对于供暖工程实际效果有着极其重要的作用。
2、循环水泵的设计选用:
供暖系统循环流量是供暖系统设计的重要参数,在设计中,循环水泵都是按最大计算流量选用的,一般来说一次网在1.2~1.5kg/m2左右,二次网到达2.5~3kg/m2左右;
而实际冬季气候变化是有大致规律的,即分初末寒期、寒期和严寒期,用热也大致分60%、80%、100%三个阶段,即初、末寒期为60%,各约20天左右,寒期为80%阶段,约80天左右,严寒期〔温度在-15℃以下〕为100%阶段,约40天左右。
如果按100%的循环水量来选择水泵,就会使系统处于低利用率状态运行,即系统在大流量、小温差状态下运行。
同时还浪费大量电力资源,因为耗电量与循环水量是成比例关系的。
水泵耗电计算公式:
E=T*ρ*G*H
1000M
如果H不变,那么E1=G1
E2G2
所以,在选择循环水泵时,应按100%流量来选择1台水泵,按80%流再选择1台水泵,其扬程不变,这样在初、末寒期和寒期使用80%流量的循环水泵,在严寒期使用100%流量的水泵,或者在选用100%流量水泵后,再选择变频调速设备与之配套,使之在经济流量内运行。
由于100%流量的时间仅占供暖期时间的27%,管网系统实际有73%的时间在使用80%的流量,每年的经济效益是相当可观的。
3、其它配套设备的设计选用:
在设计大型供暖系统时,通常选用链条炉排为燃烧设备。
从链条炉的燃烧机理上来看,从燃料预热、枯燥、燃烧、到燃尽过程,都是在炉排长度方向上依次完成的。
如果燃料进入锅炉不能与时预热、枯燥,点火燃烧,在炉排速度不变的条件下,燃料燃烧的长度与燃料的有效燃烧时间就会缩短,造成燃烧不完全,灰渣残碳量高的现象,从而使锅炉热效率下降。
反之,如果降低炉排速度,延长燃料在炉内停留时间,又会使进入锅炉内燃料量减少,而影响锅炉出力。
从链条炉排燃烧过程来分析,链条炉排属于单面有限点火,所以燃料的透气性和点火状态,对提高锅炉出力和热效率是十分关键的,目前,各厂家已研制出分层燃烧设备,特别是分层分行燃烧设备对改善锅炉燃烧起到很好的作用,在设计中一定要选用分层燃烧设备与链条炉排配套使用。
在选定锅炉鼓、引风机后,考虑到锅炉燃烧过程是一个变化、调节的过程,鼓、引风机自带的调风装置无法满足锅炉风量调节的需要,造成锅炉在大风量下运行,不但造成锅炉热效率低,还浪费大量电能。
在选定鼓、引风机后,应按配套电机功率对应选择变频调速设备,从而实现锅炉风量的合理控制,不仅可提高锅炉热效率5%左右,还可以节约30~35%左右的电能消耗,经济效益十分显著。
另外,在管网设计中,应尽可能采用同程式设计,由于特殊原因而采用异程式设计的,要在近端的各支线增设平衡阀,最好是自力式平衡阀。
这是因为同程式设计较异程式设计水力失调相对较小,流量分配合理性较好。
在异程设计管网的近端各支线安装自力平衡阀就是增加水力平衡手段,特别自力式平衡阀能根据阀前、阀后的压力,按设定的流量自动调节,从而保证整个管网的水力平衡。
㈡、供暖工程锅炉安装过程中的技术管理
在供暖工程施工过程中,应该数锅炉房设备安装和换热站设备安装难度最大,技术要求也最高,是加强技术管理工作的重点。
1、首先要认真执行施工前的图纸会审制度,因为不管是锅炉房设备安装工程,还是换热站设备安装工程,都是多专业的综合性工程,可能在设计过程中,专业设计人员之间沟通不够,出现设计上的纰漏或位置尺寸标注不清的情况。
图纸会审工作应由建立单位负责组织设计、土建施工、各专业施工单位参加。
图纸会审的程序一般是先分别审图,后集中会审,先专业单位自审,后由设计单位、施工单位、管理单位、建立单位会审,会审过程中设计单位要进展设计交底,以到达明确设计要求,弄清设计意图,发现问题,消灭过失的目的。
组织图纸会审的单位,负责将会审中提出的问题以与解决方法,详细记录并以文件形式列入工程档案。
还要认真执行好施工日记制度,技术交底制度,技术复核制度,材料检验制度,工程验收制度等各项工程技术管理制度,只有这样才能使供暖工程的技术管理从头到尾得到有效的控制,从而保证供暖工程的质量。
2、锅炉安装工程中的技术管理,由于锅炉安装涉与到土建根底,钢架结构设备安装、本体焊接、墙体砌筑等多个阶段,每个过程又分别有不同的侧重点,这是需要技术管理人员必须了解和掌握的。
⑴、土建根底安装阶段:
土建根底是锅炉的载体,这阶段技术管理的关键是纵、横基准线是否准确,予埋件位置是否准确,标高是否与图纸一致,根底配筋是否无误,混凝土浇筑是否捣筑结实,混凝土成型后是否符合图纸要求尺寸等。
通常要求是锅炉根底纵、横基准线偏差为±
20mm;
予埋钢板水平偏差为
mm;
予埋钢板两两之间的标高不大于5mm;
全部予埋钢板大于10mm;
根底配筋必须符合图纸要求,混凝土成型后变形尺寸不得大于±
20mm。
⑵、钢架结构安装阶段:
钢架结构是锅炉本体的骨架,一般分支撑式和悬挂式两种。
这个阶段的关键是组合与吊装两局部。
组合关键是要保证大梁、次梁间的尺寸和水平度,在这个过程中为防止焊接变形,大梁间的开档间一般要放大2~4mm,焊接时应由合格焊工严格按图施工,不得随意多焊或漏焊。
大梁、次梁均采用16Mn钢制成。
吊装关键是要保证吊装设备、人员与吊件的平安,一定要检查所用吊杆、螺栓、丝扣,保证其平安可靠,起吊机具的吊钩应在组件重心的正上方,尽可能一次就位,全部就位后,做好固定,然后焊牢。
通常要求立柱底盘中心与根底中心线偏差±
5mm;
各立柱1米点标高偏差允许≤±
2mm;
立柱垂直度允许偏差≤1/1000,全高度上≤10mm;
立柱对角线允许偏差1/1000,最大≤10mm。
寸符合图纸和制造条件的规定。
锅筒椭圆度允许偏差
锅筒外径
≤1000mm
≤1500mm
>1500mm
椭圆度≤
4mm
6mm
8mm
锅筒管孔间距尺寸要符合《锅炉管孔中心距尺寸偏差〔1623-83〕》的要求,即到达下表要求。
公称尺寸t、t1、t2、t3、L、I〔mm〕
允许偏差〔mm〕
≤260
±
1.5
260~500
2.0
501~1000
2.5
1001~3150
3.0
3151~6300
4.0
>6300
5.0
各种管束外表不得有重皮、裂纹、压扁、严重腐蚀等缺陷,如有刻痕、麻点等缺陷时,其深度不得超过壁厚的10%。
弯曲管的平面度允许偏差
L〔mm〕
≤500
500~1000
1000~1500
>1500
a〔mm〕
≤3
≤4
≤5
≤6
受热面管的外径和壁厚的允许偏差
钢管种类
钢管尺寸
精确度
普通
高级
热轧管
外径
≤57
1.0%(最小值为±
0.5〕
0.75%〔最小值为±
0.3〕
57~159
1.0%
0.75%
壁厚
3.5~20
15%~-10%
10%
管子安装前,必须按规定做通球试验,以保证管子弯曲局部的椭圆度到达标准,对于通球试验不合格的管子,不允许安装到锅炉上。
做通球试验的钢球应符合下表要求:
外径
弯曲半径
D1≥60
32<D1<60
D1≤32
R≥3.5D1
0.85D0
0.80D0
0.70D0
2.5D1<R<3.5D1
1.8D1<R<2.5D1
0.75D0
上述技术参数是锅筒、集箱、管束外观检查的重要依据,必须认真对照检查,保证各部件外观质量合格,并认真填写检查清单,存入工程技术档案。
技术管理的第二步是安装位置尺寸检查,即要求锅筒、集箱与管束的安装位置尺寸必须符合图纸的要求。
一般锅筒标高允许偏差为±
5mm,锅筒横向水平度允许偏差为±
1mm;
锅筒纵向水平度允许偏差为±
上下锅筒水平高度方向距离允许偏差为±
上下锅筒垂直方向距离允许偏差为±
2mm。
管子在安装过程中,要适当的插入锅筒或集箱,其长度不宜过长,以防止影响正常流体循环,通常管子插入深度与其管径有关,应符合下表的要求。
管子伸入的长度
管子公称外径〔mm〕
32~63.5
70~102
伸入长度
正常
9
10
最大
11
12
最小
7
8
棚管安装要平整,间距要均匀,最大不平度不允许大于20mm,管间距差不允许超过3mm。
集箱标高偏差≤±
5mm,集箱的水平偏差≤3mm,集箱对角线偏差≤10mm,集箱中心距离偏差≤±
5mm,管排中个别管子凸出不平度≤20mm。
焊接过程是锅炉各部件与工艺管道安装的关键阶段,必须严格按焊接工艺进展。
由于种种原因在焊接过程中常容易出现漏焊、裂纹、未熔合、凹坑、气孔和夹渣缺陷,因此,要求施焊人员必须按《锅炉压力容器焊工考试规那么》进展考试,取得焊工合格证,所用焊接材料必须按图样或工艺文件的规定选用。
主要受压元件的主焊缝应采用全焊透型焊缝,这些工作由制造厂家进展。
管子与管子、锅筒、集箱连接时,要在管子、锅筒、集箱上开坡口,坡口应整齐光洁,无锈皮和残渣,并将影响焊接的油污、杂物处理干净,对口间隙在1~2mm左右,钝边为0.5~1mm,坡口角度为35°
左右。
焊承受压元件时,如果环境温度低于8℃,就要考虑预热措施。
焊接收子时,一般采用多层焊,各焊层的接头应错开。
不允许在焊件的非焊接外表引弧,如产生弧坑,应磨平或补焊,管子或其他管件环焊缝的咬边深度不大于0.5mm,两侧咬边总长度不大于管子周长的20%并且不大于40mm,固定管焊接后,角变形不大于1%。
⑸筑炉阶段:
即锅炉的维护结构与炉拱、隔烟墙的砌筑阶段,炉墙砌筑质量的好坏,直接关系到保温效果的好坏,关系到锅炉炉墙散热量的多少,影响锅炉的热效率,而炉墙、隔烟墙质量的好坏,直接关系到锅炉燃烧的工况,关系到烟气流程的合理性,直接影响锅炉的出力,因此筑炉阶段的技术管理不容无视,一般要求砌体缝隙均匀,灰浆饱满,耐火砖砌缝在1~2mm,粘土砖砌缝在5~7mm,在耐火砖和粘土砖之间在20mm左右的缝隙,通常充填绝热材料做绝热层,以增加墙体的保温性能。
由于耐火砖和粘土砖的产品厚度变化较大,在砌筑之前,要进展选砖,这是炉墙砌筑中技术管理的重点,制作选砖器,将同一厚度的砖分垛放好,砌筑时,同一厚度的砌在同一层上,从而保证砌缝均匀,保证墙体的严密性。
另外,横向每1米,纵向5~7层,要布置牵连砖,目的是使粘土砖体和耐火砖体相互咬合。
增强墙体的稳定性,隔烟墙要严密、结实,不能出现孔洞,以防止影响烟气流程的现象发生。
捣打炉拱前,要求必须制作耐火混凝土试块,经试块检验合格后,才可按试块同比,进展炉拱的混凝土浇筑,以保证炉拱的施工质量,考虑到钢结构和砖混结构热膨胀系数不同,砌筑墙体时,但凡与受热钢结构接触的地方,将钢结构缠上石棉绳厚度一般为15~20mm。
然后,再砌墙体或捣打混凝土,以防止运行时,受热应力影响,造成墙体出现裂缝。
㈢、供暖工程管网施工过程中的技术管理
供暖管网是连接热源和热用户的纽带,大型供暖系统的管网是一个复杂、庞大的网络,承当着输送热煤的重要作用,因此管网施工的技术管理是非常重要和必要的。
供暖管道敷设的方式目前大多为直埋敷设,个别厂区的供暖管线采用地沟敷设和架空形式。
1、在管网施工的技术管理中首先要注意管沟的开挖质量。
要求管沟的宽度要适宜,过宽会造成工程挖掘量大,造成资金和人力浪费;
过窄又无法保证正常施工,影响以后的维修工作。
正常宽度是管道直径加700mm,即管道中间有300mm间隙,两侧各有200mm间隙,以保证管道正常施工需要。
管道敷设前,要检查管沟直段是否笔直,弯转处角度是否适宜,然后在沟底垫100mm厚的沙层,以保护管道受力均匀,不破坏防腐保温层。
2、在管道焊接之前要做好外观检查工作,首先检查管道的管口是否有变形现象,如有变形进展矫正,以免影响管道焊接质量。
然后检查管道保温防腐质量,供暖管道一般采用聚胺脂保温形式,根本要求是一次网保温厚度为50mm,二次网保温厚度为30mm。
当管道直径>500mm时,外壳厚度>6mm;
当管道直径在200~500mm时,外壳厚度为5mm;
当管道直径<200mm时,外壳厚度为3~4mm;
如采用岩棉壳或玻璃棉壳保温时,保温厚度不小于50mm;
外壳可采用沥青油加缠玻璃布方式。
保温材料的导热率要小,一般不大于0.12W/m.h,[0.103Kal/〔m·
h·
℃〕]。
保温的技术管理关键在于厚度均匀,质地密实,如发现厚度不均匀与质地松散现象一定要重新加工保温层。
大口径的管道要预制好管道坡口,阀门、伸缩节等配件安装前要核对好规格,检查好介质流动方向是否正确。
如方向标记不清,应做明确方向标记,以保证安装方向的正确。
3、管道连接的要求:
管道的连接有三种形式,即螺纹连接、法兰连接、焊接。
在供暖外网连接中主要采用法兰连接和焊接方式,室内采暖系统主要以螺纹连接为主。
法兰连接:
要求法兰必须垂直管道,法兰外表光滑,不得有沙眼、裂纹、毛刺等缺陷。
法兰垫片有多种形式,供暖管道法兰连接按一般在一次网等高温环境下采用石棉垫片,在二次网等低温环境下采用橡胶垫片,法兰垫片尺寸的允许误差根据规XCBJ235-82规定,在下表X围内:
法兰垫片允许偏差
密封形式
允许偏差
公称直径
元滑式
凸凹式
榫槽式
内径
DN<125
DN≥125
+2.5
+3.5
-2.0
-3.5
+2.0
+3.0
-1.5
-3.0
+1.0
+1.5
-1.0
管子与法兰组合前,管口倾斜不得大于1.5mm,法兰与管子组合后法兰面与管子垂直面不得的倾斜不得大于0.5mm,法兰拧紧后,螺栓漏出丝扣长度不应小于2mm。
管道焊接:
焊接的关键是要保证焊口的强度和严密性,首先要保证管道对接前,做好坡口预制,坡口角度与端面成35°
~40°
,最薄处壁厚钝边为1~3mm,两管之间留2~3mm间隙,以保证熔深。
焊条直径与焊件的厚度有关。
通常厚的焊件选择直径偏大一些的焊条,薄的焊件选择直径小一些的焊条焊条直径的选择应符合下表要求:
焊条直径的选择
焊件厚度〔mm〕
≤1.5
2
3
4~5
6~12
≥13
焊条直径〔mm〕
3.2
3.2~4
5~6
对焊的管子端面应与轴线垂直,不垂直度最大不得大于1.5mm,管子对焊前,必须做平直度检查,在距焊口200mm处测量,允许偏差不大于1mm,一根管子全长的偏差不得大于10mm,管子焊接前,必须将内部的杂物清净,防止积存的杂物在运行时堵塞管道,管子焊接后,还需在管口处焊上堵板,防止小动物与其他杂物进入管道。
此项工作要专人检查,并做好检查记录。
在管道上焊接伸缩节时,应按规定做好预拉伸,焊接后,应将固定长度的螺栓紧固,防止管网试压时出现位移。
待试压工作完毕后,再将固定螺栓松开,使伸缩节处于待工作状态。
管道焊接后,一定要做好焊口防腐保温工作,此项工作千万不能放松,因为大量事实证明,由于
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