热电联产清洁能源集中供热大口径直埋管道电预热安装技术_马德慧.pdf

ANZHUANG2023年第3期34机 电 安 装 Electromechanical Installation马德慧（山西省安装集团股份有限公司 太原 030012）摘 要：本文以太原南部热电联产清洁能源集中供热工程供热主管线直埋施工为例，介绍了一种环保节能长输大温差供热管道电预热安装的新技术方法，探讨了双碳背景下清洁低碳、智慧高效、安全可靠的绿色供热模式，使太原南部集中供热清洁能源全覆盖，可对未来的城际间集中供热大联网的规划及施工提供借鉴参考。关键词：供热管道 直埋安装 电预热 无集中补偿 质量控制中图分类号：TU741 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2023）03-0034-02热电联产清洁能源集中供热大口径直埋管道电预热安装技术电预热安装技术是我国目前供热管道施工中常见的新型技术手段，不仅可以有效缩短管网建设的时间，还能提高管道建设质量，极大地减少了供热管道建设的工作量，一定程度上降低了管道施工的工作难度。且这种技术在供热管道施工中能够大大提高管道预热的速度，减少在预热过程中的能源消耗量，实现了国家建设的节能环保目标。因此，在供热管网施工中被广泛推广1。1 工程概况太原南部热电联产供热工程热源由山西国锦煤电和国电太一热电共同提供，利用热电联产清洁能源、大温差输送、余热利用技术向太原市南部河东、河西区供热。市外供热管网主线共计31km，采用DN1400的硬质聚氨酯喷涂聚乙烯缠绕预制直埋保温管道（一供一回），材质为L290M，设置3座加压泵站；市内供热一级网管线共计142km，配套热力站共计192座。一次网供热介质为高温热水，设计供水温度125，考虑沿途温降5，到市区各换热站120，综合回水温度为31.40，输送热量1536MW，供热面积3000万m2，管网供水管级别为GB2类。该工程的施工关键点为大口径管道焊口的焊接、总体坡度的控制、电预热、管沟回填，一切从该工程实际出发，按照图纸和施工验收规范严格施工，确保工程质量。2 管道安装关键技术2.1 BIM技术优化设计管网、热力站施工前，利用BIM技术进行管道三维建模，使管网在空间上真实化、可视化，从而提早发现可能发生的管线碰撞和冲突，优化设计图纸，提高施工效率，降低安装成本。同时施工预算、进度、成本、材料计划等也可通过BIM软件实现实时跟踪，自动生成报表，从而降低工作强度，大大缩短施工工期。加强质量管理，严格控制材料采购，确保各种规格、型号、品种的材料及设备、元器件的质量；规范设备、材料进场的验收和使用前的检查与报验；设备和材料合理搬运，规范操作，杜绝野蛮装卸；加强安装过程的质量控制，做到过程检验程序化，工序交接制度化。2.2 敞沟预热技术DN1400的供热管线采用敞开式电预热和自然补偿相结合的直埋敷设方式敞沟预热。沟槽开挖采用人工配合机械，槽底宽4.4m，槽顶平均宽8.4m。所用的供热主管线管道规格见表1。表1 硬质聚氨酯喷涂聚乙烯缠绕预制直埋保温管道规格序号保温管规格钢管规格外径壁厚/mm保温管外护管规格外径壁厚/mm保温层厚度/mm备注1DN140018L=12m142018164211100供水2DN140018L=12m14201815821170回水3 主要施工方法和措施3.1 管道组成件质量要求（1）管道组成件必须具有制造厂的质量说明书，其质量要求不低于国家现行标准的规定，主管线管道壁厚偏差为0.2mm；周长偏差5mm，椭圆度偏差1mm。（2）管道组成件按设计要求进行核对，其材质、规格、型号正确；管道预制已完成并符合要求。（3）管道组成件内部及焊接接头附近已清理干净，没有油污或杂物。3.2 钢管安装钢制管道安装采用先形成沟槽，再将钢管吊入沟槽中35INSTALLATION2023.3Electromechanical Installation 机 电 安 装对口、组合的方式进行，钢管采用对接式接口。管子组对前，复测管道中心线及标高符合设计规定，坡口表面应整齐、光洁、无裂纹、锈皮、熔渣和其他杂物；管子下沟后，使用三角架或在两沟壁间架一钢管做吊点，对管进行微量调整、管口组对，管口组对点焊长度100mm，点焊间距小于400mm。管口组对时应做到外壁平齐，对口错边量应小于1.5mm，管道安装倾斜度及安装误差应符合设计要求及规范规定。管道连接时，不3.6 管道接头保温接头保温施工采用接头套管+热收缩琏接头方式，用液化石油气火焰加热热收缩带，通过热收缩带收缩使聚乙烯外护管和接头套管搭接处密封，实现柔性连接，既保证了接头的密封和防水性，又可以吸收管道的轴向位移3。3.7 敞开式预热安装在覆土前，管道可以进行敞开式预热。由于没有土壤摩擦力，管道的热胀变形可以提前释放，预热温度为管段内平均应力为零时的温度。管道被加热到预热温度时覆土后再冷却，使管道达到一定的平均应力水平。在首次运行加热移动后，其管端的位移与冷安装的位移大致相同，但避免了冷安装在首次移动时的较大位移。管道电预热是通过预热设备提供一个低电压、高电流的电能，将供回水管道作为电阻通过电缆连接起来，与预热设备形成回路，将钢管温度加热到设计预热温度。预热设备输出的电压不高于60V，输出电流根据管道的具体情况在3000A5000A4。敞沟电预热安装示意图见1。表2 管道安装允许偏差及质量标准序号项目允许偏差及质量标准化/mm检查方法1高程20水准仪、塔尺测量2轴线位置30经纬仪3对口间隙2.03.0计最大值 焊接检验尺4对口错边1.5计最大值 焊接检验尺5焊缝加强高高出母材23焊接检验尺（1）在沟槽内进行组对焊接时，焊接口处必须挖焊接工作坑。为保障施工中焊接安全，在焊接坑壁上作支撑或制作工作坑安全挡土板。（2）管道工程的所有材质，施焊前必须准备和编制齐全的焊接工艺试验与评定书，报监理批准后，按焊接工艺、评定书进行焊接操作。（3）参加本工程管道焊接的焊工，必须持证上岗，施工前需进行有针对的适应性培训、考试，合格后才允许参加施焊。（4）所有焊缝应进行100%外观质量检查及X射线探伤，合格标准为级；焊接工艺及质量要求严格执行规范及设计文件的要求。3.4 阀门安装阀门在安装前逐个检查，并进行强度和严密性实验，做好记录。在关闭状态下按介质流动方向安装，阀杆及传动装置符合设计规定，焊接时严格按产品说明书有关技术要求施焊。阀门安装前要清除阀门的封闭物和其他杂物，阀门的操作机构和传动装置要求达到灵活可靠，其开关程度准确无误，焊接式阀门的安装应严格按照设计图纸及产品说明书进行2。3.5 管道试压根据城市供热管网工程施工验收规范要求，结合现场条件采取分段施工，整体试压。本管网工程进行强度试验，严密性试验，执行CJJ 28-2014城镇供热管网工程施工及验收规范。电预热设备温度传感器标尺标尺标尺标尺短线连接4 结语双碳背景下热电联产集中供热新技术，推动热电联产灵活、高效发展，管网直埋敷设应首选预热安装提前释放应力技术，减少固定墩和补偿器的数量，降低初期投资和维护成本，保证管网长期安全和稳定运行。热电联产清洁能源集中供热大口径直埋管道电预热安装技术，施工方便快捷，工期短，降低施工成本，必将推动清洁低碳、智慧高效、安全可靠的绿色供热产业新发展。参考文献：1郭晓龙.浅析工业自动化仪表与自动化控制技术J.百科论坛电子杂志，2020（7）：1737-1738.2荣琛.集中供热主线管道施工技术J.科技情报开发与经济，2009，19（26）：190-191.3姚晋，孔繁雄.预制式直埋保温管补口接头结构：中国，CN201521080265.3P.2016-05-11.4周抗冰，王松涛.电预热技术在城镇供热直埋保温管道安装中的应用J.区域供热，2006（4）：16-20.图1 敞沟电预热安装示意图得采用强力对口，以免造成内应力和管变形。管道安装允许偏差及质量标准见表2。3.3 焊接