清潔能源燃?xì)庀锣l(xiāng)工程設(shè)計研究

時間:2022-07-21 09:17:07

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清潔能源燃?xì)庀锣l(xiāng)工程設(shè)計研究

國家對新舊動能轉(zhuǎn)換,環(huán)境治理的要求日益嚴(yán)格,燃?xì)?/a>下鄉(xiāng)自2017年開始在冬季有采暖需求的北方農(nóng)村地區(qū)開始大力推廣。下面分設(shè)計、施工、管道檢驗三方面對村村通氣代煤工程進(jìn)行研討。

1設(shè)計方面

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口,從中壓起點(diǎn)至村口的入村管線若在2km之內(nèi),則無需再重新單獨(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2km或周邊無燃?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目開始后建設(shè)。中壓管線開口首先考慮電熔式馬鞍三通帶壓開口。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)計樹狀管線供每戶。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,增加了項目投資;再就是村里供氣管線壓力低,干管壓頭損失大,樹狀管線設(shè)置干管口徑偏大,且村莊如果縱深過長的話容易導(dǎo)致村口供氣壓力偏大,而末端供氣壓力偏低,供氣壓力相對難以調(diào)整。此方案適合村莊平面地界比較方正的項目。②中壓進(jìn)村,中壓管線沿村內(nèi)縱橫主道敷設(shè),對村莊按住戶分布劃分供氣片區(qū),每個供氣分區(qū)安裝1臺調(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)計仍按樹狀管網(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??;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,施工工期也會相應(yīng)延長。此方案適用于各種村村通燃?xì)庀锣l(xiāng)項目,目前廣泛應(yīng)用。③針對方案1投資偏大的問題,對方案1進(jìn)行改進(jìn),1)采用類似工業(yè)項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,見圖1。2)針對供氣壓力不均衡的問題,采用兩級調(diào)壓,即入村口安裝一級調(diào)壓,由中壓調(diào)壓至9kPa,入戶前安裝二級調(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調(diào)壓閥的費(fèi)用。見圖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)壓柜一級調(diào)壓,入戶調(diào)壓閥二級調(diào)壓的設(shè)計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#無縫鋼管,鍍鋅鋼管價格便宜,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為E4303。焊接外觀質(zhì)量不得低于《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50683-2011中Ⅲ級焊縫標(biāo)準(zhǔn)。焊縫內(nèi)部質(zhì)量射線照相檢驗不得低于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《無損檢測金屬管道熔化焊環(huán)向?qū)咏宇^射線照相檢測方法》GB/T12605-2008中Ⅲ級質(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路按間距4m之內(nèi)按架空或埋地跨越,超過4m距離采用PE管道埋地穿越。埋地穿越可采用無縫鋼管(外纏PE膠粘帶防腐)或鋼塑轉(zhuǎn)換接頭接PE管道,具體可由施工隊根據(jù)自身施工水平及現(xiàn)場選擇。防雷設(shè)計,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縫鋼管時,其壁厚均不得小于4mm。防靜電設(shè)計,閥門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)場實際情況適當(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,通往每個胡同的支管都應(yīng)在起點(diǎn)位置設(shè)置支管閥門;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?,即?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,由此條支管往對面住戶挨個甩過路架空入戶管道。

2施工方面

村村通燃?xì)庀锣l(xiāng)項目在施工中碰到最大的問題是對可安裝燃?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。在施工開始前應(yīng)聯(lián)合村委對安裝燃?xì)夥块g進(jìn)行統(tǒng)一要求,給居民留出進(jìn)行房屋改造的時間。原則:參考《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》及《建筑設(shè)計防火規(guī)范》。安裝燃?xì)獾姆块g結(jié)構(gòu)應(yīng)達(dá)到二級防火要求,即主體結(jié)構(gòu)耐火下限2小時以上。①墻體結(jié)構(gòu)可行結(jié)構(gòu):實體墻,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)開口面積參考《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》為地面面積的1/10,具體符合裕度由設(shè)計及建設(shè)方現(xiàn)場綜合判斷。③應(yīng)為單獨(dú)房間或由實體墻與其他房間隔開。④房間內(nèi)無裸漏電線,刀閘應(yīng)更換為空氣開關(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)狻M夥块g應(yīng)盡量選擇靠道路的房間,灶具及燃?xì)獗趻鞝t設(shè)置在一個房間內(nèi),房內(nèi)土灶、簡易浴池、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、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,應(yīng)滿足表1要求。在現(xiàn)場實際施工中,有時無法滿足此間距要求,可以采用對架空燃?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,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,長時間使用極易導(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)場實際測試,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。有施工隊伍采用PVC穿墻套管,PVC套管沒有剛度,對管路的保護(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,其長度不應(yīng)超過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)計變更,村村通燃?xì)忭椖肯噍^于一般的住宅樓、商業(yè)燃?xì)忭椖渴┕きh(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€不能擋門楣、明明是廢棄房屋也要裝燃?xì)猓@樣很難保證施工變動控制在10%的設(shè)計變更要求范圍內(nèi),針對此復(fù)雜情況,一般應(yīng)要求以設(shè)計圖紙為指導(dǎo),保證管徑、管道走向、供氣分區(qū)不變的情況下,給予施工隊伍充分在現(xiàn)場調(diào)整施工細(xì)節(jié)的權(quán)利。待施工結(jié)束后,由設(shè)計部門和施工隊共同出具竣工圖紙。

3燃?xì)夤艿罊z驗

2.4管道吹掃,根據(jù)實際施工經(jīng)驗,管道吹掃壓力可按0.24MPa,流速20m/s,按300~400m為一個吹掃段,每段應(yīng)分別進(jìn)行4次吹掃,每次吹掃時間持續(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,逐步升壓,當(dāng)壓力大于石棉墊承壓能力時,石棉墊爆破,從而達(dá)到吹掃目的。直至排氣口(白布靶盤)無雜質(zhì)、無水分即為合格。室外燃?xì)夤艿肋M(jìn)行強(qiáng)度試驗和嚴(yán)密性試驗。室內(nèi)表前閥后只進(jìn)行嚴(yán)密性試驗,介質(zhì)采用空氣。嚴(yán)密性試驗壓力為5kPa(引入管閥門<表前閥>至灶前閥)。在試驗壓力下,穩(wěn)壓不少于15min,并用發(fā)泡劑檢查全部連接點(diǎn)、無滲漏、壓力計無壓力降為合格。燃?xì)獗砗笾猎罹哌B接管閥門前可采用用∪形壓力計打壓,方便打壓及觀測。

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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