熱力管道設計方法當前第1頁\共有110頁\編于星期二\11點熱

力

管

道

（GB2）當前第2頁\共有110頁\編于星期二\11點GB類壓力管道：城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內的用于公用或民用的燃氣和熱力管道。燃氣管道GB1

熱力管道GB2當前第3頁\共有110頁\編于星期二\11點一、集中供熱系統(tǒng)當前第4頁\共有110頁\編于星期二\11點（一）定義定義

一個或多個熱源通過供熱管網向多個用戶供熱的系統(tǒng)，由熱源、

熱網和用戶組成。作用

熱源:能量轉換：將天然或人造能源轉化為熱能。

熱網

:能量輸送：向用戶輸送和分配供熱介質的管線。

用戶

:從熱源獲得熱能的用熱裝置。熱源用戶用戶用戶用戶用戶用戶(1個或n個)當前第5頁\共有110頁\編于星期二\11點根據熱媒分類2根據熱源分類31根據供熱管網分類33（二）主要分類當前第6頁\共有110頁\編于星期二\11點

熱電廠供熱系統(tǒng)鍋爐房供熱系統(tǒng)余熱供熱系統(tǒng)可再生能源供熱系統(tǒng)（二）主要分類——根據熱源分類鍋爐房42.9%熱電廠51.3%其它5.8%當前第7頁\共有110頁\編于星期二\11點蒸汽供熱系統(tǒng)熱水供熱系統(tǒng)（二）主要分類——根據熱媒分類當前第8頁\共有110頁\編于星期二\11點（二）主要分類——根據供熱管網分類單管制雙管制多管制當前第9頁\共有110頁\編于星期二\11點自然條件用戶性質安全、經濟用戶規(guī)模（三）選擇方法當前第10頁\共有110頁\編于星期二\11點二、熱負荷當前第11頁\共有110頁\編于星期二\11點根據負荷性質分為：生產熱負荷采暖熱負荷通風熱負荷空調熱負荷生活熱水熱負荷（一）

熱負荷類型當前第12頁\共有110頁\編于星期二\11點D：平均耗汽量（kg/h）B1：年燃料耗量（kg）QL：低位發(fā)熱量（kJ/kg）ηb

：鍋爐效率ηs：供熱系統(tǒng)效率生產工藝熱負荷：生產工藝實際數據按燃料耗量驗算按產品單耗驗算（二）

熱負荷計算W：年產量（t或件）b：單位產品耗煤量（kg/t或kg/件）Ψ：回水率Ta：

年平均負荷利用小時數（h）hb、hma

：供汽焓、補水焓（kJ/kg）hrt：回水焓（kJ/kg）當前第13頁\共有110頁\編于星期二\11點Qh＝qhA·10-3

式中Qh——采暖設計熱負荷（kW）；qh——采暖熱指標（W/m2），A——采暖建筑物的建筑面積（m2）。采暖熱負荷：室外采暖設計溫度時，為保證室內溫度符合要求，由供熱設備提供的熱量。（二）

熱負荷計算住宅居住區(qū)辦公醫(yī)院、托幼旅館商店節(jié)能40～4545～5550～7055～7050～6055～70未節(jié)能58～6460～6760～8065～8060～7065～80當前第14頁\共有110頁\編于星期二\11點三、供熱管網當前第15頁\共有110頁\編于星期二\11點輸送距離長分支節(jié)點多附件設備多熱水管網發(fā)生事故時允許有停供搶修時間一般管網事故搶修時間不超過12小時，大型管網事故搶修時間不超過24小時

（一）供熱管網特點當前第16頁\共有110頁\編于星期二\11點常用設計規(guī)范—《城鎮(zhèn)熱力網設計規(guī)范》CJJ34-2010—《城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術規(guī)程》CJJ/81-98—《城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術規(guī)程》CJJ104-2005—《城鎮(zhèn)供熱管網工程施工及驗收規(guī)范》CJJ28-2004—《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50235-2010—《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》GB50316-2008—《工業(yè)設備及管道絕熱工程設計規(guī)范》GB50246-97—《工業(yè)設備及管道絕熱工程施工規(guī)范》GB50126-2008—《現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》GB50236-98—《高密度聚乙烯外護管聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管》CJ/T114-2000—《高密度聚乙烯外護管聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管管件》CJ/T155-2001當前第17頁\共有110頁\編于星期二\11點多管制管網

枝狀管網平面布置形式環(huán)狀管網（二）平面布置形式當前第18頁\共有110頁\編于星期二\11點枝狀管網從熱源引出主干線向用戶供熱，形成類似樹枝狀的管網。特點：型式簡單、投資低，調節(jié)方便。安全性較差。熱源用戶用戶用戶用戶用戶（二）平面布置形式當前第19頁\共有110頁\編于星期二\11點環(huán)狀管網：管網主干線之間連通構成環(huán)形.

特點：安全可靠，投資高。熱源用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶（二）平面布置形式供熱面積大于1000萬m2的熱網干線宜連成環(huán)網。最低供熱保證率采暖計算溫度（℃）＞-10-10~-20＜-20最低供熱保證率（%）405565當前第20頁\共有110頁\編于星期二\11點多管制管網供熱系統(tǒng)中熱用戶所需介質參數差別較大2不能間斷的熱用戶；31熱負荷變化較大33季節(jié)性熱負荷占全年總負荷比例較大34（二）平面布置形式當前第21頁\共有110頁\編于星期二\11點平行于道路中心，敷設在車行道以外，同一條管道

應沿街道一側敷設；穿過廠區(qū)的熱網敷設在易于檢修和維護的位置；通過非建筑區(qū)的熱力網管道應沿公路敷設；宜避開土質松軟地區(qū)、地震斷裂帶、滑坡危險帶等不利地段。DN≤300mm管道，可穿過地下室或用開槽施工法自建筑物

下專門敷設的管溝內穿過。架空管道可和其它管道敷設在同一管架上，應便于檢修，不

得架設在腐蝕性介質管道的下方。熱網可以和自來水、10kV以下的電力電纜、通訊線路、壓縮空氣管道、壓力排水管和重油管敷設在管溝內。熱力管應高于自來水管和重油管，自來水管應做絕熱層和防水層。（三）平面布置形式當前第22頁\共有110頁\編于星期二\11點（三）平面布置形式運行安全節(jié)約用地總原則降低投資施工維修方便燃氣管不得進入熱網管溝。熱網管溝與燃氣管道交叉垂直凈距小于300mm時，燃氣管必須加套管，套管兩端超出管溝1m以上。當前第23頁\共有110頁\編于星期二\11點（四）管道敷設方式低支架中支架高支架敷設方式地下敷設地上敷設直埋管溝當前第24頁\共有110頁\編于星期二\11點（四）管道敷設方式低支架：

H：0.3～1.0m中支架

H：2.0~4.5m高支架

H≥4.5m地上敷設當前第25頁\共有110頁\編于星期二\11點（H）（A）（B）（C）（D）（E）通行≥1.8≥0.6≥0.2≥0.2≥0.2≥0.2半通行≥1.2≥0.5≥0.2≥0.2≥0.2≥0.2不通行－－≥0.1≥0.05≥0.15≥0.2BEADCH（四）管道敷設方式通行半通行不通行地溝敷設當前第26頁\共有110頁\編于星期二\11點冷安裝敞槽預熱安裝覆土預熱安裝（四）管道敷設方式無補償有補償直埋敷設補償方式特點及適用條件無補償冷安裝施工簡單，防止軸向失穩(wěn)，介質溫度≤130℃，安裝溫度≥10℃敞槽預熱無補償器費用，允許敞槽施工，有臨時熱源覆土預熱部分溝槽可回填，需一次性補償器有補償固定墩多，維護量大。保護薄弱部件、減小推力當前第27頁\共有110頁\編于星期二\11點選擇原則城鎮(zhèn)街道上和居住區(qū)內的管網宜采用地下敷設，地下敷設困難時，可采用地上敷設，但應注意美觀。廠區(qū)熱力網管道，宜采用地上敷設。熱水管道地下敷設時，優(yōu)先采用直埋敷設；管溝敷設首選不通行管溝敷設；穿越不允許開挖檢修的地段時，采用通行管溝敷設；通行管溝困難時，采用半通行管溝敷設。

蒸汽直埋敷設應采用保溫良好、防水可靠、耐腐蝕的預制保溫管，設計壽命不低于25年。直埋敷設與地溝敷設經濟技術比較熱損失投資維修壽命施工期施工難度占地面積直埋1114短小小地溝2.531.066.361長大大（四）管道敷設方式當前第28頁\共有110頁\編于星期二\11點地上敷設管道與建（構）筑物或其它管線距離（五）間距要求建筑物、構筑物或管線名稱最小水平凈距最小垂直凈距鐵路鋼軌軌外側3.0軌頂5.5電氣鐵路6.55電車鋼軌軌外側2.0－公路邊緣1.5－公路路面－4.5架空輸電線（水平凈距：導線最大風偏時；垂直凈距：熱網在下面交叉通過導線最大垂度時）＜1kV1.51.01～10kV2.02.035～110kV4.04.0220kV5.05.0330kV6.06.0500kV6.56.5樹冠0.5（樹中不小于2）－當前第29頁\共有110頁\編于星期二\11點地下敷設熱網與建（構）筑物或其它管線距離（五）間距要求建筑物、構筑物或管線名稱水平凈距垂直凈距建筑物基礎管溝敷設0.5－直埋閉式熱水網DN≤2502.5－DN≥3003.0－直埋開式熱水網5.0－鐵路鋼軌鋼軌外側3.0軌底1.2電車鋼軌鋼軌外側2.0軌底1.0路基邊坡底腳或邊溝的邊緣1.0－通訊、照明或10kV以下電力電桿1.0－橋墩（高架橋、棧橋）邊緣2.0－架空管道支架基礎邊緣1.5－高壓輸電線基礎邊緣35kV～220kV3.0－通訊電纜管塊1.00.15電力和控制電纜35kV以下2.00.5110kV2.01.0當前第30頁\共有110頁\編于星期二\11點地下敷設熱網與建（構）筑物或其它管線距離（五）間距要求建筑物、構筑物或管線名稱水平凈距垂直凈距燃氣管道管溝敷設燃氣壓力＜0.01MPa1.00.15燃氣壓力≤0.4MPa1.50.15燃氣壓力≤0.8MPa2.00.15燃氣壓力＞0.8MPa4.00.15直埋敷設熱水網燃氣壓力≤0.4MPa1.00.15燃氣壓力≤0.8MPa1.50.15燃氣壓力＞0.8MPa2.00.15給排水管道1.50.15地鐵5.00.8電氣鐵路接觸網電桿基礎3.0－喬灌木（中心）1.5－當前第31頁\共有110頁\編于星期二\11點直埋敷設熱力網管道最小覆土深度直埋敷設管道最小覆土深度應考慮土壤和地面活荷載對管道強度的影響并保證管道不發(fā)生縱向失穩(wěn)。具體規(guī)定應按《城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術規(guī)程》CJJ/T81規(guī)定執(zhí)行。管徑（mm）50~125150~200250~300350~400450~500車行道下0.81.01.01.21.2非車行道下0.60.60.70.80.9（五）間距要求當前第32頁\共有110頁\編于星期二\11點管材:無縫鋼管、電弧焊或高頻焊焊接鋼管。管道和鋼材的規(guī)格及質量應符合國家相關標準。連接方式:焊接、法蘭連接和螺紋連接。熱網連接應采用焊接。管道與設備、閥門等連接也應采用焊接，需拆卸時，采用法蘭連接。DN≤25mm的放氣閥，可采用螺紋連接，連接放氣閥的管道應采用厚壁管。鋼號適用范圍鋼板厚度Q235AP≤1.6MPa，t≤150℃≤16mmQ235BP≤2.5MPa，t≤300℃≤20mm10、20、Q245R及低合金鋼熱網規(guī)范適用的全部參數不限（六）管材及連接方式當前第33頁\共有110頁\編于星期二\11點彎頭、異徑管、三通、法蘭、閥門及放氣、放水裝置等。（七）熱力網管道附件當前第34頁\共有110頁\編于星期二\11點閥門管道干線、支干線、支線的起點安裝關斷閥門。熱水網干線設分段閥門。輸送干線2～3km；輸配干線1～1.5km。熱源用戶>2km熱源用戶用戶輸送干線輸配干線（七）熱力網管道附件熱源間的連通干線、環(huán)網分段閥應采用雙向密封閥門。壓力≥1.6MPa，且直徑≥500mm的閘閥應安裝旁通閥。直徑按

閥門直徑十分之一選用。直徑≥500mm的閥門，宜采用電動驅動裝置。>2km當前第35頁\共有110頁\編于星期二\11點放氣、疏放水裝置熱水、凝結水管道高點安裝放氣裝置，低點安裝放水裝置。蒸汽管低點設啟動疏水和經常疏水裝置。熱水管道放水時間（七）熱力網管道附件DN（mm）放水時間（h）≤3002～3350～5004～6≥6005～7疏放水小室當前第36頁\共有110頁\編于星期二\11點檢查室（七）熱力網管道附件凈空高度不小于1.8m，通道寬度不小于0.6m；保溫結構表面與檢查室地面距離不小于0.6m；人孔直徑不小于0.7m，不少于2個，對角布置，人孔避開檢查室內設備，凈空面積小于4m2時，可設1個人孔；至少設1個集水坑，置于人孔下方；檢查室地面應低于管溝內底不小于0.3m；爬梯高度大于4m時應設護攔或在爬梯中間設平臺。當前第37頁\共有110頁\編于星期二\11點彎頭、三通、法蘭、變徑管彎頭、三通、法蘭、變徑管均選用標準件，彎頭的壁厚應不小于管道壁厚。焊接彎頭應雙面焊接。變徑管制作應采用壓制或鋼板卷制，壁厚不小于管道壁厚。鋼管焊制三通，支管開孔應進行補強。對于承受干管軸向荷載較大的直埋敷設管道，應考慮三通干管的軸向補強，其技術要求按《城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術規(guī)程》CJJ/T81規(guī)定執(zhí)行。（七）熱力網管道附件當前第38頁\共有110頁\編于星期二\11點1《設備及管道絕熱技術通則》GB/T42723《工業(yè)設備及管道絕熱工程設計規(guī)范》GB/502642《設備和管道絕熱設計導則》GB/T8175保溫目的：減少熱損失、節(jié)能運行人員安全保證用戶用熱需求（七）熱力網保溫結構設計

執(zhí)行標準當前第39頁\共有110頁\編于星期二\11點保溫材料選用原則

工作溫度下的導熱系數不大于0.08W∕(m?K)，有隨溫度變化的導熱系數方程式或圖表；松散或可壓縮的保溫材料應有使用密度下的導熱系數方程式或圖表；31硬質預制成型制品抗壓強度不應小于0.3MPa；半硬質的保溫材料壓縮10％時的抗壓強度不應小于0.2MPa。3密度不應大于300kg/m3

32其它：吸水率低、對環(huán)境人體危害小、對管道無腐蝕（七）熱力網保溫結構設計33當前第40頁\共有110頁\編于星期二\11點

直埋敷設熱水管道

采用鋼管、保溫層、外護管結合成一體的預制管。符合《高密度聚乙烯外護管聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管》CJ/T114和《玻璃纖維增強塑料外護層聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管》CJ/T129的規(guī)定。聚乙烯（七）熱力網保溫結構設計當前第41頁\共有110頁\編于星期二\11點保溫計算計算管網散熱損失、供熱介質溫降，確定經濟保溫厚度。（七）熱力網保溫結構設計δ(mm)熱損失費用δ0費用（元）總費用保溫費用T0當前第42頁\共有110頁\編于星期二\11點四、管網水力計算當前第43頁\共有110頁\編于星期二\11點1設計計算3事故分析2校核計算（一）計算型式當前第44頁\共有110頁\編于星期二\11點分析供熱系統(tǒng)正常運行的壓力工況2

確定管徑、流量和壓力損失31進行事故工況分析33必要時進行動態(tài)水力分析34（二）水力計算內容當前第45頁\共有110頁\編于星期二\11點

計算流量選取原則從熱源引出的主管按熱源最大能力計算；直接與用戶連接的支管按用戶遠期負荷計算；主干管或分支干管按各用戶計算流量之和計算。熱源用戶用戶用戶用戶用戶用戶（二）計算參數確定當前第46頁\共有110頁\編于星期二\11點計算長度：管道幾何展開長度和管件局部阻力當量長度Lj＝（1+α）LzLj——計算長度（m）Lz——幾何展開長度（m）α——局部阻力與沿程阻力的比值（二）計算參數確定管線類型補償器類型公稱直徑（mm）α蒸汽管道熱水管道輸送干線套筒或波紋補償器≤12000.20.2方形補償器200～3500.70.5400～5000.90.7600～12001.21.0輸配管線套筒或波紋補償器≤4000.40.3450～12000.50.4方形補償器150～2500.80.6300～5001.00.9600～12001.21.0當前第47頁\共有110頁\編于星期二\11點介質允許流速Δh=ΔP/Lj

Δh——單位長度允許壓降（Pa/m）

Lj——主干線計算長度（m）ΔP——主干線壓差（Pa）（二）計算參數確定主干線單位長度允許壓降工作介質管道種類流速（m/s）過熱蒸汽DN＞20080DN≤20050飽和蒸汽DN

＞20060DN≤20035熱網循環(huán)水室外管網0.5～3當前第48頁\共有110頁\編于星期二\11點式中Dn——管道內徑（mm）

Q——計算流量(m3/h)

w——介質流速（m/s）管網管徑壓力損失△P=P1+P2+P3式中P1——沿程阻力

P2——局部阻力

P3——靜壓力（二）計算參數確定當前第49頁\共有110頁\編于星期二\11點管網水力計算表

表8-1開始節(jié)點結束節(jié)點管徑長度m阻力系數流量kg/s流速m/s管道壓降bar單位壓降bar/km67DN900651.310761.760.0240.36878DN9004911.310761.760.1810.36889DN9002081.310761.760.0770.368910DN2504731.5280.540.0900.191911DN9006191.310481.710.2160.3501112DN2501431.5130.250.0060.0401113DN9001531.310361.690.0520.3411314DN9003581.310361.690.1220.3411415DN2502291.5280.540.0440.1911416DN90010121.3100811.650.3270.3241617DN2505171.5400.7840.2070.4011619DN9003501.39681.580.1040.2981920DN2508601.5410.7840.3450.4011921DN9002811.39281.5150.0770.2742122DN2504981.5410.7840.20.401管網水力計算表（三）計算結果當前第50頁\共有110頁\編于星期二\11點（三）計算結果當前第51頁\共有110頁\編于星期二\11點（三）計算結果當前第52頁\共有110頁\編于星期二\11點

動態(tài)水力分析條件

輸送距離長、地形高差大、壓力高、溫度高、可靠性要求高。動態(tài)水力分析內容循環(huán)泵或中繼泵、輸送干線閥門、換熱器等發(fā)生事故時的壓力瞬變。安全保護措施（1）設置氮氣定壓罐；（2）設置靜壓分區(qū)閥；（3）設置緊急泄水閥；（4）延長主閥關閉時間；（5）循環(huán)泵、中繼泵與輸送干線的分段閥聯(lián)鎖控制；（6）提高管道和設備的承壓等級；（7）適當提高定壓或靜壓水平；（8）增加事故補水能力。

（四）動態(tài)水力工況分析當前第53頁\共有110頁\編于星期二\11點熱網循環(huán)水泵泵的總流量應不小于管網總設計流量；泵的揚程不小于設計流量下熱源、熱網、最不利用戶壓力損失之和；并聯(lián)運行水泵的特性曲線宜相同；泵的承壓、耐溫能力應與熱力網設計參數相適應；應減少并聯(lián)水泵臺數，3臺或3臺以下循環(huán)水泵并聯(lián)運行時，應設備用泵，當4臺或4臺以上泵并聯(lián)運行時，可不設備用泵；多熱源聯(lián)網運行或質量調節(jié)的單熱源供熱系統(tǒng)，采用調速泵。（五）熱網設備選擇當前第54頁\共有110頁\編于星期二\11點

閉式熱力網補水裝置的流量，應不小于供熱系統(tǒng)循環(huán)流量的2%；事故補水量不小于供熱系統(tǒng)循環(huán)流量的4%；開式熱力網補水泵的流量，應不小于生活熱水最大設計流量和供熱系統(tǒng)泄漏量之和；閉式熱力網補水泵應不少于二臺，可不設備用泵；開式熱力網補水泵不宜少于三臺，其中一臺備用事故補水時，軟化除氧水量不足，可補充工業(yè)水。熱網補水泵（五）熱網設備選擇當前第55頁\共有110頁\編于星期二\11點五、熱力管道位移及補償方式當前第56頁\共有110頁\編于星期二\11點

熱位移管道內介質溫度高于周圍環(huán)境溫度，因熱脹而產生的伸長。熱補償管道的補償可采用自然補償和利用補償器補償兩種方式。自然補償是利用管道布置的自然彎曲和扭轉產生變形來吸收管道的熱伸長，以消除管道的熱應力。應盡量采用自然補償，當自然補償無法滿足補償要求時，可設置補償器進行熱補償。選擇補償器時，應根據敷設條件，采用維修工作量小，工作可靠，價格低廉的補償器。（一）基本概念當前第57頁\共有110頁\編于星期二\11點

方型補償器波紋補償器套筒補償器補償器

球形補償器（二）補償器類型當前第58頁\共有110頁\編于星期二\11點波紋補償器由單層或多層薄壁金屬管制成的具有軸向波紋的補償設備，占地小，介質流動阻力小。波紋補償器結構圖波紋補償器外型圖（三）補償器特點當前第59頁\共有110頁\編于星期二\11點

套筒補償器：由套管和外殼管組成，其補償能力大，占地小，介質流動阻力小。直埋型套筒補償器套筒補償器外型圖（三）補償器特點當前第60頁\共有110頁\編于星期二\11點球形補償器由球體及外殼組成，能作空間變形，補償能力大，安裝方便。（三）補償器特點當前第61頁\共有110頁\編于星期二\11點六、管道應力計算和作用力計算當前第62頁\共有110頁\編于星期二\11點（一）熱力管道應力計算原則：采用應力分類法一次應力、二次應力、峰值應力一次應力：管道由內壓、持續(xù)外載引起的應力屬于一次應力，應力驗算采用彈性分析和極限分析；二次應力：管道由熱脹冷縮等變形受約束產生的應力，屬于二次應力，應力驗算采用安定性分析；峰值應力：管件由于局部結構不連續(xù)等產生的應力，屬于峰值應力，應力驗算采用疲勞分析。計算目的：判斷管道是否安全。提供結構設計依據當前第63頁\共有110頁\編于星期二\11點（二）管道作用力計算熱脹冷縮受約束產生的作用力內壓產生的不平衡力活動端位移產生的作用力管道作用力計算當前第64頁\共有110頁\編于星期二\11點固定支架推力計算

（1）架空和溝道敷設摩擦力：內壓力：式中：Pm——摩擦力（N）q——單位長度結構荷重（N/m）μ——摩擦系數L——管段計算長度（m）Pn——內壓力（MPa）P——工作壓力（MPa）F——管道截面積（cm2）（二）管道作用力計算當前第65頁\共有110頁\編于星期二\11點（2）直埋敷設摩擦力：Pm=μ·ρ·[πDc·（H+Dc/2）·g]

V式中：Pm——每米管道的摩擦力（N/m）H——管頂覆土深度（m）μ——摩擦系數Dc——保溫管外徑（m）ρ——土壤密度（kg/m3）DCH補償器推力及內壓力的計算與架空和溝道敷設計算方法相同G（二）管道作用力計算固定支架推力計算

當前第66頁\共有110頁\編于星期二\11點（1）地上敷設和管溝敷設管道

固定點兩側管段由熱脹冷縮受約束引起的作用力和活動端位移產生的作用力的合力相互抵消時，較小方向作用力應乘以0.7抵消系數；固定點兩側管段內壓不平衡力抵消系數取１。（2）直埋敷設熱水管道

直埋敷設熱水管道應按《城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術規(guī)程》CJJ/T81的規(guī)定執(zhí)行。（三）管道作用力合成當前第67頁\共有110頁\編于星期二\11點L1L2L1L1L2L2ΣF=（N1－0.7N2）+（P1-P2）f1=μq1

L1，f2=μq2

L2P1=PF1，

P2=PF2ΣF={（f1+N1）－0.7（f2+N2）}+（P1-P2）ΣF={（f1+N1）－0.7N2}+（P1-P2）（三）管道作用力合成當前第68頁\共有110頁\編于星期二\11點（四）管道支吊架類型固定支架活動支架剛性吊架彈簧吊架支架吊架當前第69頁\共有110頁\編于星期二\11點強度條件：PN≤4MPa：

式中Lmax——支吊架允許的最大間距（m）Et——鋼材彈性模量（MPa）

q——管道單位重量（N/m）

w——管子斷面抗彎矩（cm3）Φ——管子環(huán)向焊縫系數水平90°彎管兩端支吊架間的展開長度，不應大于水平直管段上支吊架最大允許間距的0.73倍。PN>4.0MPa：剛度條件：

（三）活動支架間距計算當前第70頁\共有110頁\編于星期二\11點（四）固定支架間距計算固定支架不僅承受管道的垂直荷載，還承受管道各向的推力和力矩，間距滿足以下條件：管道在兩固定架的熱伸長值，不得超過兩固定架間補償器的允許補償值。管道的垂直荷重和各向推力和力矩，不得超過固定架結構強度計算的允許值。固定架的設置，應能防止管道產生振動。固定架最大間距與管道直徑、介質溫度和補償器類型等有關。當前第71頁\共有110頁\編于星期二\11點七、中繼泵站與熱力站當前第72頁\共有110頁\編于星期二\11點（一）中繼泵站設置原則

距離遠、高差大、管網允許壓力有限時，為滿足末端用戶要求，降低電耗，節(jié)省費用，需設置中繼泵站。泵站可設在供水或回水管上，優(yōu)先考慮回水加壓。泵站位置及水泵揚程在水力計算的基礎上，通過技術經濟比較確定。

中繼泵站不應建在環(huán)狀管網的環(huán)線上。當前第73頁\共有110頁\編于星期二\11點（一）中繼泵站設置原則

1#加壓泵站2#加壓泵站3#加壓泵站當前第74頁\共有110頁\編于星期二\11點（二）中繼泵站布置（1）相鄰兩個機組基礎間的凈距

1）當電動機容量小于或等于55kW時，不小于0.8m；

2）當電動機容量大于55kW時，不小于1.2m；（2）就地檢修時，至少在每個機組一側留有大于水泵機組寬度加0.5m的通道；（3）相鄰兩個機組突出部分的凈距以及突出部分與墻壁間的凈距，應保證泵軸和電動機轉子在檢修時能拆卸，并不應小于0.7m，如電動機容量大于55kW，則不應小于1.0m；（4）中繼泵站的主要通道寬度不應小于1.2m；（5）水泵基礎應高出站內地坪0.15m以上。（6）水泵吸入母管和壓出母管之間應設裝有止回閥的旁通管。旁通管管徑宜與母管等徑。（7）中繼泵站水泵入口處應設除污裝置。當前第75頁\共有110頁\編于星期二\11點（三）熱力站作用：連接熱網和熱用戶的中間設備，其作用如下：（1）將熱量從熱網轉移到熱用戶。（2）將熱源的參數變換為用戶所需的參數，以保證用戶系統(tǒng)安全、經濟運行。（3）檢測和計量熱用戶耗熱量。

類型：根據管網介質分為：水水熱力站和汽水熱力站；根據設備型式分為：有人值守熱力站和無人值守熱力站；根據服務對象分為：工業(yè)熱力站和民用熱力站。當前第76頁\共有110頁\編于星期二\11點供熱規(guī)模

熱力站最佳規(guī)模，應通過技術經濟比較確定。不具備技術經濟比較條件時，熱力站的規(guī)模宜按下列原則確定：（1）新建居住區(qū)，最大規(guī)模以供熱范圍不超過本街區(qū)為限。（2）已有采暖系統(tǒng)小區(qū)，在減少改造工程量的前提下，宜減少熱力站的個數。（3）工業(yè)熱力站，通常一個單位或數個臨近單位設置一個熱力站。（三）熱力站當前第77頁\共有110頁\編于星期二\11點水水熱力站內主要設備

組合式換熱機組（板式換熱器、循環(huán)水泵、補水泵、除污器及部分控制儀表）、全自動軟水器、補水箱等。（三）熱力站換熱器一級網供水130℃一級網回水70℃循環(huán)管二級網供水85℃二級網回水60℃循環(huán)水泵軟水器自來水補水箱補水泵當前第78頁\共有110頁\編于星期二\11點熱力站換熱器選擇1）選用工作可靠、傳熱性能良好的換熱器；2）換熱器可不設備用。換熱器臺數和單臺能力的確定應適應熱

負荷的分期增長，并考慮供熱可靠性的需要；循環(huán)水泵選擇1）水泵流量應不小于所有用戶的設計流量之和；2）水泵揚程應不小于換熱器、站內管道設備、主干線和最不利用戶內部系統(tǒng)阻力之和；3）水泵臺數應不少于2臺，其中1臺備用。當采用質—量調節(jié)或考慮用戶自主調節(jié)時應選用調速泵

（三）熱力站當前第79頁\共有110頁\編于星期二\11點補水裝置選擇：1）水泵流量為正常補水量的4～5倍，正常補水量采用系統(tǒng)水容量的1％；2）水泵的揚程不應小于補水點壓力加30～50kPa；3）水泵臺數不宜少于2臺，其中一臺備用；4）補給水箱的有效容積可按1～1.5小時的正常補水量考慮。水處理設備：間接連接采暖系統(tǒng)的補水質量應保證換熱器不結垢，

采用化學軟化處理時，水質標準應符合以下規(guī)定：

懸浮物

≤5mg/L

總硬度≤0.6mmol/L

溶解氧

≤0.1mg/L

含油量≤2mg/LPH（25℃）

7～12（三）熱力站當前第80頁\共有110頁\編于星期二\11點八、熱力管道施工驗收當前第81頁\共有110頁\編于星期二\11點（一）質量復驗報告復驗報告應包括材料品種名稱、材料代號、鋼材規(guī)格、鋼廠名稱及鋼材爐批號、數據來源、化學成分、機械性能。材料品種名稱鋼廠名稱鋼材爐批號材料牌號鋼材規(guī)格數據來源化學成分機械性能（不小于）碳硅錳磷硫屈服點抗拉強度伸長率沖擊試驗溫度沖擊值當前第82頁\共有110頁\編于星期二\11點（二）補償器安裝方形補償器水平安裝時，垂直臂應水平放置，平行臂與管道坡度相同；垂直安裝時，不得在彎管上開孔安裝放風和排水管；補償器處滑托處的預偏移量應符合設計要求；冷緊應在兩端同時、均勻對稱進行，允許誤差為10mm。與球形補償器相連的兩垂直臂傾斜角度應符合設計要求，外伸部分應與管道坡度保持一致。試運行期間在工作壓力和溫度下觀察應轉動靈活，密封良好。球形補償器當前第83頁\共有110頁\編于星期二\11點波紋補償器（二）補償器安裝波紋補償器應與管道保持同軸；有流向標記的補償器，應使流向標記與管道介質流向一致；補償器要與管道保持同軸；補償器芯管外露長度不大于規(guī)定的伸縮長度，芯管端部與套管內擋圈之間的距離應大于管道冷收縮量；成型填料圈密封的套筒補償器，填料品種及規(guī)格應符合設計規(guī)定，填料圈接口應做成與填料箱圓柱軸線成45°斜面，填料逐圈裝入，壓緊，各圈接口應相互錯開。非成型填料補償器，密封填料按規(guī)定壓力均勻注壓。套筒補償器當前第84頁\共有110頁\編于星期二\11點（三）試壓、清洗、吹掃管道安裝質量應符合有關規(guī)定，材料、設備資料齊全。試驗方案經有關單位審查同意。對操作人員進行技術、安全交底各種支架已安裝調整完畢，固定支架混凝土已達到設計強度，回填土及填充物滿足設計要求；焊接質量外觀檢驗合格，焊縫無損檢驗合格；安全閥、爆破片及儀表組件等已拆除或加盲板隔離，加盲板處有明顯的標記并作記錄，安全閥全開，填料密實；試壓當前第85頁\共有110頁\編于星期二\11點管道自由端加固裝置安裝完成，確認安全可靠，試驗管道與無關系統(tǒng)隔開，不得影響其它系統(tǒng)安全；壓力表已校驗，精度不低于1.5級，表滿量程達到試驗壓力1.5～2倍，不少于兩支；安裝在試驗泵出口和試驗系統(tǒng)末端。壓力試驗前應劃定工作區(qū)，并設標志，無關人員不得進入；檢查室、管溝及直埋管道的溝槽中有可靠的排水系統(tǒng)；試壓現(xiàn)場清理完畢，具備對試驗管道和設備進行檢查的條件。試壓（三）試壓、清洗、吹掃當前第86頁\共有110頁\編于星期二\11點管道清洗將不能與管道同時清洗的儀表等與清洗管道隔開；支架的牢固程度能承受清洗時的沖擊力；管道的排水裝置應滿足排放水量的要求，并能將臟物排除；清洗裝置安裝完畢并經檢查合格。蒸汽吹掃吹掃前應緩慢升溫暖管，恒溫1小時后進行吹掃；吹掃用蒸汽壓力和流量應按計算確定；吹掃次數一般為2～3次，每次間隔時間為2～4小時；吹掃用排汽管的管徑應根據計算確定并能將臟物排出，管口朝向、高度、傾角應計算確定，要保證安全可靠。（三）試壓、清洗、吹掃當前第87頁\共有110頁\編于星期二\11點管道清洗示意圖（三）試壓、清洗、吹掃當前第88頁\共有110頁\編于星期二\11點九、集中供熱系統(tǒng)設計規(guī)范當前第89頁\共有110頁\編于星期二\11點動

力

管

道

（GD）當前第90頁\共有110頁\編于星期二\11點動力管道定義《壓力容器壓力管道設計許可規(guī)則》將壓力管道劃分為GA、GB、GC、GD四大類，其中GD類管道即為動力管道，具體指火力發(fā)電廠用于輸送蒸汽、汽水兩相介質的管道。根據動力管道設計壓力和設計溫度的不同，又劃分為GD1級、GD2級管道。GD1級：

設計壓力≥6.3MPa，或者設計溫度≥400℃的管道。GD2級：設計壓力＜6.3MPa，且設計溫度＜400℃的管道。當前第91頁\共有110頁\編于星期二\11點常用規(guī)范—《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》—《火力發(fā)電廠汽水管道設計技術規(guī)定》—《火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程》—《大中型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》—《電力建設施工及驗收規(guī)范》—《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》—《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》—《工業(yè)設備及管道絕熱工程設計規(guī)范》—《工業(yè)設備及管道絕熱工程施工規(guī)范》—《現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》當前第92頁\共有110頁\編于星期二\11點火力發(fā)電廠生產過程

火力發(fā)電廠指利用石油、煤炭和天然氣等燃料燃燒時產生的熱能加熱水，使水變成高溫、高壓蒸汽，再由蒸汽推動發(fā)電機發(fā)電方式的總稱。主要生產過程：燃料在鍋爐中燃燒加熱，使水變成蒸汽，將燃料的化學能轉變成熱能，蒸汽壓力推動汽輪機旋轉，熱能轉換成機械能，然后汽輪機帶動發(fā)電機旋轉，將機械能轉變成電能。它由5個系統(tǒng)組成：燃料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。最主要的設備是鍋爐、汽輪機和發(fā)電機。當前第93頁\共有110頁\編于星期二\11點當前第94頁\共有110頁\編于星期二\11點火力發(fā)電廠分類按鍋爐出口蒸汽壓力和溫度分類如下：名稱蒸汽壓力（MPa）蒸汽溫度（℃）中低壓發(fā)電廠3.92450高壓發(fā)電廠9.9540超高壓發(fā)電廠13.83540亞臨界壓力發(fā)電廠16.77540超臨界壓力發(fā)電廠22.11550當前第95頁\共有110頁\編于星期二\11點動力管道設計的一般規(guī)定管道設計一般要求：根據工藝系統(tǒng)和實際布置條件進行，做到：選材正確、布置合理、補償良好、疏水通暢、流阻較小、造價低廉、支吊合理、安裝維修方便、擴建靈活、整齊美觀，并應避免水擊、共振和降低噪聲。設計參數：設計壓力：介質最大工作壓力。水管道應包括水柱靜壓的影響，當其低于額定壓力的3%時，可不考慮。設計溫度：介質的最高工作溫度。當前第96頁\共有110頁\編于星期二\11點動力管道的允許工作壓力與公稱壓力換算：

式中［p］——允許的工作壓力，MPa；PN——管道公稱壓力，MPa；［σ］t——鋼材在設計溫度下的許用應力，MPa；［σ］s——鋼材在指定的某一溫度下的許用應力，MPa。當前第97頁\共有110頁\編于星期二\11點動力管道管材選擇鋼類鋼號溫度(℃)碳素結構鋼Q235—A.FQ235—B.F0～200Q235—A、B、C0～300Q235—D-20～300優(yōu)質碳素結構鋼10-20～42520-20～42520G-20～430低合金鋼16Mng-40～400合金鋼15CrMo51012Cr1MoV540～55512Cr2MoWVTiB、12Cr3MoVSiTiB540～555當前第98頁\共有110頁\編于星期二\11點動力管道水壓試驗要求水壓試驗用于檢驗管子和附件的強度及管系的嚴密性。試驗壓力：不小于1.5倍設計壓力，且不小于0.2MPa。試驗用水溫度：5~70℃，環(huán)境溫度不低于5℃。試驗水質：必須清潔且對管道系統(tǒng)材料的腐蝕性要小。奧氏體不銹鋼管道采用飲用水，且氯離子含量不超過25mg/L。

亞臨界及以上參數機組的主蒸汽管道和再熱蒸汽管道焊縫可采用無損探傷來代替水壓試驗。

探傷要求符合《電力建設施工及驗收技術規(guī)范（鋼制承壓管道對接焊縫射線檢驗篇）》的規(guī)定。當前第99頁\共有110頁\編于星期二\11點管道附件選擇原則附件材料：彎管、彎頭、異徑管、三通、封頭堵頭的材料應與所連接的管材一致。法蘭組件的材料，應根據管道的設計參數選用。附件型式：法蘭：設計溫度≤300℃，PN≤2.5，選用平焊法蘭；設計溫度＞300℃或PN≥4，選用對焊法蘭。彎管及彎頭：PN≥6.3，采用中頻加熱彎管或符合國家標準的彎頭；PN＜6.3采用熱成型彎頭；PN＜1.0、DN＜50采用冷彎彎管。異徑管：PN≤2.5，用焊制異徑管，PN≥4.0用模壓異徑管。封頭、堵頭：采用橢球形封頭、球形封頭或對焊堵頭。PN≤2.5采用平焊堵頭、帶加強筋焊接堵頭或錐形封頭。當前第100頁\共有110頁\編于星期二\11點動力管道三通型式選用表擠壓、焊接擠壓、焊接擠壓、焊接、鍛制鍛制、鍛焊高壓給水管道-擠壓、焊接焊接焊接低溫再熱蒸汽管道-擠壓、焊接鍛制、鍛焊焊接鍛制高溫再熱蒸汽管道擠壓、焊接擠壓、焊接鍛制、擠壓鍛制主蒸汽管道100及以下125~210300~350≥600機組容量（MW）當前第101頁\共有110頁\編于星期二\11點零件名稱公稱壓力PN(MPa)介質為下列溫度(℃)時采用的鋼材0～200300350425450510540～555法蘭法蘭蓋≤2.5Q235-(A.F/B.F)Q23520號鋼，25號鋼—4，6.3，10，2020號鋼，25號鋼12CrMo、15CrMoA—壓力不限—12Cr1MoV螺栓雙頭螺栓≤2.5Q27525，35號鋼30CrMoA—4，6.3，1035號鋼，40號鋼30CrMoA35CrMoA25Cr2MoVA—2030CrMoA，35Cr30CrMoA，35CrMoA25Cr2MoVA—壓力不限—25Cr2MolV，20CrlMoVTiB20CrlMo1VNiB螺母≤2.5Q235—(A.F/B.F)，Q27520號鋼，30號鋼35，45號鋼—4，6.3，1025號鋼，35號鋼35號鋼40號鋼30CrMoA35CrMoA—2035號鋼，45號鋼—壓力不限—25Cr2MoV，25Cr2Mo1V20Cr1Mo1V，30Cr2MoV墊圈≤20Q235—A.F，Q235—B.F，Q235，20號鋼，35號鋼—壓力不限—12CrMo,15CrMo,15CrMoA軟墊片≤10金屬石墨纏繞墊片(或石棉橡膠板)壓力不限金屬石墨纏繞墊片動力管道法蘭型式選用表當前第102頁\共有110頁\編于星期二\11點動力管道閥門選擇原則

根據系統(tǒng)的參數、通徑、泄漏等級、啟閉時間選擇，布置在便于操作、維護和檢修的地方。閘閥：關斷用，要求流阻較小或介質需兩個方向流動時選用。截止閥：關斷用，要求嚴密性較高時，選用截止閥。球閥：調節(jié)或關斷用。要求迅速關斷開啟時，選用球閥。調節(jié)閥：根據調節(jié)方式和調節(jié)范圍選用。不宜作關斷閥使用。疏水閥：水平安裝。按疏水量、選用倍率和最大連續(xù)排水量選擇。蝶閥：宜用于全開、全關，也可作調節(jié)用。安全閥：根據介質流量和參數選擇。水管道采用微啟式安全閥；蒸汽管道根據介質種類、排放量大小采用全啟式或微啟式安全閥。當前第103頁\共有110頁\編于星期二\11點（1）汽輪機自動主汽閥前的電動主閘閥，裝設旁通閥（2）截止閥：作用在閥座上的力超過50kN時，設旁通閥（3）手動閘閥，滿足以下條件設旁通閥；PN≤1.0DN≥600；PN1.6DN≥450；PN2.5DN≥350；PN4DN≥250；PN6.3DN≥200；PN10