第十二讲 热水供应及燃气管道安装工程
一、内容提要
这节课主要介绍第四章第三节建筑热水供应系统安装工程和第四节燃气管道安装工程。
二、重点、难点
建筑热水供应系统的主要设备组成、特点、应用范围、安装规范、燃气管道工程的安装施工方法。
三、内容讲解
大纲要求
1、了解所选考专业组系统及其主要设备组成。
2、熟悉所选考专业组系统的安装及调试工艺和相关规范的基本内容。
第三节 建筑热水供应系统安装工程
建筑热水供应系统中有三个组成部分：加热冷水设施、输配水设施和安全控制设施。
一、热水供应系统及方式
按供应范围建筑热水供应系统分为区域热水供应、集中热水供应和局部热水供应。
（一）室内热水供应方式
根据热水供应系统各个组成部分划分有多种形式：
（1）按加热冷水和贮存方式可分为：非燃煤热水器（炉）直接加热方式；汽水混合直接加热方式；容积式水加热器间接加热方式及组合式热水加热方式等。
（2）按不同的输配管网敷设方式可分为：上配下回同程或异程全循环热水供应方式；下配上回或下回同异程，异程机械循环方式；立管配对结环组合热水供应方式；立管分区组合热水供应方式等。
（二）热水供应系统分类及选择
1、过程供应系统分类
热水供应系统由热源、加热设备及管道组成。
2、系统的选择
热水供应系统的选择，应根据使
二、热水供应系统的安装
（一）热水供应系统分类、热源及加热设备
1、制备热水的热源
一般说如果条件具备应优先采用余热，废热、地热、太阳能等热源。采用城市热网供热制备热水，首选是全年性供热网，面对季节性冬季供热网，则应进一步作技术经济分析比较，确定取舍。电热制备热水在具有丰富电力资源的地区适用。对上述各种热源都不具备条件或技术经济不合理时，再选用家用燃油，燃气热水锅炉制备热水。
2、小型制备热水设备
(l)电能热水器。
(2)太阳能热水器。
(3)燃气热水器。要求用热水及时、快速，用热水量不大时，宜选用直流快速式热水器，如用热水量大，且对温度要求变化不大时，则宜选用容积式燃气热水器。
3、热水锅炉加热
采用锅炉直接加热热水，设备、管道简单，热效率较高，适用于用水较均匀，耗热量不大的单层或多层建筑。
4、汽水混合加热
汽水混合加热包括多孔管直接加热和蒸汽喷射器加热，亦属于直接加热方式。蒸汽喷射器加热可用于对噪音要求较高的旅馆、医院、学校、办公楼等建筑。
5、容积式加热器
适用于耗热量较大，要求供水温度较稳定，噪声低的场合。
6、快速加热器加热
适用于用水量较大且均匀的情况。此种装置也属于间接加热方式。
7、水箱盘管加热
适用于耗热量较大，且有条件设置高位加热水箱的场所。
（二）热水贮水箱
当热水供应系统的供水与用水情况不一致时，一般采用设置热水贮水箱来调节加热设备供水与用水之间的不平衡。热水贮水箱有开式和闭式两种，开式水箱即高位水箱；闭式水箱设在系统的下部，称为低位水箱。在设有高位热水箱的系统中，应设置冷水补给水箱。当热水供应系统采用低位水箱时，加热器或热水贮水器上应设置膨胀管，膨胀管通至冷水箱上部。
（三）采暖系统入口装置安装
室内采暖系统与室外供热管网相连接处的阀门、仪表和减压装置等统称为采暖系统入口装置。
1、热水采暖系统入口装置
根据室外供热管网的供水参数和用户的用水参数不同，热水采暖系统入口装置一般有三种形式，即设调压截止阀的热水采暖系统入口装置、设调压板的热水采暖系统入口装置和设混水器的入口装置。其作用是用来接通（或切断）热媒，以及减压、观测热媒的参数。
带调压板的热水采暖系统入口装置主要由调压板、除污器、压力表、温度计、截止阀等组成。调压板为铝合金或不锈钢制成，用来调整供水压力，起减压作用。
2、蒸汽采暖系统入口装置
蒸汽采暖系统入口装置可分为以下几种形式：
（1）低压蒸汽直接供汽系统入口装置。外网为低压蒸汽，其所供压力与室内所需的低压蒸汽压力相同。此系统应在供汽干管上设置截止间和压力表。
（2）设两个截止阀的减压供汽系统入口装置。
（3）设减压阀的减压供气系统入口装置。在供气干管上设置减压阀，安全阀和压力表。
（4）设汽水分离器和减压阀的供气系统入口装置，此装置适用于汽质要求高的系统。
（四）散热器安装
l、散热器的种类
（1）柱型散热器。柱型散热器通常由灰口铸铁铸成而成。常用的柱型散热器有二柱、四柱、五柱三种。柱型散热器的优点为式样美观、表面不易积灰，易清扫，缺点为强度低、承压能力差，组对费时费工，造价较高，多用于民用及公共建筑。
（2）长翼型散热器。长翼型散热器由灰口铸铁铸造而成。根据翼片多少分为大 60和小 60两种。
（3）钢串片式散热器。
（4）平板式散热器。
（5）光管式散热器。占地空间大，不美观，常用于灰尘多的车间。
2、散热器组的安装
散热器通常安装在室内外墙的窗台下，走廊和楼梯间等处。安装时一般先栽托架（钩），然后将散热器组挂在托架上。散热器组安装时先刷底漆和银粉漆各两遍。
（五）热水供应系统管道及附件安装
1、管材管件及选用
热水管网均应采用耐压管材及管件，一般可采用热浸镀锌管和钢塑管、铝塑管、聚丁烯管（pb管）、聚丙烯管（pp管）、交联聚乙烯管（pex管）等。对宾馆、高级公寓和办公楼等宜采用钢管和铜管件。
2、热水供应系统的附件
（1）流量调节、汇集分配、泄压和计量。热水供应系统和给水系统相同，采用阀类进行流量调节和控制。
流量汇集、分配是指在热交换站内汇集、分配热介质，以供应几个室内热水供应系统而设的集水器、分水器、分汽缸。
热水供应系统泄压是为防止系统发生超压事故，其技术措施一般是采用安全阀。如热媒为小于等于90℃低温软化热水，则其闭式水加热器上应装安全阀，热媒为大于90℃高温软化热水或蒸汽时，其水加热设备除应设置安全阀外还应装设膨胀罐或膨胀管。注意不得在安全阀与设备之间装设取水管、引气管或阀门。
系统热水总量的计量水表应装设在水加热器的冷水进水干管上；用于计量分户用水或个别供水点用水量的水表，一般布置在配水支管上。
（2）水管道受热伸长及其补偿。钢管热伸长量△l可按下式计算：
△l＝0．012（t2—t1）l
补偿管道热伸长技术措施有两种，即自然伸长补偿和伸缩器的补偿。
（3）排气和泄水装置。
（4）热水温度、压力观测和水温自动调节。
（5）膨胀水罐与膨胀管。
（6）疏水器。
3、热水供应系统的保温
常用保温材料有超细玻璃棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、石棉、岩棉、聚氨酯现场发泡、矿渣棉等。
（六）管网敷设
热水管网有明装和暗装两种敷设方式。一般建筑的热水管采用明装敷设，只有在建筑或生产工艺有特殊要求情况下采用暗装。热水管道的固定措施有固定和活动导向支架两种。钢管防腐作法：在室内管沟、天棚或明装的保温管，其管底应刷防锈漆2遍，保温层外应包扎1层油纸或玻璃布。热水管道的室外部分当不能在管沟内敷设时，可采用保温材料聚氨酯硬质泡沫塑料，外作玻璃钢管壳直埋地敷设。
第四节 燃气管道安装工程
一、燃气的分类
燃气是可燃气体为主要组分的混合气体燃料，主要有人工煤气（简称煤气）、天然气和液化石油气。人工燃气按制取方法可有：干馏燃气、裂化燃气、气化燃气。
二、燃气系统
（一）燃气管过系统
1、系统的组成
城镇燃气管道系统由输气干管、中压输配干管、低压输配干管、配气支管和用气管道组成。
2、系统的形式
城镇燃气管道系统由各种压力的燃气管道组成，其组合形式有一级系统、两级系统、三级系统和多级系统。三级系统由高压、中压和低压三级管网组成。
3、系统压力分级
（1）城镇燃气管道按输送燃气的压力分级。
（2）液态液化石油气管道按设计压力分为3级。
如单一气源的小城镇可以采用低压一级管道系统；供气量中等规模，建筑层数较低而建筑物又较分散的中小城市，可采用中压一级管道系统。目前我国大多数城市采用中、低压两级管道系统。
（二）燃气输配系统
1、燃气长距离输送系统
燃气长距离输送系统通常由集输管网、气体净化设备、起点站、输气干线、输气支线、中间调压计量站、压气站、分配站、电保护装置等组成。
2、燃气压送储存系统
燃气压送储存系统主要由压送设备和储存装置组成。
压送设备是燃气输配系统的心脏，用来提高燃气压力或输送燃气，目前在中、低压两级系统中使用的压送设备有罗茨式鼓风机和往复式压送机。贮存装置的作用是保证不间断地供应燃气，平衡、调度燃气供变量。其设备主要有低压湿式储气柜、低压干式储气柜、高压储气罐（圆筒形、球形）。
燃气压送储存系统的工艺有低压储存、中压输送；低压储存、中低压分路输送等。
（三）燃气系统附属设备
（l）凝水器。常用的凝水器有铸铁凝水器、钢板凝水器等。
（2）补偿器。补偿器形式有套筒式补偿器和波形管补偿器，埋地铺设的聚乙烯管道，在长管段上通常设置套筒式补偿器。
（3）调压器。按构造可分为直接式调压器与间接式调压器两类，按压力应用范围分为高压、中压和低压调节器，按燃气供应对象分为区域，专用和用户调压器，其作用是降低和稳定燃气输配管网的压力。直接式调压器靠主调压器自动调节，间接式调压器设有指挥系统。
（4）过滤器。过滤器的过滤层用不锈钢丝绒或尼龙网组成。
三、燃气管道安装
（一）燃气管道材料选用
一般情况下，煤气、天然气的中、低压管道系统可以采用铸铁管或聚乙烯管和钢管，而高压系统必须采用钢管。液态、气态液化石油气管道均采用钢管。
（二）室内燃气管道安装
1、管道安装要求
（1）燃气管道采用螺纹连接时，煤气管可选用厚白漆或聚四氟乙烯薄膜为填料，天然气或液化石油气管选用石油密封脂或聚四氟乙烯薄膜为填料。
（2）燃气管道敷设高度（从地面到管道底部或管道保温层部）应符合下列要求：
①在有人行走的地方，敷设高度不应小于 2．2m；
②在有车通行的地方，敷设高度不应小于4．5m。
2、燃气设备的安装要求
燃具与燃气管道宜采用硬管连接，镀锌活接头内用密封圈加工业脂密封。采用软管连接时，家用燃气灶和实验室用的燃烧器，其连接软管长度不应超过2m，并不应有接口，工业生产用的需移动的燃气燃烧设备，其连接软管的长度不应超过30m，接口不应超过2个，燃气用软管应采用耐油橡胶管，两端加装轧头及专用接头，软管不得穿墙、窗和门。燃气管道应涂以黄色的防腐识别漆。
（三）室外燃气管道安装
1、管道安装基本要求
（l）地下燃气管道埋设的最小覆土厚度应符合如下要求：
l）埋设在车行道下时，不得小于0．8m ；
2）埋设在非车行道（或街坊）下时，不得小于 0．6m ；
3）埋设在庭院内时，不得小于0．3m；
4）埋设在水田下时，不得小于0．8m。
（2）与输送腐蚀性介质的管道共架敷设时，燃气管道应架在上方。对于容易漏气、漏油、漏腐蚀性液体的部位，如法兰、阀门等，应在燃气管道上采取保护措施。
（3）煤气管道管径dn≥500mm中压管、天然气管道管径dn≥300mm的高中压干管上阀门的两侧宜设置放散管（孔）；地下液态液化石油气管道分段阀门之间应设置放散阀，其放散管管口距地面距离不应小于2m，地上液态液化石油气管道两阀门之间的管段上应设置管道安全阀。
（4）燃气管道所用钢管（除镀锌钢管外）在安装前应作防腐处理，其中架空钢管的外壁应涂环氧铁红等防锈漆两遍，埋地钢管外壁应按设计要求做外防腐。当设计无规定时，埋地钢管外防腐可采用环氧煤沥青或聚乙烯胶粘带，埋地镀锌钢管外壁及螺纹连接部位应做普通级防腐绝缘，螺纹连接部位的修补可用水柏油涂刷并包扎玻璃布作三油二布处理，或用环氧煤沥青涂刷并包扎玻璃布作二油一布处理
（5）铸铁管的连接应采用s型机械接口，接口填料使用燃气用橡胶圈。
（6）铸铁管与钢管之间的连接，应采用法兰连接。螺栓宜采用可锻铸铁，如采用钢制螺栓，应采取防腐措施。
（7）聚乙烯燃气管道采用电熔连接（电熔承插连接、电熔鞍形连接）或热熔连接（热熔承插连接、热熔对接连接、热熔鞍形连接），不得采用螺纹连接和粘接。与金属管道连接时，采用钢塑过渡接头连接。钢塑过渡接头钢管端与钢管焊接时，应采取降温措施。
（8）钢塑过渡接头一般有两种形式，对小口径聚乙烯管（d≤63mm），一般采用一体式钢塑过渡接头；对大口径聚乙烯管（d＞63mm），一般采用钢塑法兰组件进行转换连接。
2、管道埋设的基本要求
（1）沟槽开挖。
l）钢管、聚乙烯管单沟边组装时，管沟沟底宽度为：
a＝d＋0.3
双管同沟铺设时，管沟沟底宽度为：
a＝d1＋d2＋s＋c
式中a——沟底宽度（m）；
d——管道外径（m）；
d1——第一根管道外径（m）；
d2——第二根管道外径（m）；
s——两管之间的设计净距（m）；
c——工作宽度（m），当在沟底组装时为0．6，在沟边组装时为0．3。
2）梯形槽上口宽度可按下式确定：
b＝a＋2nh
式中b——沟槽上口宽度（m）；
a——沟槽底宽度（m）；
n——沟槽边坡率（边坡的水平投影与垂直投影的比值）；
h——沟槽深度（m）。
(2)回填土。
回填土应分层夯实，每层厚度0．2－0．3m管道两侧及管顶以上0．5m内的填土必须人工夯实，超过管顶0．5m，可使用小型机械夯实，每层松土厚度为0．25－0．4m。
