04-地源热泵PE管施工工法-10-1-14.doc

专业收集整理精品文档！！！！！！----------------------------------精品文档，值得下载，可以编辑！！！-----------------------------！！！！！==================================================================地源热泵系统 双U型竖直地埋PE管施工工法1 前言11　地源热泵是利用地球表面浅层地能资源（岩土体、地下水或地表水）作为冷、热源进行能量转换的供热制冷空调系统地温一年四季基本恒定在16℃左右,冬季运行时,COP值约为4.2，即投入1KW电能，可得到42KW的热能;夏季运行时,COP值可达53,即投入1KW电能,可得到5.3KW的冷量并且热交换器不需要除霜，减少了结霜和除霜的用电能耗，比常规空气源空调节能50%左右地源热泵系统可供暖、制冷,还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套系统地埋PE换热管是地源热泵系统的核心之一，以竖直地埋管方式为主，使用效果良好2　双U型竖直地埋PE管技术先进,单位井深换热量比单U型高，效果好有其特有的施工方法和技术,我公司在“宁波诺丁汉大学可持续环境研究院楼”项目（该工程在2009年法国戛纳影节宫举行的国际房地产投资交易会上荣获“绿色建筑奖”,这是唯一一个来自中国的获奖建筑项目；同时该项目为2007年度浙江省第一批建筑节能示范工程，并于2009年通过了省建设厅组织的专家验收。

地源热泵系统双U型竖直地埋PE管施工中取得了一系列经验,经过总结形成工法，指导我公司类似项目施工2 工法特点2.01　PE管具有化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小等特点，施工方便，是地埋换热管的理想材料,竖直管段通长无接头.2.0.2　竖直地埋PE管施工与钻井施工等配合密切,有别于一般PE管安装0.3　双U型竖直管施工比单U型难度大,其单位井深换热量高，可以减少钻井数量，有效减少占地面积4　系统对管路强度、严密性要求比较高，通过多次试压、保压来检验系统严密性2.0.5　双U型钻井直径大,井深可达70m，为便于顺利钻井、防止井壁坍塌,采取高浓度泥浆护壁.3 适用范围 适用于地源热泵系统的双U型竖直地埋PE管4 工艺原理41　竖直地埋PE管管径一般在50mm以下,埋管越深，换热性能越好,最深的U型管埋深已达180m双U型PE垂直管埋设,管材一般为PE80 D32×3.0、SDR11级地源热泵专用管，钻孔孔径φ300，采用高浓度泥浆护壁钻孔方法2　竖直管定做，中间不设接头.43　保证管子的间距，防止竖直管路热短路，保证承压、防渗漏的质量要求.图41—1地源热泵专用PE管5 工艺流程及操作要点5.1　工艺流程地面测绘U型管清洗试压放样布孔钻机钻孔U型管预制U型管垂直敷设垂直管回填垂直管试压水平连接管开挖水平管预制水平管埋设区域试压水平回填与机房分集水器连接系统试压系统清洗5。

2　钻井5.21　熟识系统施工平面图，丈量钻井场地，并对该系统图纸进一步审核，确定井位、组别、区域、数量、孔径、深度.一旦确认严格按图施工5.2.2　实地处理地表、绿化、障碍物等，使该地块与施工平面图相符，并能实施钻井作业3　钻井布孔放样，孔位误差、偏移应保证在01m以内5.2.4　钻井机采用电动φ300型，开孔用〉φ350套管护壁，钻杆应与水平面保持垂直,最大角度偏差允许在1o以内钻井架必须定位正确,稳固牢靠2.5　钻井施工时安排好交叉施工措施，落实泥浆排放和沉淀措施,一般采用挖泥浆池、泥浆沟沉淀，以免泥浆泛滥影响工程施工.56　钻井时发生钻入困难现象比较常见，可以采取加大泥浆浓度的办法.5.27　单孔钻井完毕必须检查钻孔深度（以钻杆长度测算），深度必须保证设计值±0并检查井内是否有缩井现象，如果有必须采取措施进行护壁，以免下垂直管发生障碍5.3　垂直双U管预制51　检查PE管质量，应有出厂合格证，质检报告和生产许可证现场检查管径、壁厚、光洁度和色泽2　PE管堆放必须选择平整的地块，最好是室内，夏天防止在烈日下爆晒，冬天0℃以下不准露天灌水存放3　垂直管中间不允许套接用二个D32弯头与垂直管二根热熔承插焊成一个U型管。

向U型管内注水对U型管试压，试验压力为工作压力的15倍且不小于0.6Mpa，当工作压力大于1.0Mpa应为工作压力加0.5Mpa保持15分钟压降在3％内视为合格随后封死PE供回水管4　垂直管制作完成后U型管底部安装φ250定位器圈，以防管底磨损和下管时损伤U型弯，并能防止U型管上浮，做到正确定位4　垂直放管5.4.1　井内垂直放管是一个集体、团队工作，必须有7个以上工人参加，应互相配合统一指挥，做到PE管不落地拖拉，不弯曲无死角，在放到一根钻杆长度时加扎一个φ200的隔离钢圈，以防供回水管热短路1-1 PE管隔离钢圈 图5.41-2 PE管隔离钢圈大样图5.42　一般垂直管放到位后，地面留有1m左右外管供接水平管用，随后应立即用膨润土和细砂混合浆向孔内回填5　检修井制作安装5.5.1　每孔有二组U型管（供回水管）分别进入检修井，成一个回路到水平总管后进机房,每组U型管供回水管段设PE承插式截止阀，即可关闭任何一个回路，有利于地下管的保养和检修6　水平管开挖、埋设和回填5.6.1　根据施工图纸对PE管垂直井进行划组、分区与水平管连接，特别应注意的是水平管必须保证同程，并使每个区域、组别水流量平衡，若因井距和其它因素造成不平衡，应加设平衡阀以使其流速、流量平衡。

56.2　根据水平管变径大小，尽量在地面上预制好水平管组件,以减少在地沟内作业不便6.3　用小型挖掘机掘出管沟，沟深一般在地面以下1.5m左右，沟底宽不小于700mm4　水平埋管供回水管之间应有0.5m 以上间距，以防热短路5　挖掘管沟完成后，平整拍实沟底，将预制的水平管放入沟底，进行热熔承插焊接，对接或电熔焊接.56.6　在水平沟下焊接PE管时必须清洗焊接口，完全干燥后方能热熔焊7　完成组别或区域的水平管焊接后，应进行区域试压8　试压验收合格后,分组、分区回填,一般回填采用原土回填,首先由人工筛选回填物回填,厚度不小于300mm当发现底部有坚硬物料或弹簧土时，应向沟底和管面回填部分沙子和混合沙土,以保证水平管埋设质量，回填结束后应压实回填料,使其密集,并有一定的抗压能力，不被器物和车辆进出而破坏临时外露管口必须严密封口,防止杂物进入.57　PE管焊接51　U型PE垂直管和水平PE管应采用热熔焊接，管径大于63mm的一般采用对接热熔焊接，不管哪种焊接其焊接部分抗拉和抗压强度都应该高于原管强度若因施工场地限制，确实无法进行热熔焊接时，可采用电熔焊接7.2　热熔焊接设备采用机动或手动对接热熔焊接机和承插热熔焊接机，有台式和便携式两种。

承插式热熔温度为260±10℃，对接式热熔温度为200～210℃.5.73　承插热熔焊接操作先开启承插热熔焊接机,使其达到设定温度值，焊件插入同规格的凹凸模具上使焊件表面熔化，同时拔出管件,对准管线，水平均匀用力推入相应深度，冷却后即焊接完毕注意热熔温度和均匀水平用力不致造成管内翻边而影响水流量.若发现翻边超标,必须重新制作翻边尺寸标准为小于管径8%4　对接热熔焊接操作首先利用热熔焊机刮刀盘，固定管件在刮刀盘两侧，刮刀盘转动均匀刮削管件两端平面,使其完全平合，然后推出刮刀盘,装入电热板压紧，管件两平面电热板加热至热熔温度，管件两端平面熔化，迅速退出电热板，压紧管件两端使其均匀粘结,应严格控制热熔温度、时间和力度，待完全冷却后才能移动管件.55　特殊部位热熔焊接不能操作的情况下,则采用电熔焊接，向电熔焊接件通电,使管件内部熔丝熔化而牢固连接管件5.8　地埋管清洗和试压5.8.1　所有地埋PE管预制后，试压前必须清水清洗，待确认管内无杂物后方可实行试压8.2　地埋管试压是保证地下隐蔽工程的重要工作，试压介质为水，其水温最高不得超过40℃8.3　地埋PE管试压一般不少于4个部分①U型管预制后单管试压，将熔接好的U型管一头接压力表,另一头用钢塑转换接头连接试压泵,注水，开启压力泵，保压15分钟压降<3%视为合格，然后用热熔焊机将PE管的进出口熔焊闷头，待埋管使用。

②U型管垂直埋管回填后试压，操作顺序同上③组别试压同上其保压时间为1小时，压降〈3%.④系统试压,待全部地埋管系统完成，各部分都经试压合格，管路汇集到集、分水器后才能对系统进行试压，保压时间为24小时以上，压降〈3％以内视为合格.6 材料与设备本工法所使用的主要施工设备机具如下表61：表61　　主要施工设备机具一览表序号名 称规格型号数量1钻井机XY-3001台2泥浆泵BW—2501台3对接热熔焊机DHJ1台4承插热熔焊机φ25~1102台5电焊机3001台6试压泵0~15Mp1台7切割机φ4001台8挖掘机YW-351台7 质量控制70.1　钻井成孔质量是做好垂直管的关键,因此需控制好钻井位置偏差在0.1m以内、钻机钻杆垂直度最大角偏值在1o以内、钻井深度达到设计值±02m、并采用高浓度泥浆护壁防止井壁塌陷和缩孔2　双U型PE管制作以及试压合格是系统投入正常运行的保证,一般需进行四次试压，分别是：双U管预制完毕插入钻孔前试压，插入钻孔并灌浆后保压1h；竖直管与环路集管装配完成回填前试压；环路集管与机房分集水器连接后试压;地埋管系统全部安装完毕，且冲洗、排气和回填完成后进行系统试压。

四次试压稳压时间分别不少于:15min、30min、2h、12h,压力降不大于3％3　由于双U管在钻孔内布置有四根PE管，为防止供回水管之间直接接触形成热短路，垂直下管时需每4m在PE管上用尼龙扎带固定一个φ200的钢圈支撑架.74　施工过程中严格防止砂石等杂物进入PE管，每完成一段管道必须进行临时封堵系统完成后进行冲洗8 安全措施81　特种作业人员如钻机操作手、焊工必须持证上岗2　现场用电设备较多,且区域范围大，属于露天作业,电线不得乱拖、乱拉.材料运输、堆放时,一定要注意保护好电线，防止碰砸电线现场施工机电设备均应有良好的三级防护装置电动机械及工具应严格按一机一闸制接线，并设漏电保护开关3 　PE管热熔焊接操作切忌皮肤接触热熔板、模，以防烫伤9 环保措施91　钻孔产生的泥浆定期外运，防止现场泥浆四溢2　采用电动钻机,以减少噪音和废气排放.10 效益分析10.01　由于采用双U型垂直管，钻孔数量减少将近一半，钻孔费用降低,钻孔占地面积也节约近一半.102　垂直管检修连接井数量相应地减少一半，维护管理相对集中.10.03　由于有温度相对稳定的地热源,地源热泵系统比普通风冷热泵空调节能50%左右,供热时没有燃烧过程，避免了大气污染,供冷时不需冷却塔，避免了噪音及废热向大气排放，具有明显的节能和环保双重效益。

11 应用实例双U型PE竖直地埋管已应用于宁波诺丁汉大学可持续环境研究。