专题讲座资料（2021-2022年）城市集中供热管网管道内壁冲洗工法专业资料.doc

城市集中供热管网管道内壁冲洗工法开式再循环法冲洗城市供热管网部分目 录1 主题内容与适用范围 22 一般说明 23 冲洗原理 24 冲洗工艺 35 管网冲洗 86 冲洗质量与安全 97 主要机械设备 98 劳动组织 109 经济分析 1010 工程实例 10 电厂蒸汽冲洗城市供热管网部分1 主题内容与适用范围 112 概述 113 冲洗原理 124 冲洗技术条件 125 管道冲洗工艺 156 质量与安全 177 机械设备 188 劳动力组织 189 经济分析 1910工程实例 19开式再循环法冲洗城市供热管网部分 本工法部分是在唐山市市区供热管网主干管和唐山市市区河西路支干管及唐山市新区全区热水管网干管管内壁冲洗实践的基础上编写而成 1 主题内容与适用范围 1.l 主题内容 本工法确定了采用“开式再循环”法冲洗城市供热管网的系统技术参数的设计原则、冲洗步骤、操作方法；提出了冲洗过程中应采取的各项技术措施；指明了冲洗过程中应该注意的各种问题；解决了城市集中供热管网和大型工业管网管内壁冲洗的技术问题。

1.2 适用范围 本工法适用于各种工业与民用管道的内壁清扫、冲洗，尤其适用于城市集中供热管网大直径管道和各类大型工艺管道的冲洗；特别是缺水地方管网冲洗使用该法更为经济、合理、简单、方便2 一般说明 2.1 工程概况 唐山市市区和新区的供热管网，都是采用电厂集中供热采暖，总供热采暖面积（当时）超过600万m2其中：市区供热最大循环水量为5032t／hr；新区供热最大循环水量（当时）4600t／hr，供水温度110℃市区管道沿不通行方型砖砌地沟敷设，新区管道从电厂出来沿厂前路高架空敷设，沿新城道沿拱圈敷设，部分道路沿砖砌地沟敷设等全部地沟管道采用套筒伸缩节补偿和高架空管道自然补偿 2.2 设计规定 2.2.1 管内冲洗后无油； 2.2.2 铁含量不大于100µg／L； 2.2.3 冲洗水硬度不大于5µg／L（当量）；2.2.4 不允许含有有机溶剂等杂质3 冲洗原理3.1 杂质在管内的运动状态 管网在施工中，难免落进砂、石、砾石、砖块、电焊条头等杂物残存在管道内壁的底层，而管道内壁因氧化、腐蚀残存氧化铁皮、铁末等根据水力学和流体力学的理论分析，一般情况是：沉积在管内壁底层的杂物处于静止状态在管底不动。

当管中出现流体运动，而运动的流体流速达到某一个数值时，沉积于管底的杂质开始朝着沿流体运动的方向移动，这种移动可能表现为滑动、滚动和跳跃式移动等方式出现如果管内流体的流速继续增大，大得能使流体的流动的紊动强度足以使管内的最重杂质悬浮起来，这时管内杂物将脱开管底，随水流的流动方向向前跳跃滑动或滚动，从而出现管内杂质时而上浮，时而下沉随着紊流速度的脉动，流体向上运动的旋涡起着维持杂质悬浮运动的作用由于稳流的脉动，旋涡的运动方式及其强度呈随机性，故悬浮的杂质在流体中表现为时而上浮，时而下沉如果流体的流动速度，大于管内最重杂质的启动速度、移动速度、悬浮速度，则管内的杂质将随流体排出管外或沉积于按计算长度确定的除污短管内 总之，管内流体的速度愈大，它就愈能有足够大的原能量克服杂质在静止状态转为运动状态所需要的势能，以及移动、悬浮时所需要的动能 3.2 冲洗原理 3.2.1 “开式再循环”法冲洗概念 所谓开式再循环冲洗，就是先将贮水池或贮水水箱及管网内全部装满水，然后再开启冲洗循环水泵（或管网加压水泵），使其从水池当中抽水，注入管内，使管内水流动，再排到水池，经过过滤，再抽入管内，从而进行反复的脏水循环，换水后进行反复清水循环，换水后再进行反复净水循环，直至经化验合格，最后放水清理除污短管内杂物。

3.2.2 冲洗原理 利用水在管内流动的动力和紊流的涡旋及水对杂物的浮力，迫使管内杂质在流体中悬浮、移动，从而使杂质由流体带出管外或沉积于除污短管内 3.2.3 冲洗原则 将供水管道、回水管道的最终端连通，并安装连通阀门，先冲远处，后冲近处，先冲支管，再冲干管 先脏水循环冲洗，再换水清水循环冲洗，最后换水净水循环冲洗4 冲洗工艺 4.1 冲洗技术条件 4.1.1 假设条件 （1）杂质在流体中的运动状态是随流体流速的变化而变化，流体流速愈大，被冲出的杂质质量愈大； （2）砂、砾石的当量直径平均为10mm，其重度γ=25506N／m3； （3）电焊条、螺帽的当量直径平均为 10mm，其重度γ=77008.5N／m3； （4）砂、砾石与管壁的摩擦阻力系数为γs=0.0072； （5）泥土与管壁摩擦阻力系数为γs=0.023 4.1.2 技术参数 （l）冲洗压力按系统沿程阻力损失和局部阻力损失计算而定； （2）冲洗速度由计算而定；（3）冲洗介质为水，其γ=9810N／m34.2 冲洗段的划分根据杂质在管内运动状态，选择冲洗速度和最长冲洗长度。

一般冲洗段为总干管和支线两个段4.3 冲洗速度的确定4.3.1 启动速度计算启动速度是指杂质在管内从静止状态到运动状态所需流体的最小速度，计算推荐武汉水利电力学院公式，即；V0=式中： V——杂质的启动速度，m／sec； h——有压管道液柱高度，m； d——杂质的当量直径，m；γs——杂质的平均重度，N／m3； γ——水的重度，9810N／m34.3.2 移动速度计算式中： Vs——杂质在水流中的移动速度，m／sec； g——物体重力加速度，9.81m／sec2； γs、γ——同前述； dmax——杂质最大当量直径，m 4.3.3 悬浮速度计算 杂质在管内因流体的浮力而产生流体对杂质的悬浮速度，即：式中： Vg——杂质在流体中的悬浮速度，m／sec； λ——阻力系数； d、g、γs、γ——同前所述4.3.4 最小冲洗速度的确定（1）最小冲洗速度的计算式中； Vmin——最小冲洗速度，m／sec； f——杂质颗粒与管壁的静摩擦系数，砂、砾石与钢取f=0.4；γs、γ、dmax－——同前所述。

2）最小冲洗速度的确定在上述四种速度计算基础上，将最大速度作为最小冲洗速度，再根据流体损耗计算，最终复核后确定，水冲洗一般选1m/sec4.4 冲洗流量的确定式中： Q——最小冲洗流量，m3／Sec； D——管道公称内径，m； Vmin——最小冲洗速度，m／sec 4.5 最大冲洗长度的确定4.5.l 流体在管内沿程阻力损失计算式中： L——管路冲洗长度，m； D——冲洗管道的内径，m； γ——水的重度，N／m3； Vmin——最小冲洗速度，m／sec； λ1——沿程阻力系数4.5.2 杂质沿管内阻力损失计算式中： ΔPs——杂质沿管内阻力损失，N／m2； λs——杂质与管壁摩擦阻力系数； γs——杂质平均计算重度，N／m3； L、D、Vs、g——同4.5.l和4.3.l4.5.3杂质悬浮阻力损失计算式中： ΔPg——杂质悬浮阻力损失，N／m2； L、Vg、Vs、γ——同4.3.1、4.3.3、4.5.1； m1——重量流量浓度，杂质的重量流量与水的重量流量的比值。

4.5.4杂质沿三通、弯头、补偿器的局部阻力损失计算ΔP局＝ΔP三＋ΔP弯＋ΔP补＝（ζ三＋ζ弯＋ζ补）·式中： ΔP局——杂质局部阻力损失，N／m2； ζ三、ζ弯、ζ补——三通、弯头、补偿器阻力损失系数；Vmin、g、γ——同4.5.14.5.5 最大冲洗长度计算（l）单位管长压力损失计算式中： i——单位管长压力损失 N／m2／m； 其他物理量——同前各条2）阻力总损失计算Hmax=ΔP1＋ΔP2＋ΔP3＋ΔP局式中： Hmax——系数阻力总损失，N／m2； ΔP3——冲洗出口静压，N／m2；ΔP1、ΔP2＝（ΔPs＋ΔPg）——同4.5.1、4.5.2、4.5.33）最大冲洗长度计算式中： Lmax——最大冲洗长度，m； ΔP3、I、ΔP局——同3.5.54）城市供热管网不同管径（水网）冲洗长度等计算，详见附表1 4.6 冲洗系统的选择 4.6.1 冲洗系统的设计（1）设计依据依据城市供热管网的设计图纸和各种技术参数及管线沿程的自然条件和社会条件2）系统选择原则①冲洗水池和水泵应设在管网的起点或中间段，便于系统的选择和分配；②根据干管和支管的长度，分干管系统和支管系统；干管过长，可以分两个系统，但中间部位加连通管，安装连通阀门；也可以分干管和支管为一个系统。

3）冲洗位置的选择①水泵尽可能安装在场地宽敞和平整处，便于操作和安装变配电装置及其他设施；②尽量靠近有电源和水源地段，以减少临时用水、用电设施的费用；③尽量用永久性设施及总供水泵站，以大量节约资金4）冲洗系统的设计内容根据城市供热管网设计图纸，将主干线、支线做系统的水力学计算，求出:①连通管直径；②冲洗速度； ③冲洗长度；④系统沿程和局部阻力总损失；⑤水泵扬程和流量； ⑥贮水水池（或水箱）的最小容积；⑦贮水池中的过水断面及过滤网截面面积；⑧除污器（或除污短管）的直径和容积等4.6.2 冲洗设备的选择（l）水泵的选择①根据最小冲洗速度计算的最大冲洗流量，确定水泵的额定流量；②根据最大冲洗长度计算的沿程阻力损失、局部阻力损失、杂质在管内运动所耗的损失总和，确定水泵的额定扬程；③根据水质含沙泥程度确定水泵种类；④可以用正式工程的水泵，冲洗后进行解体清洗，保证使用2）其他设备的选择①根据水泵型号，确定电气设备，如变压器、启动器、保护装置等；②各种闸阀、止回阀、底阀等；③根据计算确定除污器等4.7 冲洗系统的安装4.7.1 水泵的安装按工艺要求，做临时泵基础，安装冲洗水泵，方法按正式工程要求装。

4.7.2 管道的安装主要是临时管道安装，将水泵入口接到水池里，水泵出口接到主干管供水管上，系统排水接到回水管端，并将水排入水池，其他将阀门隔断4.7.3 阀门及除污器的安装（1）阀门按规程要求安装；（2）除污器按流向安装 直管段，安装在最长冲洗段末端，在干线管底开三通，安装除污短管； 高支架、几型补偿器，安装在补偿器末端，即流出方向4.7.4 连通管的安装 在主管和支管末端供回水管上开三通安装连通管、连通供水管和回水管，并在连通管上安装一个阀门将供水、回水管隔断冲洗时打开，运行时隔断5 管。