城市集中供热管网管道内壁冲洗工法.doc

城市集中供热管网管道内壁冲洗工法 编制单位中国建筑第二工程局 批准部门中华人民共和国建设部 工法编号YJGF2694 主要执笔人黄崇国、李学贞 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2 2 一般说明2 3 冲洗原理2 4 冲洗工艺3 5 管网冲洗8 6 冲洗质量与安全9 7 主要机械设备9 8 劳动组织10 9 经济分析10 10 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11 2 概述11 3 冲洗原理12 4 冲洗技术条件12 5 管道冲洗工艺15 6 质量与安全17 7 机械设备18 8 劳动力组织18 9 经济分析19 10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100g／L； 2.2.3 冲洗水硬度不大于5g／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γ25506N／m3； （3）电焊条、螺帽的当量直径平均为 10mm，其重度γ77008.5N／m3； （4）砂、砾石与管壁的摩擦阻力系数为γs0.0072； （5）泥土与管壁摩擦阻力系数为γs0.023。 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γ9810N／m3。 4.2 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／m3。 4.3.2 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f0.4； 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/sec。 4.4 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.l。 4.5.3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4.5.1。 4.5.5 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 HmaxΔP1＋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、4.5.3。 （3）最大冲洗长度计算 式中 Lmax最大冲洗长度，m； ΔP3、I、ΔP局同3.5.5。 （4）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 管网冲洗 5.1 冲洗前准备工作 5.1.1 系统试压完成，端点加固，支撑完成，临时管道、阀门等全部安装就位； 5.l.2 水泵、电气安装调试完成； 5.l.3 供水、供电已疏通环节等； 5.1.4 冲洗系统已确定，顺序确定，连通管按系统和顺序开通或关闭； 5.1.5 完成周围警戒工作。 5.2 冲管 5.2.1 系统注水 将冲洗的系统主干线、支线的供水管和回水管内全部注满水5225m3，并在高处排放空气。 水可以用水泵注水，也可以用开三通直接往管里灌水。若管内试压水未排掉，要补充注水，直至全部注满水为止。 5.2.2 粗洗循环 启动冲洗水泵，进行8～10hr的管内脏水循环，迫使管内沉积的砂、砾石等杂质沿水流方向移动而最终沉积到除污短管（除污器）中，使轻质悬浮杂质沿管道排水口排入水池中，经过滤清除掉。 5.2.3 清水循环 粗洗后的脏水停泵后马上排入城市雨水管道内（不要停泵静止后再排）,待管道内最低点水全部排净后，关掉排水阀门，再向供水管和回水管内注入清水，管内水满后，再开启冲洗水泵，循环8～10hr以后，迅速排掉管中的浑水。这个过程是使管内的细砂及氧化铁皮等有足够的时间移动沉入除污短管内。若循环不理想，可以延长循环时间。 5.2.4 精洗循环 精洗是在清水循环后，将浑水全部排掉，然后注入自来水，继续开泵循环，使管内全部杂质都沉积在除污短管里面，经水质化验合格后结束清洗循环。化验不合格用延长清洗循环时间解决，直至化验全部合格为止。 5.3 清理、检查、恢复系统 5.3.1 清理 先将排气阀门开启。使排水时向管内补气，防止管内出现真空。根据现场情况，将管内贮水全部排入规定的城市雨水管内或污水管内。 5.3.2 检查 水排净后，将全部除污短管打开，将沉积杂物清除干净，并用水洗净除污短管，然后将除污短管法兰盖或阀门安装好并紧固。 5.3.3 恢复系统 恢复系统，将临时管网和冲洗用管道、阀门拆除掉，并堵住全部开洞，拆除全部临时加固等构筑物，使系统按设计和使用功能处于正常状态。 5.4 注意事项 （l）循环时间，视水内含杂质情况而延长或缩短； （2）脏水循环时间尽可能长些，使杂质有足够时间移动沉积在除污短管内； （3）多支管冲洗时，一定先冲洗最远段，再冲洗近段，在选择时，一定要控制开关连通管，系统必须形成循环。 6 冲洗质量与安全 6.l 冲洗质量 6.1.1 质量标准 精洗出口的水质做化学分析后，能达到下列标准为合格 （l）无砂、泥和悬浮物； （2）水中无油、无有机溶剂； （3）水的硬度不大于5μg； （4）铁的含量小于100μg／t等。 6.1.2保证质量的措施 （l）延长粗洗时间，保证杂质移动和沉积的时间； （2）加大流速，尽可能将杂质冲出管内； （3）编出冲洗顺序图，严格按顺序冲洗，防止环路短路漏掉支管冲洗； （4）抽样化验，分级、分段冲洗，合格即停。 6.2 冲洗安全 6.2.1 安全要求 （1）不出现水击现象，不能将水排到马路上； （2）防止最远端部阀门或封头被冲掉。 6.2.2 安全措施 （1）冲洗速度确定后，水泵尽可能安装在最高点，防止故障停电造成水头倒击； （2）将出水口、排水口用管道接到就近城市污水管或雨水管井内； （3）自由端部阀门或封头试压前，应做加固或加力顶住。 7 主要机械设备 主要机械设备 表1 序号 名称 规格型号 单位 数量 备注 1 离心水泵 14Sh－28 Q＝972～1440m3/hr H＝0.2～0.14MPa 台 2 冲洗循环用 2 电动机 N＝75kW n＝1450γ/min 台 2 配水泵用 3 离心多级水泵 6BA－6A Q＝110～200m3/hr H＝0.3MPa 台 1 向管网内注水 4 自耦试压起动箱 QJ3－75 套 2 水泵启动用 5 止回阀 Dg300,Pg0.4MPa 个 2 水泵配套 6 阀门 Dg600,Pg2.5MPa 个 1 水泵配套 7 阀门 Dg500,Pg2.5MPa 个 1 水泵配套 8 阀门 Dg300,Pg2.5MPa 个 2 水泵配套 9 阀门 Dg200,Pg1.6MPa 个 若干 连通用 8 劳动组织 8.1 劳动力及分工 以新区热网冲洗为例 劳动力分工表 表2 工种 人数 岗位及主要职责 钳工 4 启动水泵和检修设备（三班制） 电工 3 维护水泵供电和照明（三班制） 管工 13 检查冲洗和调整循环系统，注水等（三班制） 焊工 3 临时焊接（三班制） 8.2 工期 以新区热水管网冲洗为例，分段冲洗时间为一个月（包括安装临时管道、水泵和移动位置），实际冲洗时间为10d，真正冲洗时间为3d（其余时间为安装临时管道和水泵阀门等）。 9 经济分析 经济分析表 表3 名称 定额 实际 节约 人工（日） 1961 330 1631 耗水量（m3） 205653 40000 465653 软水量（m3） 5225 0 5225 直接费（元） 64508.38 8390.02 56118.36 注①此表按85的定额价计算 ②冲洗临时管道和安装费用由建设单位另签证，未包括在冲洗之列。 10 工程实例 10.1 唐山市区供热干管冲洗； 10.2 唐山市平房区供热管网冲洗； 10.3 唐山市河西路供热管网冲洗； 10.4 唐山市新区供热干管冲洗； 10.5 唐山市新区13小区供热管网冲洗； 10.6 唐山市新区11小区供热管网冲洗等。 附表1 城市热力管网不同管径冲洗（水）长度汇总表 序号 管道规格 DS mm 管道内径 Dg m 管道内截 面积F m2 最小冲洗 速 度 m/sec 最大冲洗 速 度 Lmaxm 备 注 1 9209 0.902 0.639 1.025 631 2 8208 0.804 0.510 1.284 354 3 7207 0.706 0.391 1.100 391 4 6307 0.616 0.298 1.050 476 5 5296 0.517 0.208 1.050 403 6 4266 0.414 0.135 1.050 1787 7 3777 0.366 0.103 1.050 329 8 3257 0.311 0.076 1.050 313 9 2777 0.259 0.053 1.050 318 10 2196 0.207 0.034 1.050 486 11 1594.5 0.150 0.018 1.000 434 12 1334 0.125 0.012 1.000 280 13 1084 0.100 0.008 1.000 217 14 763 0.069 0.004 1.000 121 15 573 0.051 0.002 1.000 77 电厂蒸汽冲洗城市供热管网部分 本工法部分是在唐山市新区城市蒸汽管网和唐山市缸窑片城市蒸汽管网冲洗实践基础上编写的。 1 主题内容与适用范围 1.1 主题内容 本工法确定了利用电厂蒸汽冲洗城市供热管网的原则和方法，并指出冲洗中应注意的各种问题。 1.2 适用范围 本工法适用于具备蒸汽源的供热管网及工业管道的内壁冲洗，不适用于给排水管道、煤气管道及一切未考虑热胀冷缩的工业管道。 2 概述 随着我国城市集中供热、供汽事业的不断发展，城镇或工业集中区域将逐步建设热电厂实现城镇或生产区域集中供热。因此，新建的热力管网内壁冲洗质量的好坏，直接影响电厂设备的安全运行，为此搞好管网冲洗，保证管内壁无杂质，是安装过程当中一项极为重要的工作。 2.l 工程概况 唐山新区城市蒸汽管网，是由电厂用二根D7208干管向工厂供汽，用D21910的管道返输凝结水，管网沿高支架敷设，自然补偿，座标全长为2998m。缸窑片城市蒸汽管网，是由电厂用二根 D6308干管向工厂供汽，管道沿架空支架敷设，采用球型补偿器补偿，全长11848m。 2.2 设计规定 （l）冲洗速度V≤80m／sec； （2）无油； （3）铁不大于100μg／L； （4）硬度不大于50μg／L； （5）不允许有有机溶剂等杂质。 2.3 工艺要求 为保证锅炉发电机组安全运行，管道内的杂质必须除净。只加大冲洗速度冲净管内的杂物并不能满足机组运行安全，还必须保证附在管内壁氧化铁皮剥掉冲走，所以应采取动量法及间隙冲洗的工艺满足设计要求和电厂的规定。 3 冲洗原理 3.l 杂质在管内的运动状态 城市管网施工，一般残存在管壁的主要杂物是砂、泥、砖块、砾石、保温瓦、电焊条或螺帽等。一般情况，这些杂物沉积于管底部。若需将这些静止状态的杂物冲掉，则需有足够的速度或动能克服它们所需的移动速度、悬浮速度、启动速度。根据流体力学和水力学的理论分析、当管中流体的流动速度大于上述杂质的启动、悬浮、移动速度时，管内杂质开始朝流体流动的方向移动，这种移动可能表现为滑动、滚动和跳跃式移动。如果管内流体的流动速度继续增大，则流体的紊动强度就能足以维持杂质悬浮起来，沿流体方向向前滑动、滚动、悬动，从而随流体排出管外。 3.2冲洗原理 利用热电厂试运行的蒸汽冲管原理，即利用蒸汽的高速流动的动力对管内杂质产生作用力，将杂质冲走。与此同时，依靠蒸汽的热量对管道反复加热、冷却，使管壁温度产生变化，造成管道多次热胀冷缩；使管壁产生反复蠕动，使附着于管内壁上的氧化铁皮爆松脱落，最终随汽流冲掉。 4 冲洗技术条件 4.1假设条件 （l）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，被冲击的杂质的质量愈大； （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＝77088.5N／m3； （4）砂、砾石与管壁的摩擦阻力系数为λs＝0.0072； （5）泥土与管壁摩擦阻力系数为λs＝0.023。 4.2 流体参数 （1）过热蒸汽压力P＝0.7MPa； （2）过热蒸汽温度180～200℃； （3）过热蒸汽重度γ＝32.1N／m3； （4）过热蒸汽运动粘滞系数μ0.1810-6m2/sec。 4.3 冲洗速度的确定 4.3.1 计算杂质在管内的运动状态 （1）启动速度计算 推荐武汉水利电力学院公式是 V0 式中 V。各种杂质的启动速度，m／sec； h 有压管道液柱高度，m； d 各种杂质的当量直径，m； γs 各种杂质的平均重度，N／m3； γ 蒸汽（流体）重度，N／m3。 （2）悬浮速度计算 推荐计算公式是 式中 Vg悬浮速度， m／sec； d、γs、γ同4.3.1（1）各物理量意义 （3）移动速度计算 推荐计算公式是 式中 Vs移动速度，m／sec； dmax杂质最大当量直径，m。 g重力加速度，g9.81m／sec2； γs、γ同4.3.21各物理意义； 4.3.2 动量速度和动量系数确定 1动量速度 经推导,推荐计算公式是 G额FU额、γ 式中 V冲冲管动量速度，m／sec； K 动量系数； U额、U冲锅炉和冲管时额定工况下的蒸汽比容9.8N/m3； F蒸汽流通截面面积，m2； G额蒸汽额定动量流量，9.8N/sec。 （2）动量系数的确定 动量系数，实际上是表示冲管的质量标准，为保证其冲管的效果，一般取K1.5。 4.4 最小冲洗速度的确定 4.4.1 根据前面推荐的公式，按杂质最大当量直径和最大重度分别计算杂质的启动速度、移动速度、悬浮速度和按动量系数计算动量速度。 4.4.2 最小冲洗速度的确定 按4.3计算的各种速度，取最大速度作为冲洗最小速度，经计算Vmin53m／sec。 4.5 冲洗流量的确定 按4.4.2确定的速度，根据干线、支线管道断面面积，计算流量，再根据选择的冲洗段，冲洗程序及方法，确定冲洗流量，但不得大于锅炉额定蒸发量。经计算Gmax242.86t／hr。 4.6 最大冲洗长度的确定 4.6.l 流体和杂质在管内的阻力损失是 （1）流体阻力损失，按伯努力方程式计算 式中 L管路冲洗长度，m； D管道内径，m； Vmin最小冲洗速度，m／sec； γ流体重度，9.8N／m3； λ1流体沿程阻力系数。 2杂质沿程阻力损失 式中 各物理量同4.3.l3和4.6.l1。 3杂质悬浮阻力损失 式中 m1重量浓度，杂质与蒸汽重量流量的比值； 其他物理量同4.3.12、4.3.13和4.6.11。 （4）单位管道长度的压力损失 式中 i单位长度压力损失， N／m2； （5）总阻力损失 Hmax＝ΔP1＋ΔPg＋P3＋（ζ三＋ζ弯＋ζ补） 式中 Hmax总阻力损耗，N／m2； ΔP3冲洗出口静压，N／m2； ζ三、ζ弯、ζ补三通、弯头、补偿器局部阻力系数； 4.6.2 管道最大冲洗长度的确定 式中 ΔP三、ΔP弯、ΔP补杂质经三通、弯头、补偿器的局部损失，N／m2； 计算Lmin2577.32m。 5 管道冲洗工艺 5.1 冲洗原则 制定切实可行的冲洗方案，按前面论述的各项要求和步骤，制定方案，确定最大冲洗长度，在最大冲洗长度段安装除污短管，安装排汽口等。 5.2 冲管顺序 开启电厂主蒸汽阀门→向管内送汽暖管→缓慢升温→管道恒温→全开主蒸汽阀→冲管15min→缓慢停汽→管道冷却→开排水阀排凝结水→管道补气→管道再送汽暖管→关排水阀、进汽阀→恒温→ 冲管（15min）→停汽冷却→检查排污阀→恢复→交工。 5.3 冲管前准备 5.3.1 管道强度试验、系统试验全部完成。 5.3.2 全部开口都应焊堵，固定支架全部焊完。 5.3.3 管道保温工程全部完成。 5.3.4 将管网干线和被冲支线阀门阀蕊抽掉，并将阀门压盖紧固，将所有除污短管法兰盖压紧等。 5.3.5 将系统内最低点和补偿器终点的水排尽。 5.3.6 关闭管网系统内的全部排汽阀、排水阀。 5.3.7 将管道高支架上安装的预压缩弹簧和可变量恒力弹簧的固定卡和固定销轴都抽掉，使管道成自由状态。 5.3.8 将排汽口靶牌安装好。 5.3.9 安装通讯联络设施，布置警点警卫，通告当地公安消防部门和居民群众，防止扰乱、惊慌。 5.3.10 通告电厂，做好供汽准备。 5.4 冲管 5.4.1 升温 5.4.1.1 升温速度 （1）充汽缓慢而均匀，蒸汽向管内输入速度不得大于 5m／sec； （2）暖管要缓慢，管壁升温传递速度严格控制在 30～50m／hr； （3）控制升温在于使管道胀变形平缓、均匀，防止过快出现支架倒塌、断裂事故。 5.4.1.2 升温时间 （1）用11min的时；司，向管网内输入1300m2、200℃左右的过热蒸汽，使管内充满蒸汽，使管壁和保温材料储热； （2）升温时间不少于5hr，使管道温度不低于180℃； （3）温度达到200℃左右时终止升温。 5.4.1.3 恒温 （l）按一定的流速向管内输入管网散热的补充汽，保持管壁温度200℃达1hr； （2）恒温是为了使管道各部分都达到并保持在200℃一段时间，保温层储热，管网变形均匀充分，保证保温层不裂和管网安全。 5.4.2 通知电厂 5.4.2.1 缓慢启动蒸汽主阀门，使流速达到53m／sec，观察高支架及管网运转情况。 5.4.2.2 冲管15min，检查靶牌，合格后，通知电厂缓慢停汽。 5.4.2.3 停汽要求 （1）管壁降温速度控制在40～50℃／hr，切忌急冷，防止强收缩出事故； （2）冷却时，向管内补汽，低点排凝结水，不能光靠排汽口补汽； （3）降至室温后，停止6hr。 5.4.3 第二次冲管 5.4.3.1 排尽管内一切凝结水，关闭排气阀、排水阀。 重复5.4.1（l）；5.4.1（2）；5.4.1（3）； 5.4.3.2 重复5.4.2（1）；5.4.2（2） 5.4.3.3 检查靶牌，无锈、无脏物，即为合格，终止条件是靶牌须达到质量要求。时间可为15～30min，直至靶牌合格为止。原则上不冲第三次。 5.4.4 间断冲管，既冲掉管内杂折，又能冲掉因管壁多次热胀冷缩爆松脱落的氧化铁皮等。 5.4.5 冲管检查 5.4.5.l 冲管时，检查支架、弹簧、管件等的安全运行情况，发现问题，及时停汽。 5.4.5.2 打开除污短管法兰盖，将全部沉积杂质清除干净，将法兰盖恢复，拧紧螺栓。 5.4.5.3 将阀槽中的脏物除尽，并将密封面进行研磨，将阀蕊恢复，拧紧密封和螺栓。 5.4.5.4 放掉系统内的全部凝结水，以防冬季停汽冻坏阀门。 6 质量与安全 6.1 质量要求 6.1.l 质量 （1）按CJJ2889中9.2.5、9.2.6、9.2.7规定； （2）无油，铁小于100mg／L，硬度不大于5mg／L，无有机溶剂和其他杂质等。 6.1.2 冲管质量的好坏，很大程度取决于冲洗方案的科学性、可行性、可靠性，故须做到 （l）选择合理、经济、安全的最小冲洗速度，最大冲洗流量，最长冲洗长度等； （2）方案中应明确给定冲洗速度、温度、升温速度、升温时间、恒温时间、冲管冷却速度、间隙时间、次数和靶牌安装等； （3）电厂供汽速度应调节灵活、供汽量绝对保证，通讯联络可靠，操作认真等。 6.2 安全措施 6.2.l 设备安全措施 6.2.1.1 弹簧必须按设计对号入座，并严格做到 （1）弹簧编号，检查预压缩值必须与设计规定一致； （2）取掉全部预压缩弹簧的固定卡和恒力弹簧的固定销轴，使管网完全处于自由运行状态。 6.2.1.2 核算两球型补偿器间距离，使之 （l）球型补偿器变化范围是否在允许的变形折屈角范围之内，尽可能加大折屈角； （2）弹簧应设在两固定支架之间，使其吸收变形位移； （3）滑托方向应与变形位移方向相反，能保证位移不掉下来； （4）滑托底板运动间应该涂减摩脂或垫聚氟乙烯板，以减少摩擦系数； （5）球补旋转应该灵活，螺帽拧紧，保证安全。 6.2.2 冲管安全措施 6.2.2.l 必须排净管道和补偿器最低点的余水，冬季应检查是否结冰堵塞管道，故做到 （l）随时排掉凝结水，防止水塞、汽击出现所带来的管网跳动、支架振动，造成断管、倒架的严重事故； （2）停汽冷却时，要及时向管内补空气，以防止蒸汽凝结，体积变小，管内形成真空，出现管件拉裂，管道收缩变形。 6.2.2.2 升温、降温应均匀，严格按指挥规定操作，不得擅自提高或降低。 6.2.2.3 检查、观察人员应远离管架，切勿在冲管时在管底检查、操作、维修等。 6.2.2.4 出口5m内不得有人，并设警戒线、警卫人员，一切车辆、行人不得穿越。 6.2.2.5 通讯、联络绝对可靠，沿线一切人员必须听从总指挥发令。 6.2.2.6 电厂应保证供汽和自身设备的安全，做到 （l）因蒸汽消耗量大，故务必保证锅炉补给水量充足； （2）防止锅炉自身汽压降低过快所引起的水冷壁管和汽鼓内相应饱和温度降低，造成设备产生应力而被损坏； （3）防止因汽鼓水侧上下壁的温差过大，而造成汽鼓变形等。 7 机械设备 用电厂汽冲洗城市供热管网，除通讯联络和交通车辆外，无需特殊设备。 8 劳动力组织 8.1 应事先除掉弹簧的卡片和销，设3～5人开启、关闭排水、排汽阀门。 8.2 设出口排汽警卫3～5人，保证安全。 8.3 设管理技术人员3～5人和沿线检查观察人员3～5名，防止意外。 8.4 设总指挥1名，副指挥2名，冲管人员20人，对讲机4个。 9 经济分析 9.l 若无蒸汽源，不可采取蒸汽冲洗。 9.2 若按定额规定，采用城市自来水冲洗管道，则需要（以唐山新区蒸汽管网冲洗费用计算为例，其中不包括缸窑蒸汽管网） （1）总耗水量120000～140000m3／hr； （2）用循环水泵1台，20sh 13， Q1550～2410m3／hr，P0.4～0.5MPa， N280kw，n 970r／min； （3）配电气设备、电缆、安装临时变压器及配套装置等。 9.3 按水价、水泵租赁价、电器折旧等计算，需费用13～15万元左右，而利用电厂试运行蒸汽，可不花钱，或少花钱，总节约10万元以上，经济效益特别显著。 10工程实例 唐山新区供汽热力管网和唐山市缸窑片供汽热力管网，均采用热电厂试生产或试运行的蒸汽（低品位）进行冲管，时间短，效果好，经济、可靠，受到市、建设单位和电厂一致好评，并建议大力推广应用。 附表2 城市热力管网不同管径蒸汽冲洗长度汇总表 序号 管道规格 DS mm 管道内径 Dg m 管道内截 面积F m2 最小冲洗 速 度 m/sec 最大冲洗 速 度 Lmaxm 备 注 1 9209 0.902 0.639 50 2810.77 2 8208 0.804 0.510 50 2436.36 3 7207 0.706 0.391 50 2070.43 4 6307 0.616 0.298 50 1722.87 5 5296 0.517 0.208 50 1405.93 6 4266 0.414 0.135 50 1055.58 7 3777 0.366 0.103 50 904.65 8 3257 0.311 0.076 50 745.73 9 2777 0.259 0.053 50 592.50 10 2196 0.207 0.034 50 443.34 11 1594.5 0.150 0.018 50 296.94 12 1334 0.125 0.012 50 235.26 13 1084 0.100 0.