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地源熱泵供熱采暖工程施工工藝流程全麵解讀

2020-06-30 13:32:44  

地源熱泵主要是與地下土壤進行熱交換,而不是與室外空氣進行熱交換。在夏季,在為室內提供冷氣的同時,其廢熱不再是排入空氣中,而是儲存於地下,以此提高冬季供暖的效率;在冬季,室內供暖的大部分能量來自於地下,利用地下土壤的溫度來為室內提供免費的熱能。一般來講,冬季每千瓦的電力能為室內帶來4—5千瓦熱量,而土壤溫度的降低又為下一季節的空調帶來冷源。

地源熱泵係統豎埋管的施工包括前期準備、工程鑽孔、放管、灌漿、水平橫管連接、試壓、清洗等內容。具體工程施工工藝如下:

前期準備

1、了解並確定土壤地質條件,確認現場總包單位提供的水、電源等確切位置,便於鑽井工作順利進行。

2、確定該施工區域地下綜合管線分布及設置情況,與業主、監理等單位確認,並辦好相關手續。

3、平整土地,根據地埋管施工圖,用白灰標示具體鑽孔位置、水平橫溝走向、總管坑槽等位置,業主、監理確認後方可施工。

地埋管換熱器是地源熱泵空調係統與大地進行冷熱交換的裝置,是地源熱泵空調係統的能否成功運行的關鍵。目前國內垂直地埋管換熱器使用最多的形式是單U形管,雙U形管,簡單套管式。地埋管換熱器係統安裝主要分為:垂直埋管換熱器施工工藝和水平管施工工藝兩種方式:

一、垂直埋管換熱器施工工藝:

1、 施工工藝簡介

地埋管換熱器施工安裝主要包括鑽孔、試壓、下管、回填等工序。

2、施工準備

1)根據換熱孔的設計情況,以及項目的實際情況,在進行換熱孔施工前應對施工現場和環境進行實地踏勘,以便合理配備施工設備和人員。

2)施工場地用水、用電和材料堆放地、倉庫及其它臨時設施等均能滿足正常施工需要。

3)施工用材料已經過外觀質量檢查,管材、管件配套齊全,並經連接檢查合格。供熱信息網了解到施工機具、施工力量能保證正常施工。

4)施工圖紙及其它有關技術文件齊備,施工前必須熟悉施工現場及施工圖紙,對施工人員進行有針對性的施工技術、安全交底。

地源熱泵供熱采暖工程施工工藝流程全麵解讀


3、定位放線

1)平整地麵後即可對鑽井孔位進行定位放線,首先應在地埋管係統井位圖上對鑽孔的縱橫向逐一進行排列編號。

2)按照施工圖紙,結合甲方給定的定位坐標點或者參照現場建築基準點,對鑽孔位置進行測量放線。

3)定位放線完成後,現場應確定2~3個永久定位標誌。

4、豎立鑽機

1)在豎立鑽機之前應在已確定的打孔位置進行探溝的開挖,開挖深度根據現場已有管線的埋設深度,一般開挖深度為1.5m—2m。

2)根據就近施工且鑽機間不相互幹擾、減少設備遠距離調動、就近利用泥漿坑的原則布置鑽機。

5、鑽孔

1)正循環回轉鑽井工藝

在鑽機驅動鑽具回轉鑽井的同時,利用泵將泥漿、水或空氣從鑽杆中心孔中壓入孔底,衝洗孔底。泥漿、水或空氣攜帶切屑沿鑽杆與孔壁之間的外環狀空間上升,從孔口流向沉澱池,形成正循環回轉鑽井。

2)鑽井設備就位後,由質檢員核查鑽孔位置,鑽機水平度、鑽頭直徑、豎杆垂直度,確認無誤後開鑽。(注意:開鑽前必須根據設計鑽孔的深度確認鑽杆的數量)

3)鑽進過程中,記錄員應認真填寫鑽進記錄表,記錄啟停鑽的時間、鑽進尺度,以及在鑽進過程中出現的其它問題。

4)鑽孔偏斜是鑽井過程中不可避免的問題,但是為了最大限度的保證鑽孔的垂直度,要求垂直鑽孔深度50m內,測斜不應少於1次。當檢測出鑽孔發生偏斜時,應及時調整鑽杆或鑽機,避免鑽孔偏斜過大。

5)當鑽孔達到要求深度後,應對鑽孔反複進行通孔,為下換熱管創造順利條件,同時報質檢員查驗鑽孔深度和孔徑,在下管程序沒有準備好以前不能過早提起鑽杆,並且必須保證泥漿循環,以防止井下塌方。

6、下管準備

1)在鑽井的同時做下管的準備工作

PE管運到現場卸車前,首先由質檢員查驗管材合格證、規格型號,並抽檢管徑大小、壁厚及外觀檢查。

2)地埋管及管件存放時,不得在陽光下曝曬。搬運和運輸時,應小心輕放,不得拋摔和沿地拖拽。

3)下換熱管之前必須對換熱管按設計要求進行水壓試驗,若設計無具體要求則必須按照規範要求進行。在試驗壓力下,穩壓至少15min,穩壓後壓力降不超過3%,且無滲漏現象,即為合格。暖通南社

4)為保證換熱效果,防止供回水支管間發生熱回流現象,換熱支管之間需保持距離,下管前采用分離定位管卡或彈簧卡將換熱管進行分離定位,分離定位管卡的間距宜為2-4米,管卡現場組裝,安裝一定要牢固,經現場質檢員檢查無誤後,方可進行下一步工序。

7、下換熱管

1)在通孔完成後立即下管,防止長時間歇停造成孔內局部的堵塞或孔底泥漿沉澱導致下管的困難。

2)下管時,換熱管內必須充滿水並保持一定的壓力,一般情況下保持0.5—0.6MPa的壓力,必須保證PE管不會扭曲、變形。

3)供熱信息網了解到,下管速度要均勻,防止下管過程中損壞管道,如果遇有障礙和不順暢現象,應及時查明原因,待做好處理後才能繼續下管。

4)換熱管下到位後地麵上必須保留1.5m左右的換熱管,將換熱管進行固定,防止其下滑或上浮。然後提起下管器,提杆過程中應防止換熱管上浮,如發現上浮必須立即采取措施,必須確保換熱管下設計深度。

8、回填

1)回填的方式一般有三種:反漿回填、人工回填、原漿回填。

在回填過程中換熱管須保持一定的壓力並時刻注意壓力的變化,一旦發現壓力出現異常立即停止,查明原因並及時進行處理後繼續。

2)反漿回填:采用進口高壓力的柱活塞泵,由鑽孔底部注入填料向上反填,逐步排除空氣,確保無回填空隙,保證了換熱效果,但此種回填方式費用較高,並且容易造成管材的浪費。

3)人工回填:用人工將回填料由鑽孔四周緩慢填入鑽孔內,回填的同時間斷性地向孔內注水,盡可能的確保孔內填料密實,但是由於鑽孔內存在大量空氣以及泥漿很難確保回填密實,一般需要第一次填完後還應進行多次補充。

4)原漿回填:在完成一個成孔後,進行下一個鑽孔時,讓循環泥漿流經上一個已下管的成孔內,泥漿循環過程中的沉澱物會沉澱在成孔內,表層不能填滿部分采用回填料填密實,此種回填方式目前較為常用。

地源熱泵供熱采暖工程施工工藝流程全麵解讀


二、水平管連接施工工藝:

1、施工工藝簡介

水平管連接施工工藝主要包括:室外管溝土方開挖、水平管道連接、回填等工序。

2、管溝開挖

1)在進行管溝開挖前,應首先根據地下換熱器管溝開挖圖進行管溝的定位放線。

2)開挖前,必須對開挖區域內埋設的市政管網、通訊電纜等管線進行準確標注,防止開挖時發生事故,造成不必要的經濟損失。

3)管溝開挖的深度應符合設計要求,當設計無要求時管溝開挖的深度一般應保證水平埋管的深度在凍土層以下0.6m,且距地麵不小於1.5m。

3、基底處理

機械開挖時要溝底預留10cm—20cm的土層采用人工清理,以保證底部的平整。清理完成後溝槽底部應進行人工夯實並鋪設不少於管徑厚度的細沙或100~150mm的細砂或細粘土墊層。

4、管道連接

1)連接前準備.在進行水平管道安裝前,若可能需對所有地埋管換熱器按照設計或規範要求進行水壓試驗,試驗合格後,方可進行水平管的連接。鋪設管道前必須檢驗管溝的寬度、深度和坡度是否符合設計要求。溝槽底部墊層(100~150mm厚細砂墊層)是否已按設計和施工要求鋪設。

2)幹管鋪設.管道的鋪設位置必須與設計相符,將相應的PE管移入管溝;鋪設管道時,不得損傷管材,表麵不得有明顯劃痕。三通甩口要求垂直於相應井位支管,偏差不得大於15度。

3)幹管連接.進行幹管連接時,必須對應設計圖紙再次核對所連接的管道尺寸;對敷設、連接間隔時間較長或每次工程收工時,管口部位應進行封閉保護,防止泥土、砂子等雜物進入管道內。

4)支管連接:每根幹管連接好後,開始連接支管。支管可采用電熔或熱熔連接,將換熱孔分支管引到幹管三通處,按順序逐個連接。孔內管道和幹管之間盡量保證直接相接,不采用彎頭,以減少阻力和漏點。

5、壓力試驗

垂直地埋管換熱器與環路集管裝配完成後,回填前應進行第二次水壓試驗。在試驗壓力下,穩壓至少30min,穩壓後壓力降不應大於3%,且無滲露現象。試壓合格後繼續將係統密封、保壓。

6、閥門安裝

閥門到場後,必須經壓力試驗合格後方可進行安裝,試驗壓力應為公稱壓力的1.5倍。閥門安裝時和管道保持平齊,注意朝向,防止裝反。安裝完畢,及時做好保護,防止損壞。

7、管溝回填

水平地埋管施工全部完畢並經監理檢驗合格,填寫隱蔽工程檢驗記錄,並確認地埋管無滲漏後,方可回填管溝。回填之前應進行第三次水壓試驗,在試驗壓力下,穩壓至少2小時,穩壓後壓力降不超過3%,且無滲漏現象,即為合格。還必須按照設計或規範要求調整水平管的間距、平整度。

8、檢查井砌築

對於較大係統,當室外埋管采用分區時,經常會在室外設置檢查井,檢查井的做法應按照設計或標準圖集進行。

9、地下換熱器係統衝洗、試壓及其他後續工作。

作者:耨耨,來源:供熱供暖公眾號

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