换热站施工过程中的设备安装技术探究

程 扬 太原市热力集团有限责任公司城南供热分公司

1 前言

近年来城市建设水平不断提升，同时节能环保理念不断深入人心，因而城市供热也实现了更新换代，集中供热成为供热的主流形式。集中供热形式不仅供热效果较好，同时也可以减少能源浪费，其取代了原有的锅炉房供热形式，可以实现对温度的把控，降低了热量的损失，提高了资源利用率。在城市集中供热系统当中，热力站是其中的重要组成部分，可以直接影响城市供热质量和供热稳定性。

2 换热站设备安装技术原理

当前我国供热系统当中，多数换热站采用的是板式换热设备，这种设备相较于传统的填料式、浮头式换热器，具有更高的传热效率，优势较为明显，虽然有着较高的成本造价，但是对于高温、高压的环境有着较强的适用性，且占地面积小，可以在较为狭小的空间内持续工作。由于该类设备具有较高的热传导效率，因而在该类设备安装的过程中需要采取必要的措施进行保温，以避免热量散失导致的能耗增加。

换热站对内部供水流量的计算是依靠差压流量计来实现的，内部构造简单，但是设备安装时间较长，流程也较为复杂。为了确保安装工作的顺利开展，需要工作人员提高安装质量，确保安装精度，并且在安装完毕后进行设备试运行，确定换热站设备能否发挥基本功能。

换热站在供热系统中处于中枢节点的位置，连接供热源和用户，所以换热站工作效率直接决定着供热系统整体的安全稳定性。由于换热站内部结构较为复杂，且设备的技术含量较高，这些设备可以结合实际需求来对热媒参数进行动态化、智能化调整，对用户的用热方式进行必要的限制，并且变换管道热量来源。

具体来说，换热站内部的设备包括有水泵、水箱、节流阀以及格雷伊标设备等，可以实现对供热量的自动调节。换热站内部采暖系统采用间歇性接触的形式，即可分开不同管网工况，从而避免其互相受到影响，工作人员据此即可完成对设备的布设和安装。

3 换热站设备安装技术

3.1 设备就位

大多数换热站处于地下室，且进出口较小，所以在设备运抵现场之后，需要进行解体，分散运往预定位置。首先将设备基座的插槽钢支架在设备基础上完成固定，拧紧地脚螺栓，并在设备的前、后、左、右各布设检查点一个，之后用水平尺进行检验，如果没有达到水平状态则需要垫钢板来确保整体水平，如果垫的钢板为2 块或以上，则要将钢板之间进行点焊。如果换热站管理部门提出具体减震需求，则需在设备和基础之间安装橡胶垫以起到减震效果。

3.2 安装换热机

换热机设备的安装需要保持水平，并且需要安装多台同型号设备时，要确保设备中心线、进出口管排线位于相同纵线上。换热设备表面应保持完好，不得出现变形，紧固件也要避免出现松动和其他机械损伤。由于容积式换热器是压力型容器设备，因而需要由相关技术鉴定部门出示检测材料，在设备完成安装之后则不得进行局部割、焊等操作。

换热器的安装坡度和坡向要严格按照产品说明书的标准执行，很多换热机组中配备了加压泵设备和循环泵设备，因而在安装完毕之后要试运转水泵，以避免水泵反转。在设备试运转后，即可和管道进行连接，之后将阀门封闭，然后即可将电机开启，在换热泵正常运转后，再将出口阀门逐步打开，让其达到正常工作状态后，再对水泵出口压力和方向进行检查。

3.3 支架和吊架的安装

支架和吊架的制作和安装应当严格按照图纸进行。安装于墙壁的支架要焊接于墙壁上的预埋铁，且支架和吊架的预留孔不得采用气焊开孔，而要采用台钻打孔。

在安装之前，先涂刷防锈漆面，在安装后要保持水平和垂直，坡向不得出现错误，安装要尽量保持平整，如果支架和管道相连则要加垫木，垫木厚度参照管材保温层厚度，并且在安装过程中及时调整支架和吊架。同时还要注意支架和吊架要避免装设于弯头位置，而要敷设于直管段之上。

3.4 管道安装

管道管材选择上一般为钢管或热镀锌管材，管道标高一般指管道中心标高，如有特殊说明则以说明为准。如果管材为管径低于或等于100mm的镀锌钢管，则需要用螺纹连接的方式，如果在安装套丝扣的过程中损坏了镀锌表面，导致螺纹外露，则需要及时进行防腐处理。

镀锌管和法兰焊接的位置也需进行补焊处理。而无缝钢管、螺旋焊接钢管在和设备以及阀门连接的时候应用螺纹和法兰进行连接，其余的则采用焊接连接。放气阀门大于20mm，应用法兰连接，小于20mm，则应用螺纹连接。同时管道对接口间隙和错口都要符合具体规范要求，管道水平坡度控制在0.2%内。

在焊接施工之前，首先要细致检查焊接环境，确保焊接设备和焊接材料的干燥，以符合焊接操作规程。在管道拐角、穿墙或和支架相接的位置上不得有焊缝和接口，在管道穿墙时应敷设套管，套管直径要大于管道保温外径5cm，且在管道最高点设置放气阀门，在最低点则要设置放水阀门。

所有贴近地面的管道上弯部分要加设固定座，和地面临近的水平管道和过滤器设备都要结合现场情况选择托架位置。需要注意的是，如果采用临时支架和吊架，也应当避免和其他支架和吊架位置重合，在安装前进行标记，在管道安装完毕后则要立即拆除。管道安装施工完成之后，需要结合设计文件的标准和变更项目的条文，对支架和吊架逐个验收。

3.5 阀门以及附件的安装

3.5.1 阀门

安装于管道上的阀门需要在阀门挡板上明确标注阀门的名称、编号，并注明开关方向。所选用的阀门种类和型号必须符合设计要求，在阀门设备安装之前，首先要结合厂家的说明文档，以指定压力进行强度测试，测试合格之后即可继续安装。在安装过程中，手柄方向要结合实际情况进行选择，为运行操作提供便利。在蝶阀安装的过程中，阀板轴需要装设于水平方向，其与水平面夹角应当控制在60°内，不得以垂直方向进行安装，以避免沉积物直接落入蝶阀转轴底槽结构当中，形成关闭不紧实的情况。

截止阀首先需要注意阀体上要印有流向标志，在安装过程中还要遵循低进高出原则。蝶阀在焊接过程中要将阀门关闭，水平安装的过程中，在阀板位置上加入0.5cm～1cm厚度的水。立管安装的过程中，需要在阀板上部注入10cm水。焊接球阀的过程中要保持阀门开启，并且在密封面涂抹黄油以起到保护效果，之后运用湿布包裹阀体，对密封面形成保护。

3.5.2 温度计和压力表

在安装温度计和压力表之前，需要首先查验设备规格和量程，确保满足使用需求。所应用的压力表和温度计精度要控制在2.5级以上，表盘刻度要高于工作压力，一般为1.5倍以上。压力表和温度计表盘直径应当大于15cm，为读数提供便利。如果压力表已经出厂半年，则需要重新进行校验，校验合格后方可继续安装。

3.5.3 流量计

在流量计安装之前，首先认真阅读说明书，确定流量计前后直径相同、长度合规，避免将流量计直接焊接在法兰上，以避免焊接产生的高温对流量计内易熔元件造成破坏。为了确保计量精度，在安装超声波计量表的过程中要确保其前直管段的长度大于10 倍管道直径，后直管段的长度在5 倍管道直径以上。

在机械式计量表安装的过程中，则要确保其前直管段在6倍管道直径以上，后直管段长度要控制在3倍管道直径以上，上述计量表的安装均要加装过滤器设备，安装位置大于1.8 时，需要选用超声波计量表设备。在除污器的安装方面，需要基于上级部门的要求，一般需要避免供热串水时，杂质混入站内设备，需在首个采暖期反装除污器，在停暖之后再将方向调整到正常方向。如图1 和图2 所示为安装示意图。

图1 除污器反装示意图

图2 除污器正装示意图

3.5.4 保温设施

除了自来水补水管道之外，所有管道的保温均采用水泥珍珠岩材料，在该保温层外包设石棉水泥。设备保温方面，一般应用橡塑保温。在石棉水泥外部刷漆来表示不同供热的类型，在设备进口和出口位置上，应用和标准环相同颜色箭头，来体现介质流向，并且按照设计图纸的规定，选择标志环颜色、确定箭头尺寸。

4 设备试验、冲洗和试运行

4.1 水压试验

在水压试验开始之前，需要满足下列几个条件：第一，实验范围内的管道安装已经全部完毕，安装质量符合相关质量要求，且焊缝、待检部位均未有涂漆和绝缘；第二，试验用压力表已经完成检验，且精度符合使用要求，至少准备两块压力表；第三，准备好实验用水源；最后，管道已按照试验要求完成加固。

水压试验过程中，首先开启管段上全部阀门，且在试验管段和非试验管段之间做好隔断。将所有排气阀门打开，在管道内进行注水，在管道最高排气阀有水溢出之后，将排气阀全部关闭。之后开启升压阀，将升压速度控制在每分钟200kPa～300kPa，且在水压上升到0.3MPa的时候进行减压，在一切正常后，以低于每分钟0.1MPa 的速度继续升压，在到达额定工作压力后，继续检查管道是否正常，如无异常，则可继续进行升压，且1h 内压力减少在0.05MPa 内则为合格。之后将其控制在额定压力上进行管道检查，在检查期间，保持压力不变，如果没有出现渗漏，则可认定通过水压试验。在试验的过程中，一旦发生部件渗漏，且压力仍在继续上升，则检察人员需要原理渗漏点，停止升压进行设备检查。在升压过程中不许进行任何检查，在水压试验合格后，则在原则上不进行拆卸。

在水压试验完成之后，排净管道内的水，并且清理过滤器和泄水阀。完毕后，需要及时将盲板拆除，排出所有积液，且排液的过程中避免产生负压，并且设置专门的排液通道，不得就地排放。

4.2 管道冲洗

在管道冲洗中，需要采用先冲洗后打压的原则，在冲洗的过程中，管道需要切断和换热器、循环泵、水灌等设备的连接，自上而下逐一清洗。在冲洗的过程中，所应用的水管直径需要高于冲洗管道的1/2，且将自来水流速控制在每秒2m以上。

具体操作步骤为：首先将自来水阀门打开，在管道内进行注水，将排水口设置于管道内的最低点，进行反复冲洗，直至排出的水中没有杂质，并且测定固形物含量，等同于冲洗用水的固形物含量则为冲洗合格。在管道冲洗的过程中，严谨冲洗水流经任何设备，直接将管道排放口接入污水坑，之后用污水泵将冲洗水抽出排放。

4.3 设备试运行

设备试运行需要满足以下几个条件：第一，所有管道都已经完成安装；第二，站内一切供电设备均可正常工作；第三，自来水设备、软水设备也已经准备就绪。

试运行步骤具体如下：向二次系统内灌满软化水，之后和电气、动力以及自动化控制等专业进行配合，对各个系统进行单机调试，之后进行15min 的冷运行，以对水泵运转状态和压力状态进行测试，同时确定各种自控设备的运转情况，完毕后，按照实际情况填写冷运行报告。在冷运转完毕后，将一次线回水阀门开启，之后开启排气阀、闸阀，通入热水，在管道最高位置排气阀出水之后，将高点排气阀关闭，即可进行系统热水试运行。在72h的试运行的过程中，将每小时的温度压力变化情况进行详细记录，如无异常现象，则为合格。

5 结束语

总结起来，施工人员在换热站施工的过程中，需要以站内电气传动设备和分水系统作为重点，确保换热站处于最佳工况运行，并且保证供热系统的输送能力，实现稳定运行。在具体按照过程中要严格遵守各项规程，完善按照流程、优化按照技术，并且淘汰旧的、运行低效的设备，在设备选型和安装过程中需要以实际使用需求为基础，做到资源的合理配置，实现节能减排，提高设备能源利用率，这样才能使换热站的供热系统更加完备、高效。