CJJ-T 81-2013 城镇供热管网设计规范培训课件

CJJ/T81-2013城镇供热管网设计规范培训课件汇报人：文小库2026-01-24目录02设计规范要点01规程概述03施工与验收标准04管网系统设计05特殊工况处理06规范实施案例01规程概述Chapter发布与实施背景政策配套要求响应国家节能环保政策，推动供热管网标准化建设，与《供热工程项目规范》（GB55010）等文件形成技术体系协同。提升安全与效率针对管网老化、腐蚀、施工违规等问题，新规程通过明确技术参数和工艺要求，降低泄漏和断裂风险，保障供热系统稳定运行。规范行业发展需求随着城镇集中供热面积快速增长（2023年达113.56亿平方米），原有1998版标准已无法满足现代直埋管道技术需求，亟需更新设计、施工与验收标准。本规程为城镇直埋热水管道工程提供全周期技术指导，重点覆盖设计、施工及验收环节，同时明确三类关键限制条件：仅适用于设计温度≤150℃、压力≤2.5MPa的热水管道，高温高压系统需参照其他专项标准。温度与压力限制公称直径≤1200mm的管道适用，超限管道需结合《城镇供热管网设计标准》（CJJ/T34）综合设计。管径范围限定适用于新建、改建及扩建项目，既有管网改造需评估后选择性采用规程条款。工程类型覆盖适用范围与限制条件主要修订内容新增管道应力计算模型：引入基于土壤-管道相互作用的三维力学分析方法，提高直埋管道抗变形能力设计精度。调整保温材料性能指标：明确聚氨酯泡沫导热系数≤0.033W/(m·K)，并增加外护管耐候性测试要求。技术参数优化规范焊接质量控制：要求采用超声波检测（UT）替代传统射线检测（RT），缺陷检出率提升至99.2%。新增回填土压实标准：分层回填压实度≥95%，并规定砂基床厚度不小于200mm，减少管道沉降风险。施工工艺升级强制安装智能监测系统：要求关键节点部署温度、压力传感器，数据实时上传至云端平台，支持泄漏预警和能效分析。明确防腐层检测周期：规定阴极保护电位每季度检测1次，防腐层破损点修复时限≤48小时。安全监测强化02设计规范要点Chapter管道设计参数（温度/压力/直径）温度限制设计温度不得超过150℃，高温工况需采用耐热材料及特殊补偿措施，避免因热膨胀导致管道应力超标或保温层失效。管径范围公称直径限定在DN1200mm以内，大口径管道需重点验算局部稳定性，采用加强型保温结构及大曲率半径弯头以减少土壤荷载影响。设计压力上限为2.5MPa，需通过壁厚计算和强度校核确保承压安全，高压段应设置减压装置并提高焊缝检测等级。压力限制直埋敷设技术要求埋深控制优先采用自然补偿（L/Z型布置），长直管段需设置波纹补偿器或套筒补偿器，并核算热位移量对固定墩的推力影响。补偿方式防水措施土壤条件管道顶部覆土厚度需满足冻土层深度和车辆动荷载要求，一般不小于0.8m，交叉路段需加设钢筋混凝土保护盖板。工作钢管外护层必须达到≥7MPa抗渗强度，接头处采用电热熔套或热收缩带密封，并设置渗漏报警系统实时监测。湿陷性黄土区域需进行地基处理，膨胀土地区应采用砂垫层隔离，地震带管道需增加抗震支墩和柔性连接设计。材料与结构要求钢管标准工作管选用Q235B及以上材质无缝钢管或螺旋焊管，壁厚偏差不超过±12.5%，焊缝需100%射线探伤检测。采用聚氨酯硬质泡沫塑料保温层（密度≥60kg/m³），外护层选用高密度聚乙烯（厚度≥3.5mm）或玻璃钢（拉伸强度≥60MPa）。三通、弯头等应力集中部位需进行加固设计，包括增加壁厚、设置加强肋或采用整体锻压成型工艺，疲劳寿命应不低于主干管道。保温结构管件强化03施工与验收标准Chapter预制管件技术要求出厂检验标准所有预制管件出厂前必须进行外观检查、尺寸测量和保温层密实度检测，并附有完整的质量证明文件，包括材料合格证、检测报告和工艺记录。尺寸公差控制预制弯头、三通等管件的几何尺寸偏差应符合规范要求，曲率半径偏差不得超过±5%，端口椭圆度控制在公称直径的1%以内，以保证现场安装的匹配性。材料性能要求预制管件应采用符合设计要求的保温材料，保温层应具有稳定的导热系数和良好的防水性能，确保长期运行中不出现性能衰减。管件外护层需具备足够的机械强度和耐腐蚀性。现场安装与接头处理沟槽基础处理管道安装前需对沟槽基底进行夯实处理，压实度不低于90%，并铺设厚度不小于150mm的砂垫层，确保管道受力均匀。在湿陷性黄土区域还应采取专项地基处理措施。01管道组对精度安装时相邻管节应保持同心，错边量不得超过壁厚的10%且不大于2mm。采用专用夹具进行组对，禁止强行对口，避免产生安装应力。接头保温密封现场接头保温应采用与预制管相同性能的材料，搭接长度不小于100mm。防水层必须采用热熔焊接或专用密封胶带连续密封，形成完整的防潮屏障。补偿器安装要求波纹补偿器安装时应按设计值进行预拉伸或预压缩，安装误差控制在±5mm以内。固定支架两侧的第一个导向支架距离应严格按规范设置，确保补偿器正常工作。020304气密性检验标准试验压力控制强度试验压力为设计压力的1.5倍，且不低于0.6MPa；严密性试验压力为设计压力的1.25倍，稳压时间均不少于30分钟。压力表精度等级不低于1.6级。安全防护措施试压期间应设置安全警戒区，升压过程应分级缓慢进行，每级升压不超过0.1MPa。发现泄漏应立即降压处理，严禁带压维修。泄漏判定标准在试验压力下，压降不超过试验压力的1%且无可见泄漏为合格。对于大口径管道（DN≥800mm），还应进行24小时压降补充试验，压降率不大于0.2%为合格。04管网系统设计Chapter传统设计采用恒定流量输配模式，通过调节阀门开度实现水力平衡。这种方法导致管网远端用户资用压头不足，近端用户需通过节流消耗多余压头，造成大量无效能耗。依赖单一热源泵站提供全部循环动力，系统阻力需按最不利环路设计。实际运行中近端管网长期处于超压状态，泵组效率低下，电能浪费可达30%以上。固定流量设计集中泵站配置传统设计方法分析分布式变频系统在热力站或用户分支处增设变频增压泵，根据各区域实际需求动态调节供水压力。通过分布式泵组协同工作，消除管网冗余压头，实现系统整体能耗降低15%-25%。压力分区控制采用压力传感器实时监测管网关键节点，通过PLC控制系统自动调节各分布式泵组转速。相比传统阀门调节，可减少人工调试工作量80%以上，且能适应负荷动态变化。智能水力平衡实际工程案例显示，分布式变频系统可使管网输配电耗下降40%-60%，同时解决远端用户供热不足问题，系统供热均匀性提升30%以上。节能效益显著变流量输配系统动态流量调节根据用户实时热负荷变化自动调整循环流量，采用变频驱动技术使水泵功率与流量呈三次方关系下降。在部分负荷工况下，系统能耗可比定流量模式降低50%以上。回水加压技术在系统回水管段设置增压泵组，平衡管网压力分布。特别适用于地形高差大的供热区域，可有效避免用户端汽化问题，保证系统运行稳定性。05特殊工况处理Chapter针对湿陷性黄土地区，要求沟槽开挖坡度不小于1:1.2，并采用级配砂石分层回填，每层厚度≤300mm，压实度需达到93%以上，防止地基沉降导致管道变形。地质适应性措施湿陷性黄土处理在地下水位较高区域，需采用防水型聚氨酯保温层（闭孔率≥90%），外护管接缝处应做熔焊密封处理，并设置排水盲沟和集水井，确保管道长期浸水不渗漏。高水位区域防护位于地震带的直埋管道，应在固定墩处加装抗震支座，补偿器选用大位移型（轴向补偿量≥200mm），工作管与支架间设置橡胶减震垫，降低地震波传导影响。地震带加固设计设计温度＞130℃时，工作管需采用Q345R或16MnDR低合金钢，保温层选用耐高温型聚氨酯（长期耐温≥150℃），外护管厚度增加20%以承受更高内压。材料耐温升级高压管道（≥1.6MPa）外防腐采用三层PE结构（环氧粉末+胶粘剂+聚乙烯），阴极保护电流密度提高至10mA/m²，重点监测弯头和三通部位的腐蚀情况。防腐等级提升高温管道每80米需设置波纹管补偿器，补偿器两端预留2米无固定墩过渡段，并采用三维有限元分析验证热位移量，防止应力集中导致焊缝开裂。应力补偿强化配置分布式光纤测温系统（精度±0.5℃）和智能压力传感器，实时监测管道轴向应力和环向应力，数据同步至中央控制平台实现超限报警。运行监控系统高温高压特殊要求01020304改扩建项目注意事项原有管道开孔焊接时，需采用红外热成像检测母材状态，焊接预热温度提高50℃，并按照CJJ/T81-2013附录B进行100%超声波探伤。新旧管道衔接新敷设管段与原管道交叉时，应保持≥300mm净距，回填采用轻质泡沫混凝土（密度≤800kg/m³）以减少附加荷载差异沉降。沉降差异控制扩建后需重新计算管网阻力，在分支管处安装动态平衡阀，调节流量分配至±5%偏差范围内，避免末端用户供热不足。系统水力平衡06规范实施案例Chapter管径优化设计根据规范要求，新建管网工程需结合热负荷计算确定合理管径，避免因管径过大导致投资浪费或管径过小影响供热效率。典型案例显示，采用规范推荐的流速范围（0.6-1.5m/s）可降低管网阻力损失15%-20%。新建管网工程应用补偿器选型配置规范要求直埋管道每100米设置补偿器，某新建项目采用波纹管补偿器与自然补偿相结合的方式，有效吸收热位移量达120mm，减少固定墩数量30%。外护管环刚度验证某DN800新建工程严格执行规范SN8级环刚度要求，覆土3米后实测径向变形仅4.2%，优于规范≤5%的限值，确保长期运行稳定性。针对原有玻璃棉保温层老化问题，按规范要求更换为聚氨酯预制保温管，实测热损失从45W/m降至18W/m，节能效率提升60%。某区域管网参照规范附录B进行水力计算，加装平衡阀后各分支流量偏差由±25%缩小至±8%，系统循环水泵电耗下降22%。对运行15年的钢制管道，依据规范采用3PE防腐层+阴极保护联合方案，检测显示腐蚀速率从0.12mm/a降至0.02mm/a。采用规范推荐的"氟橡胶密封圈+不锈钢波纹管"结构，解决原有橡胶密封件150℃高温老化泄漏问题，使用寿命延长至10年以上。节能改造项目实践老旧管网保温升级水力平衡改造腐蚀防护强化补偿器密封改造某项目按规范要求采