第五章管道和设备工程

1.给水管道一般采用埋地敷设，在无冰冻地区，埋地敷设时管顶的覆土厚度不得小于 500mm，穿越道路部位 的埋深不得小于 700mm。通常沿道路或平行于建筑物铺设。

2.室内给水系统按用途可分成生活给水系统、生产给水系统及消防给水系统。各给水系统可以单独设置， 也可以采用合理的共用系统。

3.室内给水系统由引入管（进户管）、水表节点、配水管道系统（干管、立管、支管）、给水附件（阀门、过滤器、减压孔板）、加压贮水设备、用水设备等组成。

4.给水管网可以布置成下行上给式、上行下给式和环状式三种管网方式。

1）下行上给式。水平配水干管敷设在底层。

2）上行下给式。水平配水干管敷设在顶层天花板下或吊顶内。

3）环状式。高层建筑，大型公共建筑和工艺要求不间断供水的工业建筑常采用这种方式，消防管网有时也 要求环状式。

5.给水管道的安装顺序：引入管、水平干管、立管、水平支管。

1）引入管应有不小于 3‰的坡度，坡向室外给水管网。当生活和消防共用给水系统，且只有一条引入管时， 应绕水表旁设旁通管，旁通管上设阀门。

2）立管、支管安装。冷、热给水管上下并行安装时，热水管在冷水管的上面；垂直并行安装时，热水管在 冷水管的左侧。

3）阀门 公称直径 DN≤50mm 时，宜采用闸阀或球阀；DN＞50mm 时，宜采用闸阀或蝶阀；在双向流动和经常启闭管 段上，宜采用闸阀或蝶阀，不经常启闭而又需快速启闭的阀门，应采用快开阀。

6.热水管网一般可以采用热浸镀锌钢管或塑钢管、铝塑管、聚丁烯管、聚丙烯管、交联聚乙烯管等。

7.常见采暖系统形式和特点

（1）重力循环热水采暖系统常用形式

1）单管上供下回式：系统简单，管材和阀门用量少，造价低；升温慢，不消耗电能；环路少，压力易平衡， 水力稳定性好；可缩小锅炉中心与散热器中心距离；各组散热器无法单独调节。

2）双管上供下回式：系统简单、作用压力小、升温慢、不消耗电能；各组散热器均为并联，可单独调节； 易产生垂直失调，出现上层过热、下层过冷现象。

（2）机械循环热水采暖系统常用形式

1）双管上供下回式：排气方便，室温可调节，易产生垂直失调。

2）双管下供下回式：缓和了上供下回式系统的垂直失调现象；安装供回水干管需设置地沟；室内无供水干 管，顶层房间美观；排气不便。

3）双管中供式：可解决一般供水干管挡窗问题；解决垂直失调比上供下回式有利，对楼层、扩建有利，排 气不利。

（3）蒸汽供暖系统

1）重力回水低压蒸汽采暖系统宜在小型系统中采用。

2）高压蒸汽与低压蒸汽相比：①供汽压力高，流速大，系统作用半径大，但沿程管道热损失也大。对于同 样的热负荷，所需管径小；但如果沿程凝结水排除不畅时，会产生严重水击。②散热器内蒸汽压力高，表面温度也高，对于同样的热负荷，所以需散热面积少；但易烫伤人和烧焦落在散热器上的有机尘，卫生和安全条件差。③凝水温度高。容易产生二次蒸汽。

（4）热风采暖系统适用于耗热量大的建筑物，间歇使用的房间和有防火防爆要求的车间。热惰性小、升温快、设备简单、投资省。

（5）分户热计量采暖系统

1）分户水平单管系统的水平支路长度限于一个住户之内。

2）分户水平双管系统可设置成上供下回式、上供上回式和下供下回式；系统可布置成同程式和异程式。

3）分户水平单双管系统可用于面积较大的户型以及跃层式建筑。

8.散热器

（1）铸铁散热器：①结构简单，防腐性好，使用寿命长以及稳定性好；②其金属耗量大、传热系数低于钢 制散热器。

（2）钢制散热器（与铸铁相比）：①金属耗量少。②耐压强度高，从承压能力的角度来看，钢制散热器适 用于高层建筑供暖和高温水供暖系统。③外形美观整洁，占地小，便于布置。④钢制散热器的主要缺点是容易被腐蚀，使用寿命比铸铁散热器短。⑤在蒸汽供暖系统中及具有腐蚀性气体的生产厂房或相对湿度较大的房间，不宜采用钢制散热器。

（3）铝制散热器：热工性能好，质量小、承压能力高、成型容易；外表美观，易于建筑装饰协调；造价高， 碱腐蚀严重，应尽量选用内防腐铝制散热器；适用于公寓、酒店等建筑。

9.分汽缸用于供汽管路上，分水器用于供水管路上，集水器用于回水管路上。分汽缸、分水器、集水器一 般应安装压力表和温度计，并应保温。

10.管道室内外界限划分

（1）给水管道以建筑物外墙皮 1.5m 为界，入口处设阀门者以阀门为界。

（2）排水管道以出户个排水检查井为界。

（3）采暖管道室以建筑物外墙皮 1.5m 为界，入口处设阀门者以阀门为界。

（4）燃气管道地下引入室内的管道以室内个阀门为界，地上引入室内的管道以墙外三通为界。

11.自然通风：经济、节能、简便易行、无须专人管理、无噪声；但难以保证用户对进风温度、湿度及洁净度等方面的要求，不能对排除的污浊空气进行净化处理；受自然条件的影响，通风量不宜控制，通风效果不稳定。

12.机械排风。风口是收集室内空气的地方，为提高全面通风的稀释效果，风口宜设在污染物浓度较大的地方。

13.有害气体的净化方法主要有：洗涤法、吸附法、吸收法、袋滤法、静电法、燃烧法、冷凝法。

（1）洗涤法：通过适当比例的液体吸收剂处理气体混合物，适用于气体的净化如有机蒸气。

（2）静电法：可净化温度较高含尘烟气。

（3）燃烧法：广泛应用于有机溶剂蒸气和碳氢化合物的净化处理，也可用于除臭。

（4）吸收法：能同时进行除尘，适用于处理气体量大的场合，费用较低，要对排水进行处理。

（5）吸附法：广泛应用于低浓度有害气体的净化，特别是各种有机溶剂蒸气。

（6）冷凝法：净化效率低，只适用于浓度高、冷凝温度高的有害蒸气。

14.通风机

（1）离心式通风机用于一般的送排风系统，或安装在除尘器后的除尘系统。

（2）轴流式通风机适用于一般厂房的低压通风系统。

（3）贯流式通风机大量应用于空调挂机、空调扇、风幕机等设备产品中。

15.密闭罩可分为三类：（1）局部密闭罩；（2）整体密闭罩；（3）大容积密闭罩。吹吸式排风罩：利用射流能量密集、速度衰减慢，而吸气气流速度衰减快，把两者结合起来，使有害物得到有效控制的一种方法，具有风量小，控制效果好，抗干扰能力强，不影响工艺操作等特点。

16.消声器

（1）阻性消声器是利用敷设在气流通道内的多孔吸声材料来吸收声能，降低沿通道传播的噪声。

（2）抗性消声器具有良好的低频或低、中频消声性能，宜于在高温、高湿、高速及脉动气流环境下工作。 （3）阻性消声器对中、高频消声效果较好。抗性消声器对低、中频消声效果较好，将二者结合起来组成的阻抗复合消声器，则对低、中、高整个频段内噪声均可获得较好的消声效果。

17.单风管和双风管集中式系统

（1）单风管集中式系统属于全空气式空调系统：设备简单，初投资较省，设备集中设置，易于管理。但当 一个集中式系统供给多个房间，而各房间负荷变化不一致时，无法进行调节；风管断面尺寸较大，占用空间大。

（2）双风管集中式系统：每个房间（或每个区）可以分别控制；因直接用冷、热空气混合，所以室温调节速度较快；冬季和过渡季的冷源以及夏季的热源可以利用室外新风；对使用者无干扰。

18.定风量和变风量系统

（1）定风量系统：室内气流分布稳定、系统简单，缺点是系统能耗大。

（2）变风量系统是送风状态不变，用改变风量的办法来适应负荷变化。

19.在空调系统中的喷水室：消耗金属少，容易加工，但水质要求高、占地面积大、水泵耗能多。

20.表面式换热器与喷水室相比，表面式换热器具有构造简单，占地少，对水的清洁度要求不高，水侧阻力小等优点。

21.空调水系统（冷冻水系统或热水系统）的分类

（1）双管制和四管制系统

双管制系统：系统简单、初投资少。四管制：同时满足供冷、供热的要求，且没有冷、热混合损失。缺点是初投资高，管路系统复杂，且占有一定的空间。

（2）开式和闭式系统

开式系统的冷冻水与大气相通。当冷源采用蓄冷水池蓄冷时宜采用开式系统。闭式冷冻水系统的水除膨胀水箱外不与大气相通，大部分空调建筑中的冷冻水系统都采用闭式系统。

（3）同程式和异程式系统

高层建筑的垂直立管通常采用同程式，水平管路系统范围大时亦应尽量采用同程式。 异程式系统管路简单，不需采用同程管，水系统投资较少，但水量分配、调节较难。

（4）单级泵和双级泵系统

单级泵水系统的冷、热源侧和负荷侧只用一组循环水泵，系统简单、初投资省。冷、热源侧和负荷侧分别设置循环水泵，可以实现负荷侧水泵变流量运行。

22.工业管道分类（P294） （1）GB-城镇燃气和热力管道。GD 类-火力发电厂输送蒸汽、汽水两相介质管道。

（2）工业管道按设计压力，设计温度，介质毒性危害程度和火灾危险性划分为 GC1-3 级。

（3）工业管道按压力分类：低压，中压，高压，1.6、10、42MPa，或蒸汽管道：P≥9MPa，工作温度≥500℃为高压管道。

（4）工业管道界限：以设备、罐类外部法兰为界，或以建筑物、构筑物墙皮为界。

23.（1）枝状管网（主干线呈树枝状）比较简单，造价低，运行管理方便，其管径随着距热源距离的增加而减小。缺点是没有供热的后备性能，即当网络某处发生故障时，将影响部分用户的供热。

（2）环状管网（主干线呈环状）的主要优点是具有供热的后备性能，但它的投资和钢材耗量比枝状管网大得多。

24.热力管道的安装

（1）直接埋地管道距道路路面不小于 0.7m，并应加设套管，套管伸出铁路路基和道路边缘不应小于 1m。 （2）导向支架只宜设在离弯头 DN40 的管道直径以外处。

25.空气压缩机。在压缩空气站中，最广泛采用的是活塞式空气压缩机。在大型压缩空气站中，较多采用离心式或轴流式空气压缩机。

26.压缩空气管道的安装

（1）公称通径小于 50mm,也可采用螺纹连接，以白漆麻丝或聚四氟乙烯生料带作填料；公称通径大于 50mm，宜采用焊接方式连接。

（2）管路弯头应尽量采用煨弯，其弯曲半径一般为 4D，不应小于 3D。

27.不锈钢管道安装

（1）不锈钢宜采用机械和等离子切割机等进行切割。

（2）不锈钢管坡口宜采用机械、等离子切割机、砂轮机等制作。

（3）为确保内壁焊接成型平整光滑，薄壁管可采用钨极惰性气体保护焊，壁厚大于 3mm 时，应采用氩电联 焊。

28.铜及铜合金管道安装

（1）铜及铜金管的切断可采用手工钢锯、砂轮切管机；制坡口宜采用手工锉；厚壁管可采用机械方法加工； 不得用氧—乙炔焰切割坡口。

（2）铜及铜合金管因热弯时管内填充物不易清理，应采用冷弯。

29.衬胶管是在金属管内部衬上橡胶，达到既耐腐蚀，又能满足管内介质温度、压力要求的目的。

30.衬胶管道的预制衬胶管与管件大多采用无缝钢管。

（1）管道焊接应采用对焊，不得有凹陷。内侧焊缝的凸起高度不应超过 2.5mm。

（2）采用平焊法兰时，法兰内口焊缝应修磨成半径大于或等于 5mm 的圆弧。

（3）现场加工的钢制弯管，弯曲角度不应大于 90°，弯曲半径不小于管外径的 4 倍，且只允许一个平面弯。

31.高压管道是指工作压力为 10MPa＜P≤42MPa 的管道，对于工作压力且 P≥9.0MPa 且工作温度高于或等于500℃的蒸汽管道，也可升级为高压管道

32.高压管螺纹及阀门的检验。

（1）高压阀门应逐个进行强度和严密性试验。强度试验压力等于阀门公称压力的 1.5 倍，严密性试验压力等于公称压力

（2）高压阀门应每批取 10%且不少于 1 个进行解体检查，如有不合格则需逐个检查。

33.高压管子中心线弯曲半径 R 及最小直边长度 L 应符合下列要求：R≥5D（管子外径）；L≥1.3D（但不大于 60mm）。

34.高压管道安装

（1）当壁厚小于 16mm 时，采用 V 形坡口；壁厚为 7～34mm 时，可采用 V 形坡口或 U 形坡口。

（2）高压管道焊接除应符合一般中、低压管道焊接有关要求外，还应满足以下要求：

1）焊接方法：①应采用手工氩弧焊；条件不具备的企业可采用氧—乙炔焊。②高压管焊接宜采用转动平焊。 2）高压管子在焊接前一般应进行预热，焊后不进行热处理。

35.相关工程量计算规则

（1）三通、四通、异径管均按大管径计算。

（2）法兰按材质、规格、型号、连接方式等，设计图示数量以“副（片）”计算。

（3）无损探伤。管材表面超声波探伤应根据项目特征（规格），按管材无损伤长度以“m”为计量单位，或按管材表面探伤检测面积以“m2”计算。

36.压力容器分类

（1）按设计压力：低、中、高、超高压，0.1、1.6、10、100MPa（取下等于）。

（2）按作用原理：反应、换热、储存和分离压力容器区分。

（3）反应：分解锅、合成塔、变换炉、煤气发生炉。

（4）分离：集油器、洗涤器、吸收塔、干燥塔、汽提塔、除氧器。

37.筛板塔：结构简单，金属耗量小，造价低廉；气体压降小，板上液面落差也小，其生产能力及板效率较泡罩塔高。主要缺点是操作弹性范围较窄，小孔筛板易堵塞。

38.浮阀塔生产能力大，操作弹性大，塔板效率高，气体压降及液面落差较小，塔造价较低。

39.喷射型塔的舌形塔板开孔率较大，故可采用较大的气速，生产能力大，操作灵敏、压降小。舌形塔的适应能力较差。此外，板上液流被气体喷射后，使板效率下降。

40.浮动喷射塔板：生产能力大，操作弹性大，压降小，持液量小。但操作波动较大，液体入口处泄露较多；液量小时，板上易“干吹”。液量大时，板上液体出现水浪似的脉动，影响接触效果，使板效率降低，塔板结构复杂，浮板易磨损及脱落。

41.填料塔不仅结构简单，而且具有阻力小和便于用耐腐蚀材料制造，尤其对直径较小的塔、处理有腐蚀性的物料或减压蒸馏系统，都表现出明显的优越性。

42.填料塔要求：有较大的比表面积；有较高的空隙率；从经济、实用及可靠的角度出发，还要求单位体积填料的重量轻、造价低，坚固耐用，不易堵塞，有足够的力学强度，对于气、液两相介质都有很好的化学稳定性。

43.换热器

（1）套管式换热器：构造较简单，能耐高压，传热面积可根据需要而增减，管间接头较多，易发生泄漏，单位换热器长度具有的传热面积较小。

（2）列管式换热器：目前生产中应用最广泛。单位体积传热面积大、传热效果好，结构简单、制造材料范围广、操作弹性较大。高温、高压的大型装置上多采用。

（3）固定管板结构简单和造价低廉，壳程不易检修和清洗，不宜用于两流体的温差较大场合。

（4）U 型管结构简单，重量轻，适用高温和高压场合，管内清洗比较困难。

（5）浮头式管束可从壳体中抽出，便于清洗检修，但结构复杂，金属耗量较多，造价较高。

（6）填料函式结构较浮头简单，制造方便，易于检修清洗。

44.罐底焊接完毕后，通常用真空箱试验法或化学试验法进行严密性试验。罐壁严密性试验一般采用煤油试漏法，罐顶则一般利用煤油试漏或压缩空气试验法以检查其焊缝的严密性。

45.油罐充水试验。对油罐的罐底、罐壁、罐顶分别进行严密性试验后，应再进行充水试验。充水试验前所有附件及其他与罐体焊接部位应全部焊接完毕；充水试验采用淡水，水温不能低于 5℃；采用其他低合金钢时，水温不能低于 15℃。 （1）罐底的严密性应以充水试验过程中罐底无渗透漏为合格。

（2）罐壁的强度及严密性应以充水到设计更高液位并保持 48h 后罐壁无渗漏、无异常变形为合格。罐壁下部每隔 10m 左右设一个观测点，点数宜为 4 的倍数，且不得少于 4 点。

46.相同容积和相同压力：球罐表面积最小，所需钢材面积少。相同直径：球罐壁内应力最小，且均匀，其承载能力比圆筒形容器大 1 倍，故球罐的板厚只需相应圆筒形容器壁板厚度的一半。

47.采用分片组装法：施工准备工作量少，组装速度快，组装应力小，且组装精度易于掌握，不需要很大的吊装机械，也不需要太大的施工场地。缺点是高空作业量大，需要相当数量的夹具，全位置焊接技术要求高，且焊工施焊条件差，劳动强度大。适用于任意大小球罐的安装。

48.环带组装法一般适用于中、小球罐的安装。

49..焊缝内在质量的检验

（1）球罐的对接焊缝应 进行射线探伤和超声波探伤。

（2）选择 射线探伤检查时，对球壳板厚度大于 38mm 的焊缝还应做超声波探伤复检，复检长度不应小于所探焊缝总长的 20%。

50.球罐水压试验过程中要进行基础沉降观测，观测应分别在充水前、充水到 1/3、充水到 2/3 球罐本体 高度、充满水 24h 和放水后各个阶段进行观测。

51.气柜壁板所有对焊焊缝均应经煤油渗漏试验。下水封焊缝应进行注水试验。气柜施工完毕，进行注水试 验。