DBJ41_T 264-2022 城镇供热直埋保温球墨铸铁管道技术标准.docx

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1、前言根据河南省住房和城乡建设厅关于印发2019年第二批工程建设标准（定额）编制计划的通知（豫建科【2019】372号）的要求，标准编制组在深入调查研究，认真总结实践经验，参考有关标准，并在广泛征求意见的基础上，编制本标准。本标准的主要技术内容：1总则；2术语与符号；3基本规定；4材料；5设计；6管道施工；7试验与验收。本标准由河南省住房和城乡建设厅负责管理，由河南省城乡规划设计研究总院股份有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送河南省城乡规划设计研究总院股份有限公司（地址：河南省郑州市惠济区文化北路298号，邮编：450053，电话：0371-66216239，邮箱：h

2、nsghyszs）。本标准主编单位：河南省城乡规划设计研究总院股份有限公司新兴铸管股份有限公司本标准参编单位：安阳益和热力集团有限公司郑州大学综合设计研究院有限公司郑州市市政工程勘测设计研究院河北友联橡胶制品有限公司郑州热力集团有限公司郑州市颖达热力工程设计院燕山大学机械工业第六设计研究院有限公司中赟国际工程有限公司鹤壁市淇滨热力有限公司濮阳市热力公司本标准主要起草人员：申冠学程智韬杨永峰魏文强高建红王景涛余建国贾俊才王道群周东张峰韩用坤成瑞敏刘雪松张洪杰董文阳吕强李岩张韬臻赵伟华王建文孙仲白四红李全营黄强李杨恩张伟东杨国利张星吕晓张文杰张彦栋张建杰魏涛苏风淼韩平李文涛张淑彦张晓莹孙梦瑶董岁具

3、焦宏照朱智伟本标准主要审查人员：吴纪东张维罗付军赵惠中徐文忠易祖耀李川目次1总则.12术语与符号.22.1术语.22.2符号.33基本规定.74材料.84.1工作管.84.2保温层与外护管.104.3连接管件.124.4密封胶圈及润滑剂.125设计.145.1管道布置.145.2管道敷设.145.3管道附件与设施.155.4管道应力验算.155.5固定墩.185.6保温.236管道施工.286.1一般规定.286.2沟槽开挖.296.3管道安装.297试验与验收.317.1压力试验.317.2管道清洗.327.3试运行.337.4竣工验收.34附录A130热水条件下的接口密封试验要求.35附录

4、B球墨铸铁管壁厚和允许工作压力.37本标准用词说明.41引用标准名录.42条文说明.431总则1.0.1为规范球墨铸铁管道在河南省城镇供热领域的应用，做到技术先进、运行安全和保证工程质量，特制定本标准。1.0.2本标准适用于设计温度小于或等于130、设计压力小于或等于2.5MPa、供热介质为热水，且管道公称直径为DN100DN1400的城镇供热直埋保温球墨铸铁管道的新建、改建、扩建工程的设计、施工和验收。1.0.3城镇供热直埋保温球墨铸铁管道的设计、施工和验收，除应符合本标准外，尚应符合国家和河南省现行有关标准的规定。12术语与符号2.1术语2.1.1球墨铸铁ductileiron一种石墨主要

5、以球状形式存在的铸铁。2.1.2球墨铸铁管ductileironpipe采用球墨铸铁铸造，端部为承插口或法兰的内孔一致、轴线呈直线的球墨铸铁铸件。2.1.3球墨铸铁管件ductileironfitting采用球墨铸铁铸造，满足管线偏转、分水、变径和特殊连接等功能的铸件。如弯头、异径管、三通、承套、盘承、盘插等。2.1.4保温球墨铸铁管pre-insulatedductileironpipe由球墨铸铁管和外护管通过保温层紧密地粘接在一起，形成一体式保温管结构的预制管道。2.1.5接口joint管和管或管件之间的连接，通常采用密封圈或密封垫密封。2.1.6滑入式柔性接口push-inflexibl

6、ejoint在承口内装入密封圈，将插口通过密封圈插入承口即实现连接安装的柔性接口。2.1.7机械式柔性接口mechanicalflexiblejoint以机械方式向密封胶圈施压而达到密封效果的柔性接口。2.1.8直埋保温球墨铸铁管道directlyburiedpre-insulatedductileironpipeline直接埋设于土壤中的预制保温球墨铸铁管道。2.1.9允许工作压力allowableoperatingpressure管或管件可长时间安全承受的最大内部压力。2.1.10驻点stagnationpoint2两端为活动端的直线管段，当管道温度变化且全线管道产生朝向两端或背向两端的热

7、位移，管道上位移为零的点。2.2符号A球墨铸铁管的最小断后伸长率；沟槽底宽度；Ab支墩底面积；安装工作宽度；D工作管的平均直径；DN工作管的公称直径；DR外护管外径；Do工作管外径；Dw保温层外径；DF变形附加系数；E球墨铸铁的弹性模量；Ea主动土压力；E被动土压力；e供、回水管中心线距离；em外护管壁厚；enom公称壁厚；emin最小壁厚；作用于接口的剪力合力；Ff1水平向支墩滑动平面上摩擦力；Ff2垂直向上弯管固定墩滑动平面上摩擦力；Ff3垂直向下弯管固定墩滑动平面上摩擦力；f修正后的地基承载力特征值；fh热价；Gb固定墩自重；GW管顶垂直土荷载；3g重力加速度；管道中心线覆土深度；Hl管

8、道当量覆土深度；H2自车行地面至管顶的深度；i年利率；K壁厚级别系数；Ks固定墩抗滑稳定性抗力系数；Kf垂直向稳定性抗力系数；k球墨铸铁管的当量粗糙度；Lf固定墩长度；Lu球墨铸铁管的标准长度；l设计的管段长度；l管段的热伸长量；管重量和管内物体重量；n车轮数量；偿还年限；Pc管道设计压力；PFA允许工作压力；qs供水管道单位长度热损失；qr回水管道单位长度热损失；qsv管顶单位面积上竖向车辆荷载；Rg土壤热阻；Rh附加热阻；Rm球墨铸铁管的最小抗拉强度；Rmax管的最大允许环向弯曲强度；Rp0.2球墨铸铁管的最小屈服强度；Ro土壤表面换热热阻；Rt保温层热阻；r工作管平均半径；4S保温投资贷

9、款年分摊率；安全系数；两管道之间的净距；由内压引起的轴向推力；固定墩推力合成力；s管道对固定墩垂直向上分力；x管道对固定墩垂直向下分力；p管道对固定墩水平分力；t年运行时间；t0管道计算安装温度；tg管道中心线的环境温度；tg计算点的土壤温度；t1管道工作循环最高温度；ts供水温度；tr回水温度；tws供水管保温层外表面温度；twr回水管保温层外表面温度；t保温层外表面最大允许温度；W管顶单位面积上总垂直荷载；竖向荷载；Wb固定墩顶部覆土重量；x计算点与供水管中心线的水平距离；X工作管的径向最大变形率；y计算点的覆土深度；Z1固定墩顶面至地面的深度；Z2固定墩底面至地面的深度；球墨铸铁的线膨胀

10、系数；球墨铸铁的重度；s直埋保温球墨铸铁管道保温层厚度；5e直埋保温球墨铸铁管道经济保温层厚度；g土壤导热系数；t保温材料在运行温度下的导热系数；b回填土与固定墩之间的摩擦系数；管路附件增加的散热损失系数。土密度；b球墨铸铁的抗拉强度；s球墨铸铁的屈服强度；回填土内摩擦角；63基本规定3.0.1直埋保温球墨铸铁管应为工厂一体化预制的产品。3.0.2直埋保温球墨铸铁管道保温层设计，除应符合本标准的规定外，尚应符合现行国家标准设备及管道绝热技术通则GB/T4272、设备及管道绝热设计导则GB/T8175的有关规定。3.0.3直埋保温球墨铸铁管道工程宜设置泄漏监测装置。3.0.4直埋保温球墨铸铁管道

11、系统设计应计算一次应力和盲板力。3.0.5在设计温度下和使用年限内，直埋保温球墨铸铁管道的保温结构不得损坏，最小轴向剪切强度不应小于0.08MPa，并保证运行时，外护管表面温度应小于50。3.0.6压力试验应采用水压试验，设计文件中应明确试验技术要求，施工单位应编制试验实施方案。试验完成后，施工单位应出具试验报告。3.0.7水压试验分段长度应综合考虑地形、水源、建构筑物布置等因素确定。7最小抗拉强度Rm（MPa）最小屈服强度Rp0.2(MPa)最小断后伸长率A（%）DN100DN1400DN100DN1000DN1100DN1400DN100DN1000DN1100DN1400A12%A12%

12、A10%A10%420270300270300107性能指标符号工程设计值线膨胀系数-612.510m/(m)抗拉强度b420MPa屈服强度s270MPa弹性模量E51.710MPa重度70.5kN/m3表4.1.3-2球墨铸铁管材料力学性能的设计值84材料4.1工作管4.1.1球墨铸铁管的公称直径DN见表4.2.2。经供需双方协商一致，制造商也可提供其它规格的球墨铸铁管。4.1.2球墨铸铁管的产品性能和质量检验应符合现行国家标准水及燃气用球墨铸铁管、管件及附件GB/T13295的相关规定。4.1.3球墨铸铁管的材料性能应符合下列规定：1球墨铸铁管的材料力学性能指标应符合表4.1.3-1的规定

13、。表4.1.3-1球墨铸铁管的材料力学性能注：公称直径DN100DN1000球墨铸铁管壁厚级别超过K12时，最小断后伸长率应为7。2球墨铸铁管材料力学性能的设计值应符合表4.1.3-2的规定。工作管公称直径DN接口的允许偏转角（）1003003.53506002.570014001.5性能指标符号工程设计值当量粗糙度k0.5mm3离心球墨铸铁管的布氏硬度不应超过230HBW。4.1.4球墨铸铁管宜采用滑入式柔性接口、机械式柔性接口或法兰接口，接口密封性能应符合现行国家标准水及燃气用球墨铸铁管、管件及附件GB/T13295中接口型式试验的相关要求，并应满足附录A中的130热水条件下的接口密封型式

14、试验要求。4.1.5球墨铸铁管接口的允许偏转角应不大于表4.1.5的规定。表4.1.5球墨铸铁管接口的允许偏转角4.1.6球墨铸铁管应依据壁厚进行分级，常用壁厚级别球墨铸铁管的公称壁厚enom和最小壁厚emin见附录B。壁厚计算应符合下列规定：1公称壁厚enom应按下式计算，且不应小于6mm。enom=K0.5+0.001DN（4.1.6-1）式中：enom公称壁厚（mm）；DN工作管的公称直径（mm）；K壁厚级别系数，可取9、10、11、12。2最小壁厚emin应符合下列规定：1)公称壁厚enom为6mm时，最小壁厚为4.7mm；2)公称壁厚enom大于6mm时，最小壁厚emin按下式计算。

15、emin=enom1.3+0.001DN（4.1.6-2）4.1.7球墨铸铁管的长度应符合下列规定：1球墨铸铁管的标准长度Lu应符合表4.1.7的规定；表4.1.7球墨铸铁管的标准长度9球墨铸铁管公称直径标准长度Lu（m）DN100DN10006DN1100DN14006，8.15PFA=2eminRm2球墨铸铁管的长度制造公差应为-30mm/+70mm。4.1.8球墨铸铁管的允许工作压力PFA应按下式计算，附录B给出了常用壁厚级别球墨铸铁管的允许工作压力PFA。DSF（4.1.8）式中：PFA允许工作压力（MPa）；emin最小壁厚（mm）；D工作管的平均直径（mm），取Doemin；Rm球

16、墨铸铁管的最小抗拉强度，取420MPa；SF安全系数，取3。4.1.9球墨铸铁管的内外表面处理应符合下列规定：1球墨铸铁管外表面应按照现行国家标准球墨铸铁管外表面锌涂层第1部分：带终饰层的金属锌涂层GB/T17456.1的要求喷涂锌层；2球墨铸铁管的内壁可打磨处理至内表面平整或涂覆内衬。4.2保温层与外护管4.2.1直埋保温球墨铸铁管的保温层及外护管应符合现行国家标准高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管及管件GB/T29047或硬质聚氨酯喷涂聚乙烯缠绕预制直埋保温管GB/T34611的有关规定。4.2.2直埋保温球墨铸铁管（图4.2.2）的保温层及外护管的尺寸应符合设计规定，设计

17、无要求时可参考执行表4.2.2给出的尺寸。10工作管公称直径DN工作管外径D0外护管保温层厚度s外径DR壁厚m1001182003.238.01251442253.537.01501702603.941.02002223204.944.02502743756.345.03003264287.044.03503785007.853.04004295508.851.54504806008.851.05005326559.851.560063576511.554.070073887012.054.080084297514.054.5900945108014.053.510001048118814.0

18、56.011001152130015.059.012001255141015.062.514001462163016.068.0图4.2.2直埋保温球墨铸铁管尺寸示意图表4.2.2保温层和外护管的尺寸数据（mm）114.2.3直埋保温球墨铸铁管的外护管端面距插口端面的长度宜等于承口深度加50mm。4.2.4直埋保温球墨铸铁管道及管件管端的外护管宜与聚氨酯泡沫塑料保温层平齐，且与球墨铸铁管的轴线垂直，角度误差应小于2.5。4.2.5直埋保温球墨铸铁管道及管件的保温层受到挤压变形时，径向变形量不应超过其设计保温层厚度的15%；外护管划痕深度不应超过外护管最小壁厚的10%，且不应超过1mm。4.3连

19、接管件4.3.1球墨铸铁管件的类别、尺寸、壁厚、材料性能和质量检验应符合现行国家标准水及燃气用球墨铸铁管、管件及附件GB/T13295的相关规定。4.3.2球墨铸铁管件的内外防腐处理应与工作管保持一致。4.3.3直埋保温球墨铸铁管件的保温性能应满足工程设计要求。4.3.4直埋保温球墨铸铁管道与钢制管道的连接方式应符合设计规定，设计无要求时可采用双承套管和钢制转换件进行连接。4.4密封胶圈及润滑剂4.4.1直埋保温球墨铸铁管及管件采用的密封胶圈应满足工程设计要求。4.4.2直埋保温球墨铸铁管及管件的密封胶圈所使用的润滑剂应满足输送130热水的要求，并应按照现行行业标准润滑脂和液体润滑剂与橡胶相容

20、性测定SH/T0429测试胶圈与润滑剂的适应性，在150、70h的试验条件下，主要技术指标应符合下列规定：1橡胶硬度变化范围应控制在-5IRHD+5IRHD；2橡胶体积变化率应控制在-1%+5%；123橡胶质量变化率应控制在-1%+5%。13工作管公称直径DN最小覆土深度（m）机动车道非机动车道1001250.80.71503001.00.73505001.20.96007001.31.080010001.31.1110014001.31.25设计5.1管道布置5.1.1直埋保温球墨铸铁管道系统的布置应符合现行行业标准城镇供热管网设计规范CJJ34和城镇供热直埋热水管道技术规程CJJ/T81的

21、有关规定。5.1.2直埋保温球墨铸铁管道的最小覆土深度应符合表5.1.2的规定，同时应进行径向稳定性验算。表5.1.2直埋保温球墨铸铁管道的最小覆土深度5.2管道敷设5.2.1直埋保温球墨铸铁管道的敷设坡度不宜小于2，管道的高点宜设放气装置，管道的低点宜设放水装置。5.2.2直埋保温球墨铸铁管及管件宜采用柔性接口，球墨铸铁管与阀门连接时，可采用法兰接口。5.2.3直埋保温球墨铸铁管道应利用柔性接口安装间隙进行热补偿。5.2.4直埋保温球墨铸铁管道宜通过接口转角实现小角度管线偏转，每个接口最大设计偏转角应不大于表5.2.4的规定。14工作管公称直径DN最大接口设计偏转角（）1003001.753

22、506001.2570014000.75表5.2.4直埋保温球墨铸铁管道最大接口设计偏转角5.2.5在坡道敷设管线时，宜保持管的承口指向上坡方向，当坡度大于25%时，应在每个接口下方（承口端）采取措施固定管道。5.3管道附件与设施5.3.1直埋保温球墨铸铁管道的阀门、放气装置、放水装置、井室等附件与设施应符合现行行业标准城镇供热管网设计规范CJJ34的有关规定。5.3.2热力网的关断阀和分段阀应采用双向密封阀门。5.3.3直埋保温球墨铸铁管道干线、支干线、支线的起点应安装关断阀门，管道干线应装设分段阀门，分段阀门间距应符合现行行业标准城镇供热管网设计规范CJJ34的有关规定。5.3.4阀门、放

23、水装置和放气装置等管道附件宜布置在检查室内。5.4工作管的选择与验算5.4.1直埋保温球墨铸铁管道的应力验算应采用弹性分析法，一次应力的当量应力不应大于球墨铸铁材料的许用应力。5.4.2直埋保温球墨铸铁管道的应力计算参数应符合下列规定：1计算压力应取管道设计压力；2工作循环最高温度应取供热管网设计供水温度；3工作循环最低温度，对于全年运行的管道应取30，对于只在供暖季运行的管道应取10；15=100Eemin3+2562(5.4.4-2）=0.5Doenom+eminXmax=100RmaxDoenom4计算安装温度应选用安装时环境最低温度。5.4.3工作管应按下列步骤进行选择和验算：1根据设

24、计压力选择工作管，其允许工作压力PFA应不低于管道的设计压力；2对工作管进行径向稳定性验算；3若工作管未通过径向稳定性验算，应选择更高级别的工作管，重复步骤1和步骤2，直至工作管通过径向稳定性验算。5.4.4工作管应按下列公式进行径向稳定性验算，且工作管的最大允许径向变形率Xmax不应大于3%。Xmax(5.4.4-1）1.728W3=GW+qsv(5.4.4-3）2(5.4.4-4）EenomDF(5.4.4-5）式中：工作管的径向最大变形率（%）；W管顶单位面积上总垂直荷载（kPa），包括管顶垂直土荷载和地面车辆传递到球墨铸铁管上的荷载，且不应小于表5.4.4的规定；GW管顶垂直土荷载（k

25、Pa）；qsv管顶单位面积上竖向车辆荷载（kPa）；Do工作管外径(m)；E球墨铸铁的弹性模量（kPa）；enom公称壁厚（m）；emin最小壁厚（m）；16管顶覆土深度（m）管顶单位面积上总垂直荷载（kPa）1.3621.460表5.4.4直埋保温球墨铸铁管道管顶单位面积上总垂直荷载17GW=0.001gDRqsv=70sv=70n工作管平均半径（m）；Xmax工作管的最大允许径向变形率（%）；Rmax管的最大允许环向弯曲强度（kPa），取5105kPa；安全系数，取1.5；变形附加系数，取3.5。1管顶垂直土荷载可按下式计算：2(5.4.4-6）式中：GW管顶垂直土荷载（kPa）；土密度（

26、kg/m），可取1800kg/m；g重力加速度（m/s2）；H管道中心线覆土深度（m）；DR外护管外径（m）。2单个轮压传递到管道顶部的车辆荷载可按下式计算：0.2+1.2H20.6+1.2H2(5.4.4-7）式中：qsv管顶单位面积上竖向车辆荷载（kPa）；H2自车行地面至管顶的深度（m）。3多个轮压传递到管道顶部的车辆荷载可按下式计算：0.2+1.2H20.6+1.2H2(5.4.4-8）式中：qsv管顶单位面积上竖向车辆荷载（kPa）；H2自车行地面至管顶的深度（m）。n车轮总数量。管顶覆土深度（m）管顶单位面积上总垂直荷载（kPa）1.5581.6565.4.5管道热伸长计算内容应符

27、合下列规定：1利用承插接口间隙对管道热伸长位移进行补偿时，承插口间隙不应小于热伸长量的1.2倍；2直埋保温球墨铸铁管道工作管驻点Z近似位于管道的中点（图5.4.5）。图5.4.5工作管驻点示意图3直埋保温球墨铸铁管道热伸长应按下式计算：l=t1t0l（5.4.5）式中：管段的热伸长量（m）；球墨铸铁的线膨胀系数m/(m)；t1管道工作循环最高温度（）；t0管道计算安装温度（）；设计的管段长度（m）。5.5固定墩5.5.1固定墩设计使用年限不得低于管道设计使用年限。5.5.2直埋保温球墨铸铁管道固定墩主要布置在：1管道改变方向（弯头、三通）、停止（末端）处；2管道变径处；18Ea=rgLftan

28、245-2（5.5.5-1）3阀门位置处；4泄水处。5.5.3直埋保温球墨铸铁管道对固定墩的作用力为管道内压力产生的盲板力。5.5.4回填土对固定墩的作用力应包括以下三种力：1主动土压力；2被动土压力；3摩擦力。5.5.5主动土压力、被动土压力应按下列公式计算：Z22-Z12j2Ep=rgLftan245+2（5.5.5-2）Z2-Z122j式中：Ea主动土压力（N）；Ep被动土压力（N）；土密度，地下水位以下取浮密度（kg/m）；g重力加速度（m/s2）；Lf固定墩长度（m）；Z1固定墩顶面至地面的深度（m）；Z2固定墩底面至地面的深度（m）；回填土内摩擦角（），砂土取30。5.5.6固定墩

29、推力主要由内压引起的轴向推力形成，管道典型布置形式的固定墩推力合成力的计算应符合表5.5.6的规定：19管道典型布置形式固定墩推力合成力计算公式=2cos2（5.5.6-1）=（5.5.6-2）x=sin（5.5.6-3）p=1cos（5.5.6-4）表5.5.6典型布置形式的固定墩推力4103=0.785PcD2o103（5.5.6-5）由内压引起的轴向推力T应按下式计算：oT=PcD2式中：固定墩推力合成力（N）；由内压引起的轴向推力（N）；20x管道对固定墩垂直向下分力（N）；p管道对固定墩水平分力（N）；Do工作管外径（mm）；Pc管道设计压力（MPa）。5.5.7固定墩滑动平面上摩擦

30、力应按下列公式计算：1水平向固定墩滑动平面上摩擦力Ff1=bGb+Wb（5.5.7-1）2垂直向上弯管固定墩滑动平面上摩擦力Ff2=bGb+Wb+x3垂直向下弯管固定墩滑动平面上摩擦力Ff3=bGb+Wbs（5.5.7-2）（5.5.7-3）式中：Ff1水平向支墩滑动平面上摩擦力（N）；Ff2垂直向上弯管固定墩滑动平面上摩擦力（N）；Ff3垂直向下弯管固定墩滑动平面上摩擦力（N）；b回填土与固定墩之间的摩擦系数；Gb固定墩自重（N）；Wb固定墩顶部覆土重量（N）；s管道对固定墩垂直向上分力（N）；x管道对固定墩垂直向下分力（N）。5.5.8回填土与固定墩之间的摩擦系数应按现行行业标准城镇供热直埋热水管道技术规程