淺談海水源熱泵施工的監(jiān)理工作

張 寧 吳仁敬 陳磊磊

0 引言

2008年中國成功舉辦奧運(yùn)會。在能源問題成為當(dāng)今舉世關(guān)注焦點(diǎn)的時(shí)期,“綠色奧運(yùn)”的精神深入人心。青島作為2008年奧運(yùn)會的伙伴城市,提出“新青島、新奧運(yùn)”的主題,在場館建設(shè)中采用諸多節(jié)能工藝,極力打造一個(gè)“綠色”的奧帆基地。筆者有幸作為一名監(jiān)理人員,參與了媒體中心海水源熱泵的施工與系統(tǒng)的調(diào)試。

1 工程概述

媒體中心地處原北海船廠的最南端,三面環(huán)海,東靠燕兒島山?？偨ㄖ娣e:8199 m2,地下1層為商業(yè)用房,地上部分為辦公室及會議室,奧運(yùn)期間為帆船比賽的新聞媒體中心。

本工程空調(diào)系統(tǒng)主機(jī)采用海水源熱泵機(jī)組,擬利用海水通過板式換熱器與乙二醇水溶液進(jìn)行熱交換后,作為熱泵機(jī)組的冷熱水源,冬、夏季分別向建筑物空調(diào)系統(tǒng)供應(yīng)熱水和冷水。

2 海水源熱泵系統(tǒng)簡介

海水源熱泵技術(shù)是利用海水的低溫低位熱能資源,采用熱泵原理,通過少量的電能輸入,實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)。媒體中心所處位置周邊海水深度較深,因此取水口處水溫波動小,常溫2℃～26℃,從而空調(diào)的制冷和供暖效果好,系統(tǒng)運(yùn)行高效穩(wěn)定。

2.1 海水源熱泵設(shè)備及管路設(shè)計(jì)

1)熱泵機(jī)組按三組選型,采用并聯(lián)方式;每組5臺,每臺(套)機(jī)組的冷、熱媒水源側(cè)和空調(diào)冷、熱水源側(cè)設(shè)置獨(dú)立的循環(huán)水泵,并在兩側(cè)各設(shè)一臺備用泵。2)冷、熱媒水源側(cè)管路采用乙二醇水溶液。冷、熱媒水源側(cè)和空調(diào)冷、熱水源側(cè)設(shè)置定壓補(bǔ)水裝置,補(bǔ)水經(jīng)過軟化處理。3)系統(tǒng)中增加一臺熱交換機(jī)組,與熱泵機(jī)組并聯(lián),以便冬季海水溫度過低,水源熱泵達(dá)不到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時(shí)采用市政供熱,通過熱交換機(jī)組熱交換后供熱采暖。4)沉箱設(shè)備艙至媒體中心設(shè)備機(jī)房之間的所有管線采用管溝(采用直埋)的方式敷設(shè),乙二醇水溶液供回管道采用HDPE管,同時(shí)用50mm聚氨酯發(fā)泡保溫。

2.2 海水源熱泵的防腐及防污染

海水源熱泵應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是熱交換器、循環(huán)泵和海水管道的防腐和防有機(jī)物的污染。本工程采取的措施主要有:

1)海水潛水泵外安裝有導(dǎo)流外套,并采用陰極保護(hù)的方法。板式換熱器采用含量98%以上的鈦板板式換熱器。2)潛水泵到板式換熱器之間的管路采用專用的海水過濾裝置,清除海水中的雜質(zhì),保證板換的正常運(yùn)行。3)設(shè)備艙內(nèi)裝有電解海水防污裝置,能有效防止藻類和海蠣子等海生物在管道、閥門和設(shè)備內(nèi)的滋生。4)海水管道管材采用HDPE管,閥門采用海水專用閥門。

經(jīng)過一年運(yùn)行,將海水潛水泵取出。泵體表面的陰極保護(hù)鋅塊部分消失,泵體本身無腐蝕;泵體及管道表面無藻類及海蠣子等海生物滋生。

3 施工與調(diào)試過程中的質(zhì)量控制

3.1 施工過程中的質(zhì)量控制

1)在土建施工過程中復(fù)核施工單位所留預(yù)留洞位置、標(biāo)高是否準(zhǔn)確。2)本安裝工程施工前只有工藝系統(tǒng)圖,無詳細(xì)的平面圖和立面圖。較多細(xì)節(jié)是在設(shè)計(jì)、甲方、監(jiān)理、施工方現(xiàn)場共同解決。在安裝開始前,與相關(guān)監(jiān)理工程師一起組織施工單位對現(xiàn)場安裝條件進(jìn)行摸底。結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際條件,對設(shè)備的安裝位置等提出合理化建議。根據(jù)設(shè)計(jì)、甲方批準(zhǔn)同意的設(shè)備布置形式進(jìn)行設(shè)備基礎(chǔ)定位放線,等設(shè)備基礎(chǔ)施工完成后,對基礎(chǔ)的標(biāo)高、位置、平整度進(jìn)行復(fù)核,并認(rèn)真復(fù)核各種設(shè)備的減震措施是否與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求相同。3)因各種管道管徑較大,管道充滿液體時(shí)重量較重,所以應(yīng)嚴(yán)格檢查各種管道的支、吊架材料、型號、安裝距離是否與規(guī)范要求相符,并保證做好除銹防腐工作,嚴(yán)格避免先安裝再除銹現(xiàn)象。4)各種設(shè)備到場后確認(rèn)是否與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求相符,帶電設(shè)備要做單機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn);閥門要抽檢做耐壓試驗(yàn),關(guān)鍵位置的閥門逐一進(jìn)行壓力試驗(yàn),保證在工作壓力下,閥門能夠關(guān)嚴(yán),避免影響供冷供暖效果。5)堅(jiān)持樣板領(lǐng)路原則,尤其像管道工程在一臺熱泵機(jī)組安裝后,經(jīng)現(xiàn)場甲方、監(jiān)理、施工方驗(yàn)收提出問題,并整改完成后再進(jìn)行大面積施工,避免了大面積返工的現(xiàn)象。因熱泵機(jī)房內(nèi)的各種管道過多,要求施工單位結(jié)合現(xiàn)場條件及機(jī)組本身的接口位置按照粗管在下、細(xì)管在上,小管讓大管、有壓讓無壓的原則布置管道的走向,經(jīng)確認(rèn)合格后進(jìn)行施工。6)管道安裝完成后對管道系統(tǒng)進(jìn)行壓力及嚴(yán)密性試驗(yàn),試驗(yàn)過程中觀察壓力是否達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及規(guī)范要求,確認(rèn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)壓力降是否符合要求,并仔細(xì)檢查各個(gè)接口是否有滲漏現(xiàn)象。7)對于管道的保溫,先確保保溫材料的材質(zhì)、厚度符合設(shè)計(jì)的要求,保溫時(shí)一定要注意保溫管和管道型號一致,確保保溫管和管道中間無縫隙,并保證各個(gè)閥門及其他管件處保溫嚴(yán)密,管道與支架之間應(yīng)有墊木,防止制冷時(shí)產(chǎn)生冷橋,形成冷凝水。8)管道安裝完成以后,里面會有很多焊渣等雜物,這些雜物如果進(jìn)入設(shè)備就會影響設(shè)備的壽命,所以要進(jìn)行管道清洗。9)對管道進(jìn)行保溫層的保護(hù),保護(hù)層采用鍍鋅鐵皮。確認(rèn)安裝牢固,閥門及過濾器等部位設(shè)置檢查口及可拆卸部件,檢查此部位是否有保溫。對各種管道的類型及流向采用不同顏色的色環(huán)、箭頭及文字進(jìn)行標(biāo)示,復(fù)核是否準(zhǔn)確。

3.2 調(diào)試過程中的監(jiān)理工作

1)調(diào)試開始前認(rèn)真審核施工單位所報(bào)的調(diào)試方案是否符合要求。2)檢查調(diào)試用的各種儀器儀表,確定儀器儀表校驗(yàn)合格確保測量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。3)檢查各單機(jī)設(shè)備是否完好進(jìn)行單機(jī)運(yùn)行試驗(yàn),并試驗(yàn)合格。4)檢查系統(tǒng)管道上的閥門是否操作靈活,壓力表、溫度計(jì)等儀表附件是否工作正常。5)檢查各水泵泵體內(nèi)部是否清理干凈,無任何雜物,緊固件是否緊固,鎖止是否良好。6)調(diào)試開始后檢查施工單位是否按照操作規(guī)定要求進(jìn)行熱泵系統(tǒng)的啟、停。7)調(diào)試過程中檢查施工單位是否按照調(diào)試方案所報(bào)要求,對各種數(shù)據(jù)按時(shí)準(zhǔn)確的進(jìn)行記錄。

4 結(jié)語

通過施工單位和監(jiān)理單位的努力,以及甲方和供貨廠家的支持,海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)一直運(yùn)行正常,且機(jī)房安裝美觀大方,得到同行的一致好評。根據(jù)調(diào)試的結(jié)果可以看出,海水源熱泵空調(diào)在和傳統(tǒng)空調(diào)達(dá)到同一效果的情況下,海水源熱泵空調(diào)的年運(yùn)行費(fèi)用比傳統(tǒng)空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省40%以上,雖然在一次性投資上海水源熱泵空調(diào)比傳統(tǒng)空調(diào)高35%,但從后期運(yùn)行成本考慮,海水源熱泵空調(diào)更經(jīng)濟(jì)合理,且海水源熱泵空調(diào)無鍋爐和冷卻塔,經(jīng)過交換的海水又排回到海水中,并不會對海水造成污染,所以海水源熱泵系統(tǒng)更適應(yīng)當(dāng)今發(fā)展的需要。

[1] 祈俊山,薛越霞.海水源熱泵空調(diào)工程應(yīng)用實(shí)例[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2005(9):12-13.

[2] 楊艷紅,倪國葳,馬 卉.地源熱泵技術(shù)與建筑節(jié)能[J].山西建筑,2009,35(11):175-176.