南北方工业给排水设计差异.pdf

第 3 3卷 第 1期 有 色 冶 金 设 计 与 研 究 2 0 1 2往 2 月 南北方工业给排水设计差异 饶剑锋 一 ， 张连平 2 f 1 中国瑞林工程技术有限公司， 江西南昌 3 3 0 0 3 1 ； 2 广东华正建筑规划设计有限公司， 广东广 1 1 5 1 1 4 0 0 ) 摘 要 从给水和排水管网、 消防给水系统和工业循环冷却水 系统 4个方面介绍 了南方地 区及北方地 区工业给排水设计的不同及其注意事项。 关键词 给水管 网； 排水管网； 消防给水系统； 工业循环冷却水 系统 中图分类号 ： T B 4 9 5 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 4 4 3 4 5 ( 2 0 1 2 ) 0 1 0 0 3 1 0 3 Di f f e r e n c e o n De s i g n o f W a t e r S u p p l y a n d Dr a i n a g e b e t we e n S o u t h a n d No r t h I n d u s t r y RAO J i a n f e n g Z HANG L i a n p i n g 2 ( 1 C h i n a Ne r i n E n g i n e e rin g C o ， L t d ， Na n c h a n g ， J i a n g x i 3 3 0 0 3 1 ， Ch i n a ； 2 G u a n g d o n g Hu a z h e n g A r c h i t e c t u r e&P l a n n i n g D e s i g n C o ， L t d ， G u a n g z h o a ， G u a n g d o n g 5 1 1 4 0 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t T h e p a p e r i n t r o d u c e s t h e d i f f e r e n c e a n d i t s p r e c a u t i o n s o n d e s i g n o f w a t e r s u p p l y a n d d r a i n a g e b e t we e n S o u t h a n d No a h f r o m t h e f o u r a s p e c t s a s wa t e r s u p p l y p i p e n e t w o r k ，w a t e r d r a i n a g e p i p e n e t wo r k ，fi r e s u p p l y s y s t e m a n d i n d u s t r y c i r c u l a t i n g c o o l i ng wa t e r s y s t e m Ke y wo r d s w a t e r s u p p l y p i p e n e t wo r k ； wa t e r d r a i n a g e p i p e n e t w o r k ； fi r e wa t e r s y s t e m； i n d u s t r y c i r c u l a t i n g c o o l i n g wa t e r s y s t e m 工业厂区内管道错综复杂 ， 除了给水管道 、 排水 管道外还有压缩空气管 、 氧气管 、 氮气管 、 油管 、 烟气 管等等。 对于一个工厂来说， 各种介质的输送管道就 像人体的血管一样将各个人体器官紧密地联系在一 起 ， 因此如何 把各个工艺车问设备之间的连接管道 设计得正确 、 安全 、 经济合理显得尤为重要 ， 给排水 专业管道设计又是其中重要 的一部分 。笔者从事 国 内南方及北方的工业项 目给排水管道设计工作多 年， 通过总结实践经验及设计回访工作， 认识到南 方和北方给排水设计存在差异 ， 以下主要从 4个方 面进行介绍。 1 给水管 网 工业给水管网一般包括厂区生产给水管网及生 活给水管 网。 1 1南方地区给水管网的常规设计 1 ) 生产给水管网设计 工业 厂区生产给水管 网材质通常采用 Q 2 3 5 A 收稿 E t 期 ： 2 0 l 1 - 0 6 2 0 作者简介： 饶剑锋( 1 9 8 O 一) ， 男， 工程师， 主要从事给排水工程设计工作。 焊接钢管 ， 大型工厂内一般架空敷设 ， 小型工厂内架 空或埋地敷设均有 。 因南方地区的气温相对较高 ， 冬 天不存在管道内水结冰的现象 ， 架空敷设的生产 给水管 网设计时除满足规范要求外 ， 主要考虑 以下 几个方面 ： ( 1 ) 管道伸缩接头及 固定支座的设置； ( 2 ) 排气 阀的设置 ； ( 3 ) 各个分支管的接 口不能漏项 ； ( 4 ) 管道防腐 ； ( 5 ) 与其它管道在管架上合理布置 ， 相 互间不相碰 ； ( 6 ) 环状管 网的阀门设置。埋地敷设 的 生产给水管网设计时除满足规范要求外， 主要考虑 以下几 点 ： ( 1 ) 满 足车 行道 或非 车行道 的覆土 厚 度： ( 2 ) 排气阀的设置 ； ( 3 ) 管道防腐 ； ( 4 ) 与其它埋地 敷设的管道合理布置 ； ( 5 ) 环状管网上阀门的设置。 2 ) 生活给水管网设计 生活给水管管道材质可以采用塑料给水管 、 塑 料和金属复合管、 铜管、 不锈钢管及经可靠防腐处理 的钢管。 工业厂区生活给水管大部分为埋地敷设， 通 常采用塑料给水管 ， 满足车行道或非车行道的覆土厚 度就可以。 但也有部分企业厂区生活给水管架空敷设， 架空敷设的生活给水管管道材质通常采用钢衬塑给 3 2 有 色 冶 金 设 计 与 研 究 第 3 3卷 水管 ， 架空敷设 的生活给水管设计时需注意的事项 同生产给水管架空敷设管道。 1 _ 2 北方地区给水管网的常规设计 1 ) 生产给水管 网设计 北方地 区工业 厂 区生产 给水 管 网材质也 采用 Q 2 3 5 A焊接钢管 ， 因北方地区气温 比较低 ， 有条件 的情况下厂 区给水管 网尽可能设计为埋地敷设。 埋 地敷设 时除了考虑满足南方 埋地敷设管道 的要 求 外， 设计时还得注意管顶最小覆土深度不得小于土壤 冰冻线以下 0 1 5 m， 设置的阀门井要求采用保温井盖 。 当埋地敷设有困难时 ， 也可以考虑采用架空敷设 。 设 计架空敷设管道时除了考虑南方地区架空敷设管道 考虑因素外 ， 还要考虑管道保温的措施 ， 以防止架空 敷设的管道被冻坏。 架空敷设管道的保温方式可以根据厂区综合管 网的保温方式综合考虑 。 当管架上并排敷设有蒸汽 管或其它介质 的管网要求采用蒸汽伴热时 ， 架空敷 设的给水管网可 以考虑采用蒸汽伴热 ， 另外也可 以 采用电伴热的保温方式。 设计时具体采用哪种， 可以 根据当地的习惯性保温方式或征求 甲方的意见后再 确定 。 2 ) 生活给水管网设计 北方地区工业厂区生活给水管通常也采用埋地 敷设 ， 其材质采用塑料给水管较为合适， 埋地敷设的 塑料生活给水管网除了要满足车行道或非车行道的 覆土厚度 以外 ， 设计时也得注意管顶最小覆土深度 不得小于土壤冰冻线以下 0 1 5 m， 并且阀门井要求 采用保温井盖。 当埋地敷设有困难时， 同样可以考虑 采用架空敷设 。但架空敷设时除了考虑南方地 区生 产给水管网架空敷设管道考虑因素外， 还要考虑管 道保温的措施 ， 以防止管道被冻坏。 架空敷设的生活 给水管可采用具有防紫外线功能的钢丝 网骨架复合 塑料给水管 ， 保温方式宜采用 电伴热保温。 若采用蒸 汽伴热的保温方式， 建议采用钢衬塑料或经可靠防 腐处理的钢管。若塑料生活给水管采用蒸汽伴热的 话 ， 则需有足够的防护措施 ， 防止因蒸汽保温管的温 度过高而损坏塑料管 。 2 排水管网 工业厂区排水管网包括厂 区雨水排水管网 、 生 活污水排水管网 、 生产废水排水管网及含重金属污 染的污水输送管网。 其中雨水排水管 、 生活污水排水 管及生产废水排水管为重力流排水管 ， 含重金属污 染的污水输送管为压力输送管。 随着国家环保政策要求越来越高 ， 新设计 的厂 区排水管网宜采用污废分流排水体制 ， 即厂区生活 污水排水管网与雨水管网和生产废水输送管网( 生产 废水一般指不含重金属污染 ， 只是含盐浓度高的废 水 ， 生产废水与雨水合用排水管网) 分开来设置 。南 方地区重力流的排水管网考虑管道 的计算埋深及管 顶最小覆土深度 即可。 但对于北方地区的重力流排 水管网来说 ， 除了要考虑南方地区考虑的因素外， 宜 埋设在冰冻线 以下 ； 当该地 区或条件相似地区有浅 埋经验或采取相应措施时 ， 也可埋设在冰冻线以上 ， 其 浅埋数值应根据该地区经验确定 ， 但应保证排水管 道安全运行。当北方地区室内采暖计算温度低于2 0 时， 排水检查井井盖宜采用双层保温井盖 ， 若当地有 经验可以不采用保温井盖时可以不设置保温井盖。 含重金属污染的污水输送管宜采用架空敷设 ， 可采用耐腐蚀的化工型 U P V C塑料管 ， 该管路设计时 主要考虑 以下几个方面 ： 1 ) 管道伸缩接头及 固定支 座的设置 ； 2 ) 与其它管道在管架上合理布置 ， 相互问 不相碰； 3 ) 管网布置时宜两头低中间高或一头低一头 高， 若做不到时， 应在管网中间设置管道检修放空时 的污水回收设施 。 在南方地区该管网材质还要求采 用防紫外线型的， 但北方地区需考虑管道保温， 采用 电伴热的保温方式为宜 ， 若采用蒸汽保温 ， 需采取防 止塑料管被高温损坏的措施 。 3 消防给水系统 工业厂区消防给水系统消防设施主要包括室外 消火栓 、 室 内消火栓 、 水泵接合器 、 自动喷淋灭火设 施 、 水喷雾灭火设施 、 气体消防设施及建筑灭火器等。 工业企业 内， 通常厂区消防给水系统与厂区生 产给水系统合用一套环状管网。对于室内设置 的消 火栓 、 自动喷淋系统 、 水喷雾系统 、 气体消防系统及 建筑灭火器等来说， 因北方地区室内基本上会设置 采暖设施 ， 故南北方 的这些室 内消防设施设置时没 有什么区别。 若消防系统需要设置高位消防水箱 ， 北 方地区的高位消防水箱宜设置在消防水箱间内， 或 采用伴热保温措施防止消防水结冻。 对于室外的消防设施来说 ， 南北方设置的差异 第 1期 南北方工业给排水设计差异 3 3 就很大。 在南方地区， 室外消火栓及水泵结合器通常 采用地上式的； 但在北方地 区， 室外消火栓及水泵结 合器宜采用地下式的， 并且设置保温井盖。 在工业企 业 内， 很多地方需要设置室外干粉灭火器 。 若北方地 区极端气温低于一 2 0 C 时 ， 对室外建筑干粉灭火器应 采取相应的保温措施。 4 工业循环冷却水系统 对工业给水系统 ， 要求水的循环使用率很高 ， 例 如铜冶炼行业 ， 工业新水的复用率高达 9 6 左右 ， 因 此 ， 循环水系统 占十分重要的位置 。 循环水系统设置 是否合理 ， 直接影响到工艺流程 、 整个厂 区的总平面 布局及运行能耗的高低。 循环水系统的配置方案常用的有 3种 ： 1 ) 冷却 塔及循环水池与循环水泵房并排设置； 2 ) 冷却塔及 循环水池设置在循环水泵房 的顶上 ； 3 ) 循环水池设 置在泵房下面， 冷却塔设置在泵房上面。 4 1 南方地区循环水系统的常规设计 在南方地区对于新建或改扩建 的工业企业 ， 采 用第一种循环水配置方案较多 ， 这种配置方案 占地 面积相对较大 ， 若企业总图布局面积许可 ， 采用该方 案较为合适 。 对于大型的循环水系统 ， 该方案设置的 循环水泵可 以露天布置， 不设置循环水泵房 。 若工业 企业 总图布局 占地 面积不允许采用 第一种配置方 案， 可以考虑采用第二种或第三种配置方案 ， 该两种 配置方案对土建的要求 比较严格 ， 但在地震 区不适 合采用该两种方案 。 南方地区循环水系统冷却塔通常采用逆流式机 械通风配带集水盘的冷却塔 ， 循环水泵房及循环水 池可以采用地上式 的或半地下式的。 4 2 北方地区循环水系统的常规设计 北方地 区循环水系统 的配置方案宜采用 第一 种， 第二、 三种方案不宜采用。因为北方地区冬天气 温比较低 ， 循环水冷却塔飘出来的水滴很容易在检 修通道上结冰， 对检修人员造成危险。 若厂区确因没 有足够的地方采用第一种方案而须采用第二、三种 方案 的话 ， 则在检修人员上去检修时需要采用相应的 除冰防滑措施 ， 并且北方地区的冷却塔周边经常挂着 很多厚厚的冰块 ， 结构在设计时需考虑挂冰的荷载 。 北方地区循环水系统的冷却塔选择宜采用不带 集水盘的逆流式机械通风冷却塔。因冬季北方地区 冷却塔周边经常挂着很多冰块 ， 在融冰时 ， 很多冰块 便坠落 ， 采用不带集水盘的冷却塔 ， 可以让冰块直接 坠人循环水池内。 若采用配带集水的冷却塔， 集水盘 则需要采用相应的保护措施( 通常集水盘是采用玻 璃钢制的 ， 可 以考虑在集水盘内铺设格栅 ， 或在集水 盘表面铺设一层铁皮) ； 否则集水盘很容易被冰块砸 烂 ， 影响整个工艺生产系统的运行。 北方地区循环水泵房及循环水池宜采用半地下 式的， 若采用地上式的， 则需要采取防止管道被冻坏 的措施 ， 因地上式循环水泵房的水泵连接管设在地 面上， 备用循环水泵连接管道内的水不经常流动， 管 道在冬天很容易被冻坏 。 5 结 束 语 设计者应该充分考虑项 目的地方差异， 了解当 地的气候 、 气压等条件 ， 或到现场实地考察当地的环 境、 管道布置方式及当地的保温措施等等， 使设计做 到技术先进、 安全可靠、 经济合理、 节能环保。 若将南 方 的设计思维 或北 方的设计思维生搬 硬套到所有 的项 目中， 会造成给排水系统运行的不安全或增加 建设 的投资成本。