高压喷雾降温、降尘系统施工技术

  孙纪军

  （上海市安装工程集团有限公司上海200080）

  摘要：本文介绍了高压喷雾降温、降尘系统的工作原理、项目特点难点，以及管道支架设置、管道选材安装、系统设备安装、喷头及末端装置安装、系统试压冲洗等施工技术，供大家借鉴参考。

  关键词：喷雾降温、降尘喷头末端装置  系统冲洗

  中图分类号：TU998. 9      文章编号：1002-3607 (2016) 01-0030-04

1前言

  近年来，随着会展业的兴起，大型展馆在全国各地不断涌现，建设规模越来越大，参展人数屡创新高。在排队等待区及广场往往积聚大量人员，特别在夏季，室外35℃以上高温已屡见不鲜。长时间等待令人酷暑难耐、疲惫不堪，严重影响到参展的意愿。

  高压喷雾降温、降尘系统是一种新型的开放式环境微循环装置，在工作时连续不断喷射出细微的水雾，形成雾镇，具有区域降温、降尘效果明显、高效节能等特点。降温幅度一般

在3~5℃左右，可营造一个清新、舒适的区域环境，实实在在地降低参观者人体的高温感知。

2工作原理

  利用高压泵将水加压至5.0~ 7.0M Pa．再经特制的喷头喷出粒径小于16um的雾滴，喷出的水雾与空气接触，蒸发吸收，进行热交换，从而带走了环境中的温度，达到蒸发致冷的作用；同时由于水雾颗粒是微米级的，非常细小，能够吸附空气中的杂质及各种大小灰尘颗粒，颗粒累积到一定重量或者体积就会下落，从而起到除尘的作用（见图1）。

3项目特点、难点

3.1管道内部洁净度要求高

    喷头喷射的水雾直接与人体接触，且易被人体所吸收，水质要求高，需要达到饮用水标准；喷头喷雾孔径小于16um，极易堵塞，施工过程中管内任何残留细小杂质、污渍等将堵塞喷口，污染水质，影响到系统功能的正常发挥。

3.2管道接口严密性要求高

    经高压柱塞泵加压后，管网系统的工作压力最高可达到7.0MPa。管道接口将承受强大冲击力，特别是系统末端管线口径较小，管道组对、焊接难度大，一旦管道接口泄漏，高压射流将直接危害就近人员及周边设施安全，影响到系统的正常运行。

3.3喷头选型安全性要求高

    系统喷头及末端装置主要设置在排队等候区及广场等人员密集区，且安装位置离人体距离很近，整个系统的运行都处于高压状态；同时喷头与管道一般采用螺纹连接，相对来说强度较低，一旦出现喷头脱落，极易造成人身伤害。

4主要施工技术

4.1支架选型和安装

4.1.1支架选型

    高压喷雾降温、降尘系统运行时管道受到高压冲击，容易产生振动，对支吊架的稳定性要求较高，均应设置固定防晃支架；支架形式一般采用门型（配置标准U型螺栓），不宜采用单侧固定支架，不得采用吊架。

4.1.2支架制作

    支架制作所选用的型材规格、型号应与所支撑的管道口径相匹配，可参见《室内管道支架及吊架》03S402图集。型材切割使用砂轮切割机，钻孔使用台钻，严禁使用火焰开孔，支架焊缝应饱满，油漆涂刷均匀。

4.1.3支架安装

    管道支架安装位置应准确，固定应牢固，成排支架应排列整齐，间距应均匀，最大间距有关规定（见表1）。

    在弯头、三通等处需增设支架，以提高系统运行时的稳定性。

  4.2管材选择和安装

    喷雾降温、降尘系统对管内清洁度要求极高，为避免因为管道自身材质问题产生锈蚀导致堵塞喷口，管道及配件材质应为不锈钢( 304)。

    喷雾降温、降尘系统在运行时一直处于高压状态，要求管道接口有足够的强度及严密性来保证运行安全，同时兼顾管内清洁需要，管道连接应采用焊接的连接方法，选用氩弧焊焊接工艺，焊接时注意控制焊接线能量，避免母材因摄入温度过高，损坏金属晶间结构，产生晶间腐蚀。管径小于DN15的不锈钢管道为了便于安装，可采用卡套连接。

4.2.1不锈钢管道安装技术要求

    （¨预制场所应布置在室内，作业区域相对独立，人员相对固定；不锈钢管道预制应使用不锈钢或铜质工、夹具。

    (2)管道切割应采用专用砂轮切割机，不得与碳素钢管道切割混合使用，避免引起局部腐蚀。

    (3)不锈钢管道组对内部应平齐，严禁强力对口，防止形成应力腐蚀。

    (4)不锈钢管道焊接应严格按焊接工艺要求执行，氩弧焊焊接时管内应充分充氩。

    (5)预制管段经检验合格后，采用洁净压缩空气吹扫并两头封口，防止管段在搬运过程中造成二次污染（见图2）。

    (6)不锈钢管道安装不得与碳钢支架直接接触，应采用加厚橡胶垫隔离，防止引起点腐蚀。

    (7)管道安装尽量避免与土建工程交叉施工，安装前再次对管段进行吹扫，安装过程中临时中断应及时封口保护。

4.2.2不锈钢管道氩弧焊焊接技术要求

    (1)不锈钢管道焊接程序（见图3）

    (2)不锈钢管道焊接要点

    1）奥氏体不锈钢管钨极氩弧焊封底时，管内必须进行有效地充氩保护。

    2)奥氏体不锈钢管焊接在保证熔合良好的情况下，应选用小电流、短弧焊，多层多道焊焊接工艺，层间温度不宜过高，应控制在1000C以内（见图4）。

    3)焊接过程应保证焊接熔化得到氩气充分有效地保护，焊丝高温端不应脱离氢气保护区，添加焊丝时要避免焊丝与钨电极间产生接触电弧而扰乱氩气保护。

    4)多层多道焊时应将前道焊缝清理干净，经确认无缺陷，方可再焊下一道。

    5)不锈钢焊缝层间清理工作必须采用氧化铝砂轮片打磨和奥氏体不锈钢刷子刷除渣尘。

    6)焊接接头达到验收标准后，焊口必须进行酸洗处理。

4.3喷头选型和安装

4.3.1喷头选型

    末端喷头在系统运行时处于高压状态，一旦出现喷头脱落将对参观者造成极大的伤害，存在较大的安全隐患，所以末端装置喷头选型就显得尤为重要。

    在市场上喷头的生产厂家众多，产品质量参差不齐。德国莱克勒( Lechler)双螺纹安全降温喷头采用双层结构，陶瓷内嘴，工作压力为7.0MPa，流量为50cc/min，通过双螺纹与管路连接，正常情况下内胆部分过水、承压，一旦发生意外情况则内胆被禁锢在外套内不会喷射出来，同时高压水柱的压力在外套内得到释放不会喷射出来，只以水滴的形式滴出，不会造成任何伤害，是较理想的选择之一。

4.3.2喷头安装

    喷头应在管路系统试验、冲洗合格后再进行安装，安装时宜采用专用的扳手。喷头安装密封填料应采用聚四氟乙烯带，拧紧螺纹时，不得将密封材料挤入管内，以免堵塞喷嘴。

4.3.3末端装置安装

    末端装置由一组或几组喷头组合而成，一般可委托专业厂家生产或自行在后方基地组装。末端装置应在管路系统试验、冲洗合格后再进行安装，安装应牢固可靠，能承受自身重量及风载，点位应精确，保持末端装置柱网纵向、横向阵列整齐（见图5）。

4,4系统设备安装

    系统设备包括高压柱塞泵、提升泵／冲洗泵、过滤器、紫外线杀毒器、不锈钢水箱。

4.4.1泵组安装

    (1)泵组就位前基础混凝土强度、坐标、标高、外形尺寸和螺栓孔（按固定设置）位置必须符合设计规定。

    (2)基础验收合格后，将表面清理干净，根据施工平面布置图，按建筑物的轴线或边线来测定放线，并用墨斗弹线划出泵组的纵横中心线和相应的其他基准线。

    (3)泵组吊运就位时，吊索不得固定在电动机或水泵本体上，而应固定在水泵底板上。

    (4)泵组就位后，使泵组本体上已标定的纵横中心线（点）与基础上的纵横向中心线（即安装基准线）对齐。

    (5)泵组减振垫（器）的型号 规格、安装位置应符合设计要求。立 式水泵的减振装置不应采用弹簧减振 器，一般宜采用橡胶减振器（垫）。

    (6)泵组平直度和标高位置用水平尺放在泵口进行校正，用垫铁进行调整，然后将垫铁垫实，并用膨胀螺栓或化学螺栓将水泵固定牢固。

    (7)管道与泵组不得进行强行组合连接，管道重量不能附加在泵口法兰上，不得通过挠性接头来消除管道连接所产生的偏差，泵组进出口管线均应设置单独支架支撑。

  4.4.2过滤器／消毒器安装

    (1)基础复测，检验合格后将表面清理干净，根据施工平面布置图， 按建筑物的轴线或边线来测定放线，并用墨斗弹线划出过滤器／消毒器的纵 横中心线和相应的其他基准线。

    (2)过滤器／消毒器就位后，使 过滤器上已标定的纵横中心线（点）与基础上的纵横向中心线（即安装基 准线）对齐，名牌朝外。

    (3)过滤器／消毒器安装找正， 其水平度可采用水平尺，在法兰加工 平面上测量；垂直度一般采用吊线 法，然后用垫铁调整、垫实，并用膨 胀螺栓或化学螺栓将设备固定牢固。

  4.4.3不锈钢水箱安装

    (1)水箱条形基础复测，应符合图纸及安装要求，高度不应小于300mm，所有基础高度误差不应大于5mm。

    (2)组合式不锈钢水箱一般由厂家现场组装，组装过程应严格执行国家或行业现行技术标准及生产厂家技术要求。

    (3)水箱的溢流管和泄放管应设置在排水地点附近，但不得与排水管直接连接。

    (4)水箱安装后应进行满水试验，满水试验静置24h，不渗不漏为合格。

    4.5系统水压试验

    喷雾降温、降尘系统高压柱塞泵前后的设计压力相差很大，柱塞泵前系统设计压力一般低于1.0MPa，柱塞泵后的系统设计压力达到5.0~ 7.0M Pa；二者管道设计等级、材料匹配不尽相同，试压时注意区分，切记盲目将整个管网作为一个系统，以柱塞泵后管道设计压力作为基准值进行试压，损伤泵前管道。系统水压试验技术要求：

    (1)不锈钢管道对水压试验介质要求较高，应采用洁净水，水中氯离子含量不得超过25ppm。

    (2)系统主要设备（水箱、水泵、过滤器、末端装置）或仪表不参与水压试验，用盲板进行隔离或拆除，用临时管道连接，临时管道的材质与连接方法应与正式管道施工要求相同。

    (3)试压用设备应完好无损，无锈蚀、漏油等缺陷，试压前应进行单独清洗。

    (4)管道压力试验包括强度试验及严密性试验，试验压力应按照设计规定，当设计无规定时，强度试验压力为设计压力的1,5倍，严密性试验压力为设计压力。

    4.6系统水冲洗

    末端装置喷嘴喷出的水雾粒径小于16um，且水雾直接与人体进行接触，任何系统内残存的杂质、污渍多有可能堵塞喷嘴影响水质。所以在系统冲洗方法、器具设备、冲洗介质选择要引起重视，避免选择不当造成管道二次污染。

4.6.1系统水冲洗方法

    系统冲洗采取开式直排冲洗方法，整个过程分为两个阶段。第一阶段初冲洗，系统内主要设备（水箱、水泵、过滤器、末端装置）及仪表不参与，用盲板隔离，利用水压试验时已经串联的临时管道，直接利用室外给水管网供水进行冲洗；第二阶段精冲洗，系统内设备、仪表一起参与（膜过滤器除外，用临时管道跨接），形成一个完整的系统，以减少死角的存在，利用系统内自带水泵加压，以提高冲洗流速，保证冲洗质量。

4.6.2系统水冲洗技术要求

    (1)不锈钢管道对冲洗介质要求较高，应采用洁净水，水中氯离子含量不得超过25ppm。

    (2)系统水冲洗按先主管再干管最后支管的顺序进行。吹洗主管时应关闭干、支管阀门，支管吹洗应从介质前进方向的第一根支管依次开始进行。

    (3)水箱内表面积大，存在多处死角，仅依靠管网水流冲洗无法有效地清除暗藏污垢，故在系统冲洗前水箱应单独进行清洗，清洗产生的废水不得排入系统管网。

    (4)系统水冲洗压力不应大于管道的设计压力，水冲洗流速不应小于1.5m/s。

    (5)系统冲洗合格后，注意排水时水箱密封盖应打开，防止形成负压导致水箱变形。

5施工注意事项

    管内洁净度对系统正常运行至关重要，需要从材料进场检验、入库堆放、管道预制、现场安装、试压冲洗等全过程进行质量控制，特别是系统试压冲洗阶段。

    (1)系统试压、冲洗用的外接设备、器具，在使用前应单独进行清洗，检查合格方可使用，避免引起交叉污染。

    (2)初冲洗应连续进行，以出口的水色和透明度与入口处目测一致为合格，达到GB50235中关于水冲洗的质量要求，为下一步精冲洗打好基础。

    (3)膜过滤器结构形式独特，不得作为临时过滤器使用，冲洗前两侧加盲板进行隔离，只有在系统运行时方可投入使用。

    (4)水箱的单独清洁容易被忽略，片面认为可以通过系统的冲洗来完成，结果只会大大延长整个系统冲洗时间。

6结语

    国内目前已有的细水喷雾系统主要是工业喷雾和景观喷雾，真正用于会展中心、公共场馆等高压喷雾降温、降尘系统尚处于初步应用阶段，国家及地方尚未制定相关技术标准来

规范设计和施工。笔者通过对高压喷雾降温、降尘系统施工技术的研究，望起到抛砖引玉的作用供同行参考，共同来完善高压喷雾降温、降尘系统的施工技术。