一種高壓噴霧降溫、降塵系統(tǒng)施工新技術(shù)
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作者就：鄭曉敏
1前言
近年來，隨著會展業(yè)的興起，大型展館在全國各地不斷涌現(xiàn)，建設(shè)規(guī)模越來越大，參展人數(shù)屢創(chuàng)新高。在排隊(duì)等待區(qū)及廣場往往積聚大量人員，特別在夏季，室外35℃以上高溫已屢見不鮮。長時(shí)間等待令人酷暑難耐、疲憊不堪，嚴(yán)重影響到參展的意愿。
高壓噴霧降溫、降塵系統(tǒng)是一種新型的開放式環(huán)境微循環(huán)裝置，在工作時(shí)連續(xù)不斷噴射出細(xì)微的水霧，形成霧鎮(zhèn)，具有區(qū)域降溫、降塵效果明顯、高效節(jié)能等特點(diǎn)。降溫幅度一般
在3~5℃左右，可營造一個(gè)清新、舒適的區(qū)域環(huán)境，實(shí)實(shí)在在地降低參觀者人體的高溫感知。
2工作原理
利用高壓泵將水加壓至5.0~ 7.0M Pa．再經(jīng)特制的噴頭噴出粒徑小于16um的霧滴，噴出的水霧與空氣接觸，蒸發(fā)吸收，進(jìn)行熱交換，從而帶走了環(huán)境中的溫度，達(dá)到蒸發(fā)致冷的作用；同時(shí)由于水霧顆粒是微米級的，非常細(xì)小，能夠吸附空氣中的雜質(zhì)及各種大小灰塵顆粒，顆粒累積到一定重量或者體積就會下落，從而起到除塵的作用（見圖1）。
3項(xiàng)目特點(diǎn)、難點(diǎn)
3.1管道內(nèi)部潔凈度要求高
噴頭噴射的水霧直接與人體接觸，且易被人體所吸收，水質(zhì)要求高，需要達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)；噴頭噴霧孔徑小于16um，極易堵塞，施工過程中管內(nèi)任何殘留細(xì)小雜質(zhì)、污漬等將堵塞噴口，污染水質(zhì)，影響到系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮。
3.2管道接口嚴(yán)密性要求高
經(jīng)高壓柱塞泵加壓后，管網(wǎng)系統(tǒng)的工作壓力最高可達(dá)到7.0MPa。管道接口將承受強(qiáng)大沖擊力，特別是系統(tǒng)末端管線口徑較小，管道組對、焊接難度大，一旦管道接口泄漏，高壓射流將直接危害就近人員及周邊設(shè)施安全，影響到系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
3.3噴頭選型安全性要求高
系統(tǒng)噴頭及末端裝置主要設(shè)置在排隊(duì)等候區(qū)及廣場等人員密集區(qū)，且安裝位置離人體距離很近，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行都處于高壓狀態(tài)；同時(shí)噴頭與管道一般采用螺紋連接，相對來說強(qiáng)度較低，一旦出現(xiàn)噴頭脫落，極易造成人身傷害。
4主要施工技術(shù)
4.1支架選型和安裝
4.1.1支架選型
高壓噴霧降溫、降塵系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)管道受到高壓沖擊，容易產(chǎn)生振動，對支吊架的穩(wěn)定性要求較高，均應(yīng)設(shè)置固定防晃支架；支架形式一般采用門型（配置標(biāo)準(zhǔn)U型螺栓），不宜采用單側(cè)固定支架，不得采用吊架。
4.1.2支架制作
支架制作所選用的型材規(guī)格、型號應(yīng)與所支撐的管道口徑相匹配，可參見《室內(nèi)管道支架及吊架》03S402圖集。型材切割使用砂輪切割機(jī)，鉆孔使用臺鉆，嚴(yán)禁使用火焰開孔，支架焊縫應(yīng)飽滿，油漆涂刷均勻。
4.1.3支架安裝
管道支架安裝位置應(yīng)準(zhǔn)確，固定應(yīng)牢固，成排支架應(yīng)排列整齊，間距應(yīng)均勻，最大間距有關(guān)規(guī)定（見表1）。
在彎頭、三通等處需增設(shè)支架，以提高系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。
4.2管材選擇和安裝
噴霧降溫、降塵系統(tǒng)對管內(nèi)清潔度要求極高，為避免因?yàn)楣艿雷陨聿馁|(zhì)問題產(chǎn)生銹蝕導(dǎo)致堵塞噴口，管道及配件材質(zhì)應(yīng)為不銹鋼( 304)。
噴霧降溫、降塵系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)一直處于高壓狀態(tài)，要求管道接口有足夠的強(qiáng)度及嚴(yán)密性來保證運(yùn)行安全，同時(shí)兼顧管內(nèi)清潔需要，管道連接應(yīng)采用焊接的連接方法，選用氬弧焊焊接工藝，焊接時(shí)注意控制焊接線能量，避免母材因攝入溫度過高，損壞金屬晶間結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生晶間腐蝕。管徑小于DN15的不銹鋼管道為了便于安裝，可采用卡套連接。
4.2.1不銹鋼管道安裝技術(shù)要求
（¨預(yù)制場所應(yīng)布置在室內(nèi)，作業(yè)區(qū)域相對獨(dú)立，人員相對固定；不銹鋼管道預(yù)制應(yīng)使用不銹鋼或銅質(zhì)工、夾具。
(2)管道切割應(yīng)采用專用砂輪切割機(jī)，不得與碳素鋼管道切割混合使用，避免引起局部腐蝕。
(3)不銹鋼管道組對內(nèi)部應(yīng)平齊，嚴(yán)禁強(qiáng)力對口，防止形成應(yīng)力腐蝕。
(4)不銹鋼管道焊接應(yīng)嚴(yán)格按焊接工藝要求執(zhí)行，氬弧焊焊接時(shí)管內(nèi)應(yīng)充分充氬。
(5)預(yù)制管段經(jīng)檢驗(yàn)合格后，采用潔凈壓縮空氣吹掃并兩頭封口，防止管段在搬運(yùn)過程中造成二次污染（見圖2）。
(6)不銹鋼管道安裝不得與碳鋼支架直接接觸，應(yīng)采用加厚橡膠墊隔離，防止引起點(diǎn)腐蝕。
(7)管道安裝盡量避免與土建工程交叉施工，安裝前再次對管段進(jìn)行吹掃，安裝過程中臨時(shí)中斷應(yīng)及時(shí)封口保護(hù)。
4.2.2不銹鋼管道氬弧焊焊接技術(shù)要求
(1)不銹鋼管道焊接程序（見圖3）
(2)不銹鋼管道焊接要點(diǎn)
1）奧氏體不銹鋼管鎢極氬弧焊封底時(shí)，管內(nèi)必須進(jìn)行有效地充氬保護(hù)。
2)奧氏體不銹鋼管焊接在保證熔合良好的情況下，應(yīng)選用小電流、短弧焊，多層多道焊焊接工藝，層間溫度不宜過高，應(yīng)控制在1000C以內(nèi)（見圖4）。
3)焊接過程應(yīng)保證焊接熔化得到氬氣充分有效地保護(hù)，焊絲高溫端不應(yīng)脫離氫氣保護(hù)區(qū)，添加焊絲時(shí)要避免焊絲與鎢電極間產(chǎn)生接觸電弧而擾亂氬氣保護(hù)。
4)多層多道焊時(shí)應(yīng)將前道焊縫清理干凈，經(jīng)確認(rèn)無缺陷，方可再焊下一道。
5)不銹鋼焊縫層間清理工作必須采用氧化鋁砂輪片打磨和奧氏體不銹鋼刷子刷除渣塵。
6)焊接接頭達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)后，焊口必須進(jìn)行酸洗處理。
4.3噴頭選型和安裝
4.3.1噴頭選型
末端噴頭在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)處于高壓狀態(tài)，一旦出現(xiàn)噴頭脫落將對參觀者造成極大的傷害，存在較大的安全隱患，所以末端裝置噴頭選型就顯得尤為重要。
在市場上噴頭的生產(chǎn)廠家眾多，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。德國萊克勒( Lechler)雙螺紋安全降溫噴頭采用雙層結(jié)構(gòu)，陶瓷內(nèi)嘴，工作壓力為7.0MPa，流量為50cc/min，通過雙螺紋與管路連接，正常情況下內(nèi)膽部分過水、承壓，一旦發(fā)生意外情況則內(nèi)膽被禁錮在外套內(nèi)不會噴射出來，同時(shí)高壓水柱的壓力在外套內(nèi)得到釋放不會噴射出來，只以水滴的形式滴出，不會造成任何傷害，是較理想的選擇之一。
4.3.2噴頭安裝
噴頭應(yīng)在管路系統(tǒng)試驗(yàn)、沖洗合格后再進(jìn)行安裝，安裝時(shí)宜采用專用的扳手。噴頭安裝密封填料應(yīng)采用聚四氟乙烯帶，擰緊螺紋時(shí)，不得將密封材料擠入管內(nèi)，以免堵塞噴嘴。
4.3.3末端裝置安裝
末端裝置由一組或幾組噴頭組合而成，一般可委托專業(yè)廠家生產(chǎn)或自行在后方基地組裝。末端裝置應(yīng)在管路系統(tǒng)試驗(yàn)、沖洗合格后再進(jìn)行安裝，安裝應(yīng)牢固可靠，能承受自身重量及風(fēng)載，點(diǎn)位應(yīng)精確，保持末端裝置柱網(wǎng)縱向、橫向陣列整齊（見圖5）。
4,4系統(tǒng)設(shè)備安裝
系統(tǒng)設(shè)備包括高壓柱塞泵、提升泵／沖洗泵、過濾器、紫外線殺毒器、不銹鋼水箱。
4.4.1泵組安裝
(1)泵組就位前基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度、坐標(biāo)、標(biāo)高、外形尺寸和螺栓孔（按固定設(shè)置）位置必須符合設(shè)計(jì)規(guī)定。
(2)基礎(chǔ)驗(yàn)收合格后，將表面清理干凈，根據(jù)施工平面布置圖，按建筑物的軸線或邊線來測定放線，并用墨斗彈線劃出泵組的縱橫中心線和相應(yīng)的其他基準(zhǔn)線。
(3)泵組吊運(yùn)就位時(shí)，吊索不得固定在電動機(jī)或水泵本體上，而應(yīng)固定在水泵底板上。
(4)泵組就位后，使泵組本體上已標(biāo)定的縱橫中心線（點(diǎn)）與基礎(chǔ)上的縱橫向中心線（即安裝基準(zhǔn)線）對齊。
(5)泵組減振墊（器）的型號 規(guī)格、安裝位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。立 式水泵的減振裝置不應(yīng)采用彈簧減振 器，一般宜采用橡膠減振器（墊）。
(6)泵組平直度和標(biāo)高位置用水平尺放在泵口進(jìn)行校正，用墊鐵進(jìn)行調(diào)整，然后將墊鐵墊實(shí)，并用膨脹螺栓或化學(xué)螺栓將水泵固定牢固。
(7)管道與泵組不得進(jìn)行強(qiáng)行組合連接，管道重量不能附加在泵口法蘭上，不得通過撓性接頭來消除管道連接所產(chǎn)生的偏差，泵組進(jìn)出口管線均應(yīng)設(shè)置單獨(dú)支架支撐。
4.4.2過濾器／消毒器安裝
(1)基礎(chǔ)復(fù)測，檢驗(yàn)合格后將表面清理干凈，根據(jù)施工平面布置圖， 按建筑物的軸線或邊線來測定放線，并用墨斗彈線劃出過濾器／消毒器的縱 橫中心線和相應(yīng)的其他基準(zhǔn)線。
(2)過濾器／消毒器就位后，使 過濾器上已標(biāo)定的縱橫中心線（點(diǎn)）與基礎(chǔ)上的縱橫向中心線（即安裝基 準(zhǔn)線）對齊，名牌朝外。
(3)過濾器／消毒器安裝找正， 其水平度可采用水平尺，在法蘭加工 平面上測量；垂直度一般采用吊線 法，然后用墊鐵調(diào)整、墊實(shí)，并用膨 脹螺栓或化學(xué)螺栓將設(shè)備固定牢固。
4.4.3不銹鋼水箱安裝
(1)水箱條形基礎(chǔ)復(fù)測，應(yīng)符合圖紙及安裝要求，高度不應(yīng)小于300mm，所有基礎(chǔ)高度誤差不應(yīng)大于5mm。
(2)組合式不銹鋼水箱一般由廠家現(xiàn)場組裝，組裝過程應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國家或行業(yè)現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)廠家技術(shù)要求。
(3)水箱的溢流管和泄放管應(yīng)設(shè)置在排水地點(diǎn)附近，但不得與排水管直接連接。
(4)水箱安裝后應(yīng)進(jìn)行滿水試驗(yàn)，滿水試驗(yàn)靜置24h，不滲不漏為合格。
4.5系統(tǒng)水壓試驗(yàn)
噴霧降溫、降塵系統(tǒng)高壓柱塞泵前后的設(shè)計(jì)壓力相差很大，柱塞泵前系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力一般低于1.0MPa，柱塞泵后的系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力達(dá)到5.0~ 7.0M Pa；二者管道設(shè)計(jì)等級、材料匹配不盡相同，試壓時(shí)注意區(qū)分，切記盲目將整個(gè)管網(wǎng)作為一個(gè)系統(tǒng)，以柱塞泵后管道設(shè)計(jì)壓力作為基準(zhǔn)值進(jìn)行試壓，損傷泵前管道。系統(tǒng)水壓試驗(yàn)技術(shù)要求：
(1)不銹鋼管道對水壓試驗(yàn)介質(zhì)要求較高，應(yīng)采用潔凈水，水中氯離子含量不得超過25ppm。
(2)系統(tǒng)主要設(shè)備（水箱、水泵、過濾器、末端裝置）或儀表不參與水壓試驗(yàn)，用盲板進(jìn)行隔離或拆除，用臨時(shí)管道連接，臨時(shí)管道的材質(zhì)與連接方法應(yīng)與正式管道施工要求相同。
(3)試壓用設(shè)備應(yīng)完好無損，無銹蝕、漏油等缺陷，試壓前應(yīng)進(jìn)行單獨(dú)清洗。
(4)管道壓力試驗(yàn)包括強(qiáng)度試驗(yàn)及嚴(yán)密性試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)定，當(dāng)設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí)，強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的1,5倍，嚴(yán)密性試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力。
4.6系統(tǒng)水沖洗
末端裝置噴嘴噴出的水霧粒徑小于16um，且水霧直接與人體進(jìn)行接觸，任何系統(tǒng)內(nèi)殘存的雜質(zhì)、污漬多有可能堵塞噴嘴影響水質(zhì)。所以在系統(tǒng)沖洗方法、器具設(shè)備、沖洗介質(zhì)選擇要引起重視，避免選擇不當(dāng)造成管道二次污染。
4.6.1系統(tǒng)水沖洗方法
系統(tǒng)沖洗采取開式直排沖洗方法，整個(gè)過程分為兩個(gè)階段。第一階段初沖洗，系統(tǒng)內(nèi)主要設(shè)備（水箱、水泵、過濾器、末端裝置）及儀表不參與，用盲板隔離，利用水壓試驗(yàn)時(shí)已經(jīng)串聯(lián)的臨時(shí)管道，直接利用室外給水管網(wǎng)供水進(jìn)行沖洗；第二階段精沖洗，系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備、儀表一起參與（膜過濾器除外，用臨時(shí)管道跨接），形成一個(gè)完整的系統(tǒng)，以減少死角的存在，利用系統(tǒng)內(nèi)自帶水泵加壓，以提高沖洗流速，保證沖洗質(zhì)量。
4.6.2系統(tǒng)水沖洗技術(shù)要求
(1)不銹鋼管道對沖洗介質(zhì)要求較高，應(yīng)采用潔凈水，水中氯離子含量不得超過25ppm。
(2)系統(tǒng)水沖洗按先主管再干管最后支管的順序進(jìn)行。吹洗主管時(shí)應(yīng)關(guān)閉干、支管閥門，支管吹洗應(yīng)從介質(zhì)前進(jìn)方向的第一根支管依次開始進(jìn)行。
(3)水箱內(nèi)表面積大，存在多處死角，僅依靠管網(wǎng)水流沖洗無法有效地清除暗藏污垢，故在系統(tǒng)沖洗前水箱應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行清洗，清洗產(chǎn)生的廢水不得排入系統(tǒng)管網(wǎng)。
(4)系統(tǒng)水沖洗壓力不應(yīng)大于管道的設(shè)計(jì)壓力，水沖洗流速不應(yīng)小于1.5m/s。
(5)系統(tǒng)沖洗合格后，注意排水時(shí)水箱密封蓋應(yīng)打開，防止形成負(fù)壓導(dǎo)致水箱變形。
5施工注意事項(xiàng)
管內(nèi)潔凈度對系統(tǒng)正常運(yùn)行至關(guān)重要，需要從材料進(jìn)場檢驗(yàn)、入庫堆放、管道預(yù)制、現(xiàn)場安裝、試壓沖洗等全過程進(jìn)行質(zhì)量控制，特別是系統(tǒng)試壓沖洗階段。
(1)系統(tǒng)試壓、沖洗用的外接設(shè)備、器具，在使用前應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行清洗，檢查合格方可使用，避免引起交叉污染。
(2)初沖洗應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，以出口的水色和透明度與入口處目測一致為合格，達(dá)到GB50235中關(guān)于水沖洗的質(zhì)量要求，為下一步精沖洗打好基礎(chǔ)。
(3)膜過濾器結(jié)構(gòu)形式獨(dú)特，不得作為臨時(shí)過濾器使用，沖洗前兩側(cè)加盲板進(jìn)行隔離，只有在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)方可投入使用。
(4)水箱的單獨(dú)清潔容易被忽略，片面認(rèn)為可以通過系統(tǒng)的沖洗來完成，結(jié)果只會大大延長整個(gè)系統(tǒng)沖洗時(shí)間。
6結(jié)語
國內(nèi)目前已有的細(xì)水噴霧系統(tǒng)主要是工業(yè)噴霧和景觀噴霧，真正用于會展中心、公共場館等高壓噴霧降溫、降塵系統(tǒng)尚處于初步應(yīng)用階段，國家及地方尚未制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范設(shè)計(jì)和施工。筆者通過對高壓噴霧降溫、降塵系統(tǒng)施工技術(shù)的研究，望起到拋磚引玉的作用供同行參考，共同來完善高壓噴霧降溫、降塵系統(tǒng)的施工技術(shù)。
7摘要：本文介紹了高壓噴霧降溫、降塵系統(tǒng)的工作原理、項(xiàng)目特點(diǎn)難點(diǎn)，以及管道支架設(shè)置、管道選材安裝、系統(tǒng)設(shè)備安裝、噴頭及末端裝置安裝、系統(tǒng)試壓沖洗等施工技術(shù)，供大家借鑒參考。
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