高速公路隧道消防
管道电伴热防冻系统施工工法
关键技术鉴定申报材料
山西省工业设备安装有限公司
二0一四年十一月十日
目 录
1、提出问题的背景
2、工艺原理
3、工法的关键技术
3.1 发热电缆的安装
3.2 发热电缆控制箱的安装
3.3 检查及调试
4、实施效果
5、附件
高速公路隧道消防管道电伴热防冻系统施工工法
关键技术
1、提出问题的背景：
随着我国经济建设的快速发展，短短十几年，我国高速公路建设里程已跃居世界前列。高速公路给人们出行带来便捷的同时，也存在着一定的安全隐患，尤其是隧道部分的安全。隧道火灾具有燃烧蔓延速度快、烟雾毒性大、营救和疏散难度大、快速处置困难等特点，一旦发生火灾，往往会造成严重的经济损失和社会影响。再加之高速公路一般远离城市，地理环境比较恶劣，特别山西这个多山地区，每条高速公路都有或长或短的隧道，又地处北方，冬季温度低。总之，为了确保高速公路隧道段运营安全，及时扑灭火灾，隧道消防系统的正常运行就显得十分重要。
冬季低温对消防管道是一种考验，管道电伴热防冻系统作为一种有效的解决方案，在隧道消防管线中一直被广泛应用。其工作原理是通过电伴热带散发的热量，直接或间接地通过热交换补偿被伴热管道的热损失，以达到防冻保温的要求，保证消防管道在严寒的冬季正常使用。
2、工艺原理：
2.1施工工艺流程
施工准备-----发热电缆敷设安装-----电力电缆敷设-----发热电缆控制箱安装-----感温探头安装------系统检测及调试-----保温层安装---- 交工验收
2.2 灭火机理
管道保温防冻的目的就是补充由于管道外壳内外温差引起的热散失。要达到管道防冻保温的目的，只需要提供给管路损失的热量，保持管道内流体的热量平衡，就可维持其温度基本不变。发热电缆管道保温防冻系统就是提供给管路损失的热量，维持其温度基本不变。
管道电伴热防冻系统由发热电缆供电电源系统、管道防冻电缆加热系统和管道电伴热智能控制报警系统三部分组成。工作状况下，温度传感器安置在被加热的管道上，可随时测量出其温度。温控器根据事先设定好的温度，与温度传感器测出的温度比较，通过伴热电缆控制箱内的空气开关与交流电流越限报警隔离变速器，及时切断与接通电源，以达到加热防冻目的。
2.3工艺特点：
（1）通过利用电伴热带提供热量，管道温升快速、均匀，安全可靠。
（2）安装简便，日常维护运行费用低，便于自动化管理。
（3）采用电能，经济实惠，无环境污染。
3、工法的关键技术：
3.1 发热电缆的安装
由电源连接处开始安装，电缆端头应甩在连接电源处(先不接电)，管道至电源之间的电缆用金属软管连接。
当敷设单根电伴热带时，敷设时应尽可能使电伴热带平整地紧贴在管道表面，用聚酯带或铝箔胶带固定，严禁用细丝捆扎，如遇法兰、阀门等尖锐突起部分，应注意保护。在水平管道上安装时，可敷设在管道下45度侧方，用玻璃纤维压敏胶带或铝胶带每隔约30Cm处将电伴热带
固定于管道上。电伴热带应按管道长度分布，以免物料在无电伴热带处降温凝结，电伴热带的长度应长于被伴热管道。在线路的第一供电点和尾端各预留1m长的电伴热带。电伴热带在穿过支架时，应采取措施，必须保证伴热带紧贴在管道上。每个回路的电伴热带安装完毕，再确认整个回路长度满足设计要求后，才可剪短电伴热带。
当多根电伴热带敷设于直管上时，电伴热带由管道线路一端起布线至尾端再回头至起点，在管线315°、225°、135°或45°位置安装电伴热带。
当电伴热带螺旋缠绕时，根据缠绕系数，电伴热带长度等于管道长度乘以缠绕系数，将电伴热带两端固定于一定长度的管道上，然后将松弛的电伴热带缠绕在管道上，并加以固定。
3.2 发热电缆控制箱的安装
根据相关规范，结合工程实际情况，摸索制定了电伴热控制报警箱定位原则：① 依据配电室所在位置；②不影响其它电气设备的安装；③安装的墙为实墙，陶粒或空心砖墙要加装支架；④高低位置原则以易观察、易维修为佳。
对于伴热控制报警箱要严格按设计要求安装，箱体安装垂直度允许偏差1.5‰，相互间接缝不应大于2mm。箱内配线应整齐美观、走向合理、绑扎成束并适当固定。导线与电器的连接头必须符合规范的规定：即多股导线压接后应镀锡、单股导线按螺旋方向盘圈，采用螺栓顶按时应双线径插入，线端绝缘边裸露导体长度应不大于3 mm。25 m㎡ 及以上的截面的导线，不宜采用开口式接线端子。控制电器可动触点端必须是负荷端。各配电支路、控制回路应在专设的铭牌框内标注明确。
3.3 检查及调试
整个系统安装完毕要进行全面系统的调试，确保系统正常安全工作。首先检查所有管道、所有配件均已正确安装，电伴热带外观是否完好无损。其后将全部回路的空气保护开关断开，用摇表检测每个回路并作好记录。通电前，要测量电源线是否接通，电伴热带是否接通，检查电伴热温度传感器是否连接正常，温度调节器是否连接正常等。通过测试检查系统启动是否自如，另外检查电源箱各开关、显示灯工作是否正常。通电试运行，调节电伴热工作温度，3次降低或提高工作温度，检查电伴热带是否正常伴热。观察3个伴热工作周期，记录每个周期时间。做事故报警实验即断路实验、漏电实验、高温低温实验，观察并记录实验
过程。在寒冷环境温度下，要观察电伴热工作情况及周期。最后，系统测试完毕后填写调试报告。
4、实施效果：
精确的温度控制可以省去不必要的供暖系统，减少管道埋深，节省保温材料的使用量，从而降低了工程安装费和初期投资，同时也使日常运行费用减少。
工程照片
消防管道上安装完毕的发热电缆
施工中的消防管道
发热电缆控制箱
保护层安装完毕后的消防管道
敷设后的供电电缆
完工后的隧道内消防管道
证 明
在晋济高速公路岩后隧道消防抢险工程、榆平高速公路狮子凹隧道消防工程、忻保高速公路官地坪二号和郝家里隧道消防工程中，我公司采用了《高速公路隧道消防管道电伴热防冻系统施工工法》， 不仅顺利通过消防部门验收，而且在运行期间确保了消防系统的正常运行，节约了运行费用，得到了使用单位的好评，为公司赢得了良好的社会效益。
山西省工业设备安装有限公司 二〇一四年十一月十日
高速公路隧道消防
管道电伴热防冻系统施工工法
关键技术鉴定申报材料
山西省工业设备安装有限公司
二0一四年十一月十日
目 录
1、提出问题的背景
2、工艺原理
3、工法的关键技术
3.1 发热电缆的安装
3.2 发热电缆控制箱的安装
3.3 检查及调试
4、实施效果
5、附件
高速公路隧道消防管道电伴热防冻系统施工工法
关键技术
1、提出问题的背景：
随着我国经济建设的快速发展，短短十几年，我国高速公路建设里程已跃居世界前列。高速公路给人们出行带来便捷的同时，也存在着一定的安全隐患，尤其是隧道部分的安全。隧道火灾具有燃烧蔓延速度快、烟雾毒性大、营救和疏散难度大、快速处置困难等特点，一旦发生火灾，往往会造成严重的经济损失和社会影响。再加之高速公路一般远离城市，地理环境比较恶劣，特别山西这个多山地区，每条高速公路都有或长或短的隧道，又地处北方，冬季温度低。总之，为了确保高速公路隧道段运营安全，及时扑灭火灾，隧道消防系统的正常运行就显得十分重要。
冬季低温对消防管道是一种考验，管道电伴热防冻系统作为一种有效的解决方案，在隧道消防管线中一直被广泛应用。其工作原理是通过电伴热带散发的热量，直接或间接地通过热交换补偿被伴热管道的热损失，以达到防冻保温的要求，保证消防管道在严寒的冬季正常使用。
2、工艺原理：
2.1施工工艺流程
施工准备-----发热电缆敷设安装-----电力电缆敷设-----发热电缆控制箱安装-----感温探头安装------系统检测及调试-----保温层安装---- 交工验收
2.2 灭火机理
管道保温防冻的目的就是补充由于管道外壳内外温差引起的热散失。要达到管道防冻保温的目的，只需要提供给管路损失的热量，保持管道内流体的热量平衡，就可维持其温度基本不变。发热电缆管道保温防冻系统就是提供给管路损失的热量，维持其温度基本不变。
管道电伴热防冻系统由发热电缆供电电源系统、管道防冻电缆加热系统和管道电伴热智能控制报警系统三部分组成。工作状况下，温度传感器安置在被加热的管道上，可随时测量出其温度。温控器根据事先设定好的温度，与温度传感器测出的温度比较，通过伴热电缆控制箱内的空气开关与交流电流越限报警隔离变速器，及时切断与接通电源，以达到加热防冻目的。
2.3工艺特点：
（1）通过利用电伴热带提供热量，管道温升快速、均匀，安全可靠。
（2）安装简便，日常维护运行费用低，便于自动化管理。
（3）采用电能，经济实惠，无环境污染。
3、工法的关键技术：
3.1 发热电缆的安装
由电源连接处开始安装，电缆端头应甩在连接电源处(先不接电)，管道至电源之间的电缆用金属软管连接。
当敷设单根电伴热带时，敷设时应尽可能使电伴热带平整地紧贴在管道表面，用聚酯带或铝箔胶带固定，严禁用细丝捆扎，如遇法兰、阀门等尖锐突起部分，应注意保护。在水平管道上安装时，可敷设在管道下45度侧方，用玻璃纤维压敏胶带或铝胶带每隔约30Cm处将电伴热带
固定于管道上。电伴热带应按管道长度分布，以免物料在无电伴热带处降温凝结，电伴热带的长度应长于被伴热管道。在线路的第一供电点和尾端各预留1m长的电伴热带。电伴热带在穿过支架时，应采取措施，必须保证伴热带紧贴在管道上。每个回路的电伴热带安装完毕，再确认整个回路长度满足设计要求后，才可剪短电伴热带。
当多根电伴热带敷设于直管上时，电伴热带由管道线路一端起布线至尾端再回头至起点，在管线315°、225°、135°或45°位置安装电伴热带。
当电伴热带螺旋缠绕时，根据缠绕系数，电伴热带长度等于管道长度乘以缠绕系数，将电伴热带两端固定于一定长度的管道上，然后将松弛的电伴热带缠绕在管道上，并加以固定。
3.2 发热电缆控制箱的安装
根据相关规范，结合工程实际情况，摸索制定了电伴热控制报警箱定位原则：① 依据配电室所在位置；②不影响其它电气设备的安装；③安装的墙为实墙，陶粒或空心砖墙要加装支架；④高低位置原则以易观察、易维修为佳。
对于伴热控制报警箱要严格按设计要求安装，箱体安装垂直度允许偏差1.5‰，相互间接缝不应大于2mm。箱内配线应整齐美观、走向合理、绑扎成束并适当固定。导线与电器的连接头必须符合规范的规定：即多股导线压接后应镀锡、单股导线按螺旋方向盘圈，采用螺栓顶按时应双线径插入，线端绝缘边裸露导体长度应不大于3 mm。25 m㎡ 及以上的截面的导线，不宜采用开口式接线端子。控制电器可动触点端必须是负荷端。各配电支路、控制回路应在专设的铭牌框内标注明确。
3.3 检查及调试
整个系统安装完毕要进行全面系统的调试，确保系统正常安全工作。首先检查所有管道、所有配件均已正确安装，电伴热带外观是否完好无损。其后将全部回路的空气保护开关断开，用摇表检测每个回路并作好记录。通电前，要测量电源线是否接通，电伴热带是否接通，检查电伴热温度传感器是否连接正常，温度调节器是否连接正常等。通过测试检查系统启动是否自如，另外检查电源箱各开关、显示灯工作是否正常。通电试运行，调节电伴热工作温度，3次降低或提高工作温度，检查电伴热带是否正常伴热。观察3个伴热工作周期，记录每个周期时间。做事故报警实验即断路实验、漏电实验、高温低温实验，观察并记录实验
过程。在寒冷环境温度下，要观察电伴热工作情况及周期。最后，系统测试完毕后填写调试报告。
4、实施效果：
精确的温度控制可以省去不必要的供暖系统，减少管道埋深，节省保温材料的使用量，从而降低了工程安装费和初期投资，同时也使日常运行费用减少。
工程照片
消防管道上安装完毕的发热电缆
施工中的消防管道
发热电缆控制箱
保护层安装完毕后的消防管道
敷设后的供电电缆
完工后的隧道内消防管道
证 明
在晋济高速公路岩后隧道消防抢险工程、榆平高速公路狮子凹隧道消防工程、忻保高速公路官地坪二号和郝家里隧道消防工程中，我公司采用了《高速公路隧道消防管道电伴热防冻系统施工工法》， 不仅顺利通过消防部门验收，而且在运行期间确保了消防系统的正常运行，节约了运行费用，得到了使用单位的好评，为公司赢得了良好的社会效益。
山西省工业设备安装有限公司 二〇一四年十一月十日