胡亚迪
武汉天华华中建筑设计有限公司，湖北省武汉市，430000
摘要：制冷系统管道的设计及施工是暖通空调工程的重要环节之一，其密集度大、阀门数量多及敷设空间小等特征，大大地加了施工的难度。管路系统设计方案决定了系统施工的合理性及难易程度，施工技术高低则直接关系着其施工质量的优劣。为延长暖通空调的运行寿命，确保其高效运行，需充分重视制冷系统管道设计和施工质量的控制。因此，本文主要针对制冷系统管道的设计和施工技术自身特点进行分析，切实地保障管道设计及施工的科学合理性，避免后期存在管道漏水，渗漏等不良现象。
关键词：建筑暖通空调工程；制冷系统管道；施工技术研究
1、制冷系统的管道设计要求
制冷系统的管道通常包括制（载）冷剂管道、冷却水管道等。其中，制冷剂管道系统主要是利用制冷剂在密闭管道中气-液两种物理状态的不停循环往复，从而达到制冷或制热的效果。载冷剂管道的主要作用则是在间接冷却的制冷装置中将被冷却物体的热量传给正在蒸发的制冷剂。目前，氨和氟利昂是广泛运用于食品工业和空调制冷的制冷剂。由于氨对铜及铜合金有腐蚀作用，氨制冷系统的管道应采用无缝钢管，配件、阀门、填充物等应按相应规则配套使用。氨介质的制冷管道应采用射线探伤进行无损检验，并保证焊缝质量不低于Ⅲ级，取样率不低于10%。当无法采用射线探伤时，可采用声学探伤，其强度不得低于2级。
此外，在制冷系统管道的设计过程中，还应根据其工作压力、工作温度、输送介质特性等，按照规定的要求、顺序和流程对各种不同类型的管道进行布置和使用，同时也要在实际施工过程中充分发挥管道的经济特性、美观特性等。实践证明，管道设计的优劣，将直接影响制冷系统的运行、维护、修理和安装。比如，设计配管过长，将会导致压降过大，影响制冷效果；制冷管道的坡度和坡向设计不合理时，将会使制冷系统不能正常运行，造成重大事故。而设计管径选择的不合理，将会增加压降或造价成本；因此，对于管道设计，应当予以足够的重视。
2、制冷系统施工技术
制冷管道系统本身的复杂性，决定其极易发生施工质量问题，影响后期制冷系统的正常运行。如由于管道和阀门仪表之间的严密度不高，导致管道制冷剂泄露；施工现场未充分清理管道，使其后期发生阻塞；冷凝水管翻弯或系统未按要求设置水封，导致空调冷凝水无法顺利排除。为有效规避施工过程中可能出现的技术性问题，本文对管道的敷设和阀门、仪表的安装进行简要介绍，望能对现场施工人员提供一定的指导作用。
2.1制冷管道系统的敷设
制冷管道根据敷设空间位置，可分为架空敷设和地下敷设两大类。地下敷设通常又可分为地沟敷设、半通行地沟敷设、不通行地沟敷设。由于地下敷设受后期运行和施工成本等诸多限制，实际使用较少，故本文不多加以累述，主要针对架空敷设进行简要介绍。架空敷设主要利用支吊架顺着墙、柱布置管道，其具有便于施工、操作、检查、维修及经济等优点。由于制冷系统的管道，特别是压缩机吸、排气管道，易受压缩机的脉冲震动而产生松动、开裂现象，导致制冷剂介质泄漏。因而，管道安装时应着重注意管道的固定，严格根据设计要求设置固定支架。通常而言，制冷系统的吸气管和排气管敷设于同一支架上，吸气管设于排气管下方。当多根管道平铺时，为方便现场施工，需保证其间距不小于200mm。在管道和支架之间应设置有浸润的木块，以此避免冷桥现象。此外，当制冷机房位于地下室时，其通常敷设于地库顶板处，因而对整个项目的管线综合排布和土建层高要求更为严格。
2.2阀门、仪表的基本要求
为人为有效地控制制冷系统管道流体的运输，必须对其进行阀门和仪表的安装。在安装阀门前，需对其进行净化处理，有效地清除阀门表面的杂质和锈蚀等。同时，在安装阀门时，还应严格按要求控制阀门的间隙。
如条件允许，可对阀体进行研磨。密封特性不满足要求的材料，应及时更换处理，以免影响后期管道系统的运行。在阀门的安装过程中，其安装位置、方向和高度等应完全符合设计要求，阀体手柄不能水平上升或下降。阀门手柄在竖向管道上的安装方向应便于操作，需注意避免出现阀门手柄向下或方向不一致的现象。即便是手动控制的阀门，也要保证阀门安装方向朝上，以便后期人工操作。电磁式和热胀式阀门安装时，阀头朝上，温度传感器的安装位置不能高于热胀式阀门的安装位置，以防止感温包的流体流入膨胀阀，感温包流体介质减少，无法准确反馈回气管温度。此外，在安装过程中，感温包应安装在蒸发器末端的回流管上，并与管道紧密接触。安装完成后，通常需进行6次开关操作，验证阀门的可靠性。制冷阀门还需进行强度、密封性能测试，测试压力应为阀门公称压力的1.5倍，测试时间不少于5分钟。在密封测试压力下能保持30 s不漏为合格，密封压力不能超过阀门的额定压力1.1倍。
2.3制冷系统管道保温、涂色
在管道试漏、试压完成后，为防止空调系统运行时管道发生结露现象以及减少流体运输过程中的冷量损失，需对其进行保温设计。保温材料应具有导热系数小，热阻大，防渗透等特征。目前，常用的保温材料有橡塑管壳、岩棉管壳等。保温层厚度应根据现行国家标准《设备及管道绝热设计导则》 GB/T 8175-2008计算确定；当供冷或冷热共用时，还需计算防止表面结露的保冷层厚度，取两者间大值。一般来说，保温层的厚度约为在50mm左右。为便于后期操作管理，需对其进行涂色，以区分不同管道类型。涂色前需检验管道的干湿性，检验合格后，方可涂抹油漆，且应保证涂层厚度均匀，尽量避免侧漏等事故发生。
3、制冷管道系统施工技术质量检验
3.1严密性检查
制冷系统管道吹扫洁净后，应利用气密性试验、真空试验和充注少量制冷剂检漏等方式，检查系统的严密性。气密性试验是将氮气充入制冷系统管道中，观测管道中的压力。若系统能保证6小时内压降不超过3kPa，则证明管道气密性良好。可进一步进行真空试验，其不仅可以检查系统在真空条件下的密封性，还可以消除系统中残留的气体和水分，避免不凝气体残留于管道中，影响冷凝器的散热能力。此试验通常需要将管道系统内的压力降至某一特定值以下，保证24h内系统压力不变，方为合格。待气密性、真空试验验证合格后，可往系统内加注少量制冷剂，对系统进行检漏测试。
3.2水压试验
管道系统安装完毕后，为验证系统管道与阀门、仪表等的严密性及其相应配件的机械性能强度是否满足要求，应进行水压试验。在试压管道系统中，缓慢注入纯净水。当试压压力为工作压力时，应暂停加压，并检测管道系统是否存在漏水等现象。若无异常现象，则可继续增压，直至其试水压力为工作压力的1.25倍左右，且不低于0.6Mpa。当其在10分钟内压降不大于0.02Mpa，且管道无漏水，可认为水压试验合格通过。对于垂直位差较大的管道系统，应分层、分段进行水压试验。在试验时，可利用盲板将试验管段和其余管道部分隔开。
结束语
制冷系统管道的设计与施工是暖通工程中较为复杂且核心的内容，其关系着整个系统的运行，应予以高度重视。只有设计和施工双方均严格把握质量关卡，才能保证其设计与安装的科学合理性，保证空调系统的正常运行。
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