CJJ 138-2010 城镇地热供热工程技术规程 （完整版）
1 总则
1.0.1 为使地热供热工程做到技术先进、经济合理、安全可靠，保护环境和保证工程质量，制定本规程。
1.0.2 本规程适用于以地热井提取地热流体为热源的城镇供热工程的规划、设计、施工、验收及运行管理。
1.0.3 开发地热用于供热时应同时考虑回灌措施，应采取采灌平衡或总量控制的开发方式。
1.0.4 城镇地热供热工程除应执行本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语
2.0.1 地热资源 geothermal resources
在可以预见的时间内，能够为人类经济、合理开发利用的地球内部的地热能，包括作为主要地热载体的地热流体及围岩中的热能。
2.0.2 地热田 geothermal field
在当前或近期技术经济条件下有开发利用价值的地热资源富集区。
2.0.3 地热流体 geothermal fluid
温度高于25℃的地下热水、蒸汽和热气体的总称。
2.0.4 稳定流温 temperature of steady flow
长期稳态开采条件下的地热流体温度。
2.0.5 地热井 geothermal well
能够开采出地热流体的管井。开采地热流体的井称为“开采井”或称“生产井”；将利用后的地热流体回灌到热储层的井称为“回灌井”。
2.0.6 地热直接供热系统 geothermal direct heating system
地热流体直接进入终端用热设备的供热系统。
2.0.7 地热间接供热系统 geothermal indirect heating system
采用换热器进行地热流体与供热循环水换热的供热系统。
2.0.8 地热供热调峰系统 peak load system for geothermal heating
承担供热尖峰热负荷的其他热源系统。
2.0.9 地热防腐 geothermal anti-corrosion
防止地热流体对设备腐蚀而采取的措施。
2.0.10 地热防垢 geothermal scale prevention
防止地热流体结垢而采取的措施。
2.0.11 地热流体除砂 geothermal water sand removal
去除地热流体中固体颗粒的措施。
2.0.12 地热回灌 geothermal reinjection
将供热利用后的地热流体通过回灌井，重新注入热储的措施。
2.0.13 同层回灌 geothermal reinjection into same reservoir bed
将地热流体回灌至同一开采热储的回灌方式。
2.0.14 异层回灌 geothermal reinjection into different reservoir bed
将地热流体回灌至不同热储的回灌方式。
3 设计基本规定
4 地热供热系统
5 地热井泵房
6 地热供热站
7 地热供热管网与末端装置
8 地热水供应
8.0.1 城镇区域性地热水供应系统的设计应根据当地地热资源的情况，并结合城镇的发展规划进行。
8.0.2 地热水供应系统的设计内容应包括地热水的利用方式、供应范围、供应规模以及系统设施的布置等。
8.0.3 地热水宜就近利用，地热水输送时的温降不应大于0.6℃/km。
8.0.4 地热水供应宜采用直供系统。
8.0.5 地热水直接供生活用水时，水质必须符合国家现行相关标准的规定。
8.0.6 生活热水或其他热水供应系统的设计应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015的规定。
8.0.7 当地热水中含有H2S、CH4等有毒、可燃、易爆气体时，必须进行气水分离处理，并应加强室内的通风。
8.0.8 对于区域性地热水供应系统，应设置保温调节池。
8.0.9 地热水供应系统的调节池、泵站及其附属设施应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB 50013的规定。
9 地热系统防腐与防垢
10 地热供热系统的监测与控制
10.0.1 地热井井泵和循环泵应采用变频控制装置。
10.0.2 地热供热系统应在便于观察到的位置设置监测仪表，并应监测下列重要参数：
1 地热井供回水温度和循环供回水温度；
2 地热流体侧流量和循环水侧流量；
3 地热供回水压力和循环供回水及补水压力；
4 地热井的水位。
10.0.3 地热供热系统除应按本规程第10.0.2条的规定设置现场监测仪表外，还宜采用集中监控系统。
10.0.4 流量、温度、压力传感器的测量范围和精度应与二次仪表匹配。
10.0.5 地热井的水位监测可采用自动水位监测仪，也可采用人工的导线电阻测深方法。
10.0.6 井下自动水位监测仪测试探头应安装在井泵的吸入口5m以上。信号线的保护套应与泵管固定，信号线出井口处必须密封。
11 环境保护
11.0.1 地热资源开发利用应进行环境影响评价。
11.0.2 当地热尾水排入城市污水管道时，水质应符合现行行业标准《污水排入城市下水道水质标准》CJ 3082的有关规定。
11.0.3 当地热尾水用于灌溉时，水质应符合现行国家标准《农田灌溉水质标准》GB 5084的有关规定。
11.0.4 当地热尾水排入地表水体时，水质应符合现行国家标准《污水综合排放标准》GB 8978的有关规定。
11.0.5 地热供热尾水排放温度必须小于35℃。
12 地热回灌
13 地热资源的动态监测
13.0.1 地热井应进行地热资源长期动态监测、日常开采动态监测和开发利用管理动态监测。
13.0.2 地热资源日常开采动态监测应包括地热井的地热流体（包括回灌流体）的温度、流量、压力、水位和水质，并应符合下列要求：
1 地热井的水位监测应符合下列要求：
1) 停采期应测量静水位，开采期应测量稳定的动水位；
2) 供热期内，人工水位监测应每5d进行1次，每次测量2次～3次，测水位时应同时记录水温；
3) 测水位的量具应每年校验1次。
2 地热井地热流体稳定温度监测应符合下列要求：
1) 稳定温度应每天监测1次；
2) 停采期，测温仪的探头应置于静水位以下1.0m处；
3) 开采期，测温点应靠近井口；
4) 测量的仪器仪表应每年校验或标定1次。
3 地热井的流量监测应符合下列要求：
1) 流量监测应包括瞬时流量监测和开采量统计，瞬时流量监测应每天1次，开采量统计每月不应少于1次；
2) 瞬时流量可采用井口水表进行监测，每次应测量2次～3次，也可采用流量传感器自动监测；
3) 计量流量的仪器，应每年校验或标定1次。
4 地热井的水质监测应符合下列要求：
1) 地热井的水质检测项目应为水质全分析；
2) 地热井的水质监测应在供热期内进行，每年至少1 次，取样时间应选在开采井达到稳态运行时；
3) 取样点应靠近井口，采样要求应按现行国家标准《地热资源地质勘查规范》GB 11615执行；
4) 应委托有相应资质的单位进行水质检测。
13.0.3 对地热开发规模较大的地区，应设置地热专用动态观测井。对开发程度较低的地区，可利用地热供热井进行动态监测。
13.0.4 地热井动态监测各项原始数据必须及时整理、校核，并应编制地热井动态监测资料统计表，资料应包括纸质文件和电子文档，且应按档案管理规定对资料进行系统归档保存。
14 施工与验收
14.0.1 地热供热工程施工应具备工程区域的工程勘察资料、项目可行性分析、设计文件、施工图纸和图纸会审记录等。
14.0.2 承担地热供热工程施工、监理的单位应具有相应资质。
14.0.3 施工单位应编制施工组织设计，且应由工程监理单位审核批准。
14.0.4 地热供热工程施工应符合下列要求：
1 设备、材料、配件等应具有产品质量合格证和性能检验报告，并应实行设备、材料报验制度；
2 热泵机组及室内系统安装应符合现行国家标准《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB 50274和《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243的规定；
3 镀锌钢管宜采用螺纹连接，当管径大于或等于100mm时宜采用无缝钢管焊接或法兰连接；
4 当在含有油气的管道和设备上施工时，必须将油气清理干净并采取安全措施；
5 用聚乙烯原料制造的管材或管件应采用电熔连接；施工前应进行试验，判定连接质量合格后方可进行；
6 所有隐蔽工程应在隐蔽前检验合格，并应保留隐蔽工程的检验记录资料；
7 管道保温工程的施工及质量要求应符合现行国家标准《工业设备及管道绝热工程施工规范》GB 50126的规定；
8 管道接头保温应在管道系统强度与严密性检验合格和防腐处理结束后进行；
9 系统调试所使用的仪器、仪表的精度等级应符合国家计量法规和检验标准的规定；自动化仪器、仪表的安装及线缆敷设应符合现行国家标准《自动化仪表工程施工及验收规范》GB 50093的相关规定；
10 地热井口装置的施工应符合下列要求：
1) 基础的铸铁或钢制构件与混凝土基础应浇筑在一起，基础钢构件应保持水平位置，水平倾角不得超过0.2°；
2) 混凝土养护达到要求后，应在填料涵中嵌入填料盘根，当水温超过100℃时，应采用耐高温石墨盘根；
3) 地热井口装置应考虑热膨胀；
4) 地热井口装置安装时必须保证井口水平和密封；硬连接的井口在井管露出水泥地面时，应设置隔离护套；应在管道水平段设置不小于300mm长的金属软接管。
14.0.5 工程施工安装完成后，必须对管道系统依次进行强度试验、严密性试验和清洁，并应符合现行行业标准《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ 28的规定。
14.0.6 地热供热工程竣工验收应符合下列要求：
1 竣工验收应在工程施工质量得到有效监控的前提下进行；
2 竣工验收应由建设单位组织设计、施工、监理单位及政府有关部门共同进行，合格后方可办理竣工验收手续；
3 地热供热工程竣工验收时，应完善竣工资料，可包括下列文件和记录；
1) 图纸会审、设计变更和竣工图等；
2) 主要材料、设备的出厂合格证明及检验报告；
3) 隐蔽工程检查验收和施工记录；
4) 工程设备、管道系统安装及检验记录；
5) 管道冲洗、试压记录；
6) 设备试运行记录。
14.0.7 地热井泵房、地热供热站及建筑物内供热系统和热水供应系统的施工与验收应符合国家现行标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243、《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB 50274、 《地源热泵系统工程技术规范》GB 50366、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242和《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ 28的有关规定。
15 运行、维护与管理
15.0.1 地热供热系统投入运行前应进行试运行，并应符合下列要求：
1 应对系统进行全面的检查、调试，应包括供热循环水侧的注水、试压，按操作规程调试、启动机房设备和地热井井泵；
2 应制定试运行方案；
3 系统的压力和温度应逐步提升至设计要求；
4 地热井井泵应在设计工况下运行4h后停泵，并迅速测量电机的热态绝缘电阻，其值大于0.5MΩ，方可投入正式运行。
15.0.2 井泵重新启动必须在停泵15min后进行。
15.0.3 井泵正常运行后，每运行2h应检查电流表、电压表、压力表指示值，指示值不应有显著变化，且每周应对电机的绝缘电阻进行检查。
15.0.4 当出现下列情况之一时，地热井井泵应立即停止运行：
1 井泵的工作状态没有改变，电压为额定值而电流超过电机额定电流值；
2 出水量不正常，水中含砂量显著增加；
3 机组有显著噪声和异常振动。
15.0.5 地热井井泵应每年检修一次。
15.0.6 地热供热系统运行中应对下列项目进行观测和记录：
1 地热水的开采量和回灌量；
2 换热器、过滤装置及管路的压力数据变化；
3 换热器冷、热流体进出口的温度；
4 事故、故障的记录；
5 维护、检修的记录。
15.0.7 供热期结束，应对地热井井泵、循环泵、补水泵、热泵、换热器及调峰等设备进行维护保养。
15.0.8 地热热源与调峰热源联合运行的系统中，地热热源应首先投入运行，满负荷以后，调峰热源应按照多热源联网方式运行，并应随室外气温变化增减负荷。
附录A 非金属管材物理性能
A.0.1 玻璃钢(FRP)的物理性能应符合表A.0.1的规定。
表A.0.1 玻璃钢(FRP)的物理性能
| 物理参数 |
物理性能 | |
| 环氧树脂 | 乙烯基树脂 | |
| 膨胀系数[mm/(m·K)] | 0.0227 | 0.0189 |
| 导热系数[W/(m·K)] | 0.35 | 0.19 |
| 密度(kg/cm3) | 1800 | 1850 |
| 使用温度(℃) | －30～120(最高150) | －30～120(最高150) |
A.0.2 氯化聚氯乙烯(CPVC)的物理性能应符合表A.0.2-1的规定，适用温度和压力应符合表A.0.2-2的规定。
表A.0.2-1 氯化聚氯乙烯(CPVC)的物理性能
| 物理参数 | 物理性能 | 物理参数 | 物理性能 |
| 热变形温度(℃) | 105 | 弯曲强度(MPa) | 106 |
| 密度(kg/cm3) | 1550 |
线膨胀系数[mm/(m·K)] | 0.034 |
| 拉伸强度(MPa) | 55 | 最高使用温度(℃) | 105 |
表A.0.2-2 氯化聚氯乙烯(CPVC)的适用温度、压力
| 温度(℃) | 23 | 27 | 32 | 38 | 43 | 49 | 54 | 60 | 66 | 71 | 77 | 82 | 88 | 95 | 100 |
| 压力(MPa) | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.35 | 1.35 | 1.2 | 1.05 | 0.9 | 0.9 | 0.75 | 0.75 | 0.6 | 0.55 | 0.45 | 0 |
A.0.3 耐热聚丙烯(PP-R)的物理性能应符合表A.0.3的规定。
表A.0.3 耐热聚丙烯(PP-R)的物理性能
| 物理参数 | 物理性能 | 物理参数 | 物理性能 |
| 密度(kg/cm3) | 901 | 常温爆破压力(MPa) | 5.8 |
| 拉伸强度(MPa) | 40.7 | 线膨胀系数[mm/(m·K)] | 0.0978 |
| 弯曲强度(MPa) | 27.6 | 适用温度(℃) | 95 |
A.0.4 聚丁烯(PB)的物理性能应符合表A.0.4-1的规定，适用温度、压力应符合表A.0.4-2的规定。
表A.0.4-1 聚丁烯(PB)的物理性能
| 物理参数 |
物理性能 |
| 相对密度(kg/cm3) | 925 |
| 膨胀系数[mm/(m·K)] | 0.1278 |
| 导热率[W/(m·K)] | 0.216 |
表A.0.4-2 聚丁烯(PB)的适用温度、压力
| 温度(℃) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
| 压力(MPa) | 1.66 | 1.57 | 1.46 | 1.36 | 1.21 | 1.07 | 0.86 | 0.59 |
A.0.5 交联聚乙烯(PEX)的物理性能应符合表A.0.5的规定。
表A.0.5 交联聚乙烯(PEX)的物理性能
| 物理参数 | 物理性能 | 物理参数 | 物理性能 |
| 密度(kg/cm3) | 910～960 | 常压下使用温度(℃) | －70～110 |
| 拉伸强度(MPa) | 40 | 0.7MPa压力下使用温度(℃) | 82 |
| 弯曲弹性模量(MPa) | 600 | 导热系数[W/(m·K)] | 0.41 |
| 熔点(℃) | 140 | 热膨胀系数[mm/(m·K)] | 0.2 |
A.0.6 铝塑复合管(PEX-Al)的物理性能应符合表A.0.6的规定。
表A.0.6 铝塑复合管(PEX-Al)的物理性能
| 物理参数 | 物理性能 | |
| 导热系数[W/(m·K)] | 0.45 | |
| 热膨胀系数[mm/(m·K)] | 0.025 | |
| 弯曲半径 | ≥5D | |
| 工作温度(℃) | －40～95 | |
| 压力(MPa) | 普通型 | 1.0 |
| 加强型 | 1.6 | |
附录B 地热水质全分析报告
B.0.1 地热水质全分析报告的内容和格式可按表B.0.1设置。
表B.0.1 地热水质全分析报告表
附录C 雷兹诺指数的计算方法和结垢性判定
C.0.1 雷兹诺指数和流体的pH计算值应按下列公式确定：
RI＝2pHs－pHa (C.0.1-1)
pHs＝－log[Ca2＋]－log[ALK]＋Kc (C.0.1-2)
式中：RI——雷兹诺指数；
pHs——流体的pH计算值；
pHa——流体的pH实测值；
[Ca2＋]——流体中钙离子的摩尔浓度；
[ALK]——总碱度，即重碳酸根
子摩尔浓度；
Kc——常数，按图C.0.1-1、图C.0.1-2取值。
图C.0.1-1 总固形物含量小于6000ppm时Kc求值图
图C.0.1-2 总固形物含量大于6000ppm时Kc求值图
C.0.2 地热流体的结垢性应根据雷兹诺指数按表C.0.2确定。
表C.0.2 根据雷兹诺指数(RI)确定地热流体的结垢性
| 雷兹诺指数(RI) | 结垢性 |
| ＜4.0 | 非常严重 |
| 4.0～5.0 | 严重 |
| 5.0～6.0 | 中等 |
| 6.0～7.0 | 轻微 |
| ＞7.0 | 不结垢 |
附录D 拉申指数的计算方法和结垢性、腐蚀性判定
D.0.1 拉申指数应按下式确定：
式中：LI——拉申指数；
[Cl]——氯化物或卤化物浓度，以等当量的CaCO3(mg/L)表示；
[S04]——硫酸盐浓度，以等当量的CaC03(mg/L)表示；
ALK——总碱度，即重碳酸根
浓度，以等当量的CaC03(mg/L)表示。
上述[Cl]、[S04]、ALK也可采用相应的该离子的毫克当量数确定。
D.0.2 地热流体的结垢性和腐蚀性可根据拉申指数按表D.0.2确定。
表D.0.2 根据拉申指数(LI)确定地热流体的结垢性和腐蚀性
| 拉申指数(LI) | 结垢性和腐蚀性 |
| ≤0.5 | 为结垢性流体，没有腐蚀 |
| ＞0.5 | 为腐蚀性流体，不结垢 |
| ＞0.5，≤3.0 | 为轻腐蚀性流体 |
| ＞3.0 | 为强腐蚀性流体 |
附录E 回灌系统动态监测数据表
E.0.1 回灌系统动态监测数据表可按表E.0.1设置。
表E.0.1 回灌系统动态监测数据表
| 年月 井号：，井位 地面至测点高度：，回灌前回灌井水位埋深 |
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| 日期 | 开采井数据 | 回灌井数据 | 过滤器 | 管路 压力 表 读数(MPa) |
备注 | ||||||||||
| 日 | 时 | 流量 计 读数 (m3) |
瞬时 流量 (m3/h) |
水位 (m) ) |
出水 温度 (℃) |
井口 压力 (MPa) |
流量 计 读数 (m3) |
瞬时 流量 (m3/h) |
回灌水温度(℃) | 水位 (m) ) |
井口 压力 (MPa) |
进口 压力 (MPa) |
出口 压力 (MPa) |
||
| 注：1 如果是多井采灌系统，应分别记录每一眼开采井、回灌井的数据； 2 回灌运行期间每8h观测一次，停灌期间每15d观测一次； 3 每天观测时间保持一致； 4 特殊情况随时观测记录； 5 备注栏记录各种特殊情况及观测人姓名。 |
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附录F 回灌堵塞的判别及处理措施
F.0.1 回灌运行出现下列现象之一时，可判断系统出现堵塞：
1 回灌井水位突然上升或连续上升，单位回灌量逐渐减少；
2 保持一定水位时，回灌量逐渐减少；保持一定回灌量时，回灌水位逐渐上升；
3 回灌井多年运行后，单位回灌量或回扬时单位涌水量逐年减少；
4 过滤器两端的压力差持续增大。
F.0.2 预防回灌堵塞宜采用下列方法：
1 经常检查回灌装置密封效果，发现漏气及时处理；
2 回扬洗井时，应在回扬水管路安装单流阀或U型管，或将扬水管出口没入水中，形成水封；
3 回扬洗井时，应检测回灌井水质；回灌运行时，应定期检测回灌水的水质；
4 应掌握回灌量和地下水位的动态变化，及时检查有无堵塞现象；
5 回灌运行时，当发现物理、化学或生物堵塞时，应立即停灌，检查原因并采取措施。
F.0.3 根据回灌井堵塞性质和原因，可采用连续反冲法、化学处理法和灭菌法等处理方法，并应符合下列要求：
1 回灌井成井时，应将岩层裂隙通道清洗干净；
2 当回灌管路堵塞时，可直接采用连续反冲洗方法处理；当回灌井堵塞时，可采用间隙停泵反冲洗与压力灌水相结合的多种方法处理；
3 对基岩型井回灌系统，应在回灌管管路上安装精度为50μm、缠绕棒式滤芯的粗过滤装置，且过滤器两端应安装压力表，当压力变化超过正常值时，应对过滤装置进行反冲洗；
4 碳酸盐岩溶地区基岩裸眼成井的回灌井，当安装粗过滤器后的回灌效果仍不理想，可采用压裂酸化法洗井措施；
5 当堵塞沉淀物是CaC03或Fe(OH)3，且已与砂胶合成钙质或铁质硬垢时，可采用HCl（浓度10％，加酸洗抗蚀剂）使之生成溶解性的CaCl2来处理，但不得造成回灌水二次污染；
6 对孔隙型井回灌系统除必须装粗过滤器外，还必须装精度为3μm～5μm的精过滤器。
