供热管网设计及施工技术分析

摘 要：通过科学的供热管网设计，人们可以确定热负荷指标，明晰热负荷分类，编制出合理的供热管网设计方案。关于管道设计图纸、系统运行水压图等，人们都应根据供热管网的设计和敷设，通过城市供热循环系统的测算，得到精确的数据，为保证供热管网运行的安全、经济、稳定提供依据。

关键词：市政供热;供热管网;管网设计

引 言：城市小区供热管网的设计与敷设既保证了对居民的冬季供热需求，也有助于提高城市居民的生活质量，居住幸福感和满意程度。做好城市小区供热管网的设计与敷设工作是确保供热管网系统正常、稳定运行的首要前提。当下我国城市集中供热管网在设计施工上依然存在一定的问题，从而造成了不必要的能源损耗与浪费，因此需要进一步加强对整个城市集中供热管网的设计施工及优化研究，通过对集中供热管网设计进行科学合理的优化，降低能源消耗，提升供热经济性，对于促进我国城市实现可持续发展具有重要的意义。

一、市政热力管道概述

1.市政热力管道工程的设计原则

市政热力管道工程的设计应遵循《城镇供热管网设计规范》（CJJ34-2010）和《发电厂汽水管道应力计算技术规程》（DL/T5366-2014）等规定。设计阶段，人们要掌握相关设计规范和规程，遵从热网设计的原则，进行热力工程设计。其主要对象是热源至热用户之间的供热管网，适用范围为：热水管道不能大于2.5MPa，温度不能大于150℃，蒸汽管道的压力不能大于1.6MPa，温度不能大于350℃[1]。

2.市政热力管道布置类型

供热管线布置类型分为地下敷设和地上敷设两种方式。①地下敷设。这种方式不影响城市交通和市容，是城市供热广泛采用的敷设方式。地下敷设又分为有沟敷设和直埋敷设。有沟敷设是指，供热管道敷设在地沟内，管道本身不承受外界荷载。直埋敷设是指，管道直接埋设于土壤之中，无地沟，管道本身直接承受外界荷载，造价低，施工简便，是一种有发展前途的敷设形式。②地上敷设。也称架空敷设，其造价便宜，维修方便，多用于工业区、郊区、地下水位高、永久冻土区、湿陷性土壤区等地质构造特殊的地区，以及跨越铁路、公路、河流等地段。多数设专用支架。根据支架高度不同，分为高支架、中支架、低支架和地面敷设。高支架的高度在4.5米以上，一般在跨越公路、铁路等障碍物时采用;中支架高度为3米左右，在一般工业区内采用;低支架高度为0.5-1米左右，在城郊空旷地区或工业区沿工厂围墙敷设是采用;地面辐射是利用管枕将管道垫起，和地面保持一定的间隙作排水用，只在地面相当平整时采用。

二、城市集中供热管网的优势

1.有效降低热能损失。

就城市供热管网来分析，其往往选用集中的供热模式来开展管网运行，而集中供热模式视角下的管网运行，可以依托相关控制系统，进一步依据室内外气温对内部介质温度及流量等予以调控，最终保证供热温度符合要求。集中供热模式一方面可以精准的采集用户的取暖要求另一方面还可以确保能源的合理配置，经济效益以及社会效益明显。除此之外，集中供热管网的运行也离不开计量表的设计，依据实际情况设计的计量表可以对供热管网的运行实施有效的监管。

2.有效减少运行污染。

城市集中供热管网的另一大优势在于节能环保性强，分析其原因，主要在于集中供热管网的热源集中且运行方式合理，对于锅炉具备极高的利用率，同时还可以有效的运用余热，进而极大程度的避免了热量的损失。与此同时，城市集中供热管网中使用的锅炉规格远远大于一般锅炉房中配置的锅炉，而大规格的锅炉能够更加有效的实现能源的运用。除此之外，随着管网技术的日新月异，对于废料废渣的再利用也逐步兴起，一方面有效的减少了城市集中供热管网运行中带来的污染，另一方面通过废料再利用拓展了供热管网热能的来源。

三、城市集中供热管网的不足

1.管网布局全局性欠佳。

城市建设随着时代发展也在日新月异，然而现阶段部分城市集中供热管网在设计和建设过程中却缺乏全局性以及整体性，没有很好的从整体规划的角度开展管网设计，导致后续的管网无法与建成管网有机融合，在一定程度上阻碍了城市化的进程。

2.过于偏重静态运行。

现阶段的部分城市集中供热管网在运行方面过于偏重静态，主要依赖于一些固化的调节模式，而未能充分考虑管网存在的热惰性，进而引发了诸多的热能损失。

四、城市集中供热管网设计优化

1.管径设计优化

城市集中供热管网的管径对于整体供热管网系统的负载能力和供热效率有着直接的影响，因此需要做好对其的优化设计，从而使得供热管网系统的负载能力和供热效率得到有效的提升。在实际优化设计中，需要结合实际，确定管径最大值。与此同时，由于供热管网直径具有一定的离散性，因此设计时需要做好多种不同管径的组合，保证管径控制在科学合理范围内。不同管段的管径之间，设计优化时应依照管段理论流量与比压降大小来确定，流量大小则由实际热负荷需求来决定，因此在实际优化设计中，需要准确核算不同管段实际热负荷，以此为依据，准确预测管网负载能力，并预留一定的富余，为后续的扩容奠定坚实的基础。此外，管网的优化设计还应具有一定的前瞻性，能够跟得上城市发展规划的脚步，以满足不断增长供热负荷需求。在充分考虑经济性的前提下，做好管网直径的优化，可以有效避免不必要的重复性投入，提升资源利用率，满足人们的供热需求同时，达到良好的经济成效。

2.管网运行方式优化

伴随着科学技术的发展，计算机技术、数字化网络技术、智能技术的普及，各种高精度智能监测系统应用已经逐渐成为了可能，对于集中供热管网运行优化也带来了空前的机遇。供热管网在实际运行过程中，很难完全避免能源浪费与损耗，但通過对城市集中管网供热优势加以充分利用，并在优化设计过程中应用当下的智能技术，从而实现对城市集中供热管网运行的实时监测与控制，能够有效的将管网运行带来的能源浪费与损耗降至最低，通过将热工科技术和现代智能技术相融合，从而促使整个供热管网运行效率得到显著提升，减少了不可控因素对管网运行带来的不利影响，同时也为供热管网精细化管理实现提供了可能。当下在管网运行方式优化上，还需要建立完善规范的操作流程和管理体系辅以必要的支撑，同时满足硬件与软件设施配套要求，才能促使整个供热管网运行方式得到有效的优化与发展。

3.补偿器优化设计

补偿器是集中供热管网高温加热系统重要的一部分，在补偿器数量确定上，主要考虑管道安全补偿补偿器的最大温度变形以及管道自身强度、固定墩推力等因素带来的影响，科学合理的实现补偿器数量的确定。在针对补偿器的选型及优化设计中，需要结合管道实际设计形式以及管道所在的位置来确定，当下几种比较常用的管道补偿器主要包含以下几种，如方形补偿器、套筒补偿器、波纹补偿器与旋转补偿器等。在进行补偿器优化设计过程中，需要做好补偿器的设置布局，以实际补偿器的跨度位置来进行计算，根据最终的计算结果，来确定管架支撑间距，以防止发生长距离管道运动致使整体管道运行遭受影响。

五、供热管网施工措施

供热管网施工过程中需要注意的问题施工是设计的具体体现，供热管网施工质量的好坏直接影响到供热管网的供热效能和使用寿命，这就要求全体施工技術人员和施工管理人员，务必要严格遵守相关的国际施工规范及技术标准。具体而言，

1.施工前的准备阶段

施工前需要对供热管网项目设计预案及预算进行校核，确保其在理论上的可行性。具体而言，需要做到以下几个方面。第一，要做好施工组织设计工作。涉及到对施工工艺、施工技术、施工原料、工期划分、进度安排所有施工环节。第二，要做好供热管网设计项目的质量验收工作。对于设计项目中的管道、部件、阀门、建材等要完全按照货单要求、逐一核实，并邀请相关的施工技术人员校对施工部件的尺寸、规格等信息，确保所用建材能够完全满足项目施工要求。第三，要做好对整个供热管网设计及施工的预算工作，避免资金滥用，合理优化建材资源配置。

2.地沟式管网敷设技术

以通行式地沟管道敷设方式为例，要选择型钢作为管线系统的结构支架，根据供热管线安装的设计需要，合理确定支架的安装坡度。在安装型钢支架过程中，要做到平直牢固，对于多层管道工况，要先从最下面一层开始安装，逐层进展。在地沟管网焊接工作上，要注意精确定位焊接位置，以此来保证焊接质量及焊接面的齐整度。在管线安装过程中，倘若出现管线伸缩等情况，需要相关施工技术人员做好预拉伸工作，以确保管线之间的有效衔接。

3.直埋管网敷设技术

在直埋管网施工过程中，需要注意以下四点。第一，要严格审核建材及管材质量，确保其质量完全达标，绝对禁止出现管道破损、锈蚀等情况。此外，供热管线在正式铺设之前，还必须对管材进行加工清理，特别是在管道焊接两端的V形破口内部常会有杂质，要提前清理，确保焊接面整洁干净。第二，对铺设好的供热管道系统要采取相应的保护性措施，用来保护管道免遭损坏，延长管道的使用寿命，减少管道的维修次数。目前，应用较为成熟的供热管道外加保护措施有外加钢筋混凝土管，在供热管道一定管线距离内设置检查井和排水排气装置，用以敷设好的供热管线系统的检修与维护。第三，在进行沟内吊装下管工作时，要提前在沟内管道间的接口处挖设工作坑，工作坑的深度要控制在管道低段200mm以下的位置。在焊接管道之间的接口时，通常是采用分层焊接技术。由下往上，一层焊接结束后要及时清理，然后再进行下一层焊接。此外，供热管道焊接结束以后，还要进行压力试验，防止出现裂缝、漏气等事故。

4.管道防腐技术

供热管道在长期的使用过程中势必会在其表面产生锈蚀等现象，其中最为常见的便是电化学锈蚀，因此，要提前做好供热管线的防腐蚀工作。一般而言，供热管线及其周围附件的防腐蚀处理大都是在其表面刷涂一层防锈耐热漆。在表面温度小于60℃，或者不做保温处理的条件下，可以在管道表面涂两边沥青漆。在使用直埋敷设方式铺设供热管线时，型钢支架表面要先刷一遍红丹防锈漆，再刷一遍设和漆，才能有效防止其表面锈蚀。值得注意的是，在对供热管道及其周围附属设备进行刷漆处理之前，需要预先清除金属表面的杂质、灰尘、锈迹、焊渣等，还要注意刷涂的漆层的厚度。

结 语：

综上所述，城市集中供热管网建设是我国城市最为重要的基础设施之一，需要我们认识到当下管网设计存在的不足之处，通过采取有效措施进一步加强对城市集中供热管网的设计优化，从而有效提升供热管网运行经济效益性，提升供热资源利用率，从而为我国城市平稳运行发展提供有力的保障

参考文献

[1]郝明.集中供热自动化系统在供热管网中的应用[J].装饰装修天地，2019，（1）：81.

[2]郭胜杰.城市集中供热管网的优化设计[J].工程技术：文摘版，2016（24）：66-66.

[3]何小平.浅谈我国集中供热管网中存在的问题及优化设计[J].化工管理，2015（6）：10-10.

[4]刘铭.城市集中供热管网优化设计[J].居业，2015（12）：54-55.

推荐访问:管网 供热 施工技术 分析 设计