王金霞

摘要：集中供熱是未來城市發(fā)展的趨勢。如今使用供熱管網(wǎng)的城市越來越普遍，它為人們的生活提供了便利。然而，隨著供熱管網(wǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，對于管網(wǎng)的質(zhì)量和要求也越來越高。因此，提高供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)和防腐技術(shù)勢在必行。

關(guān)鍵詞：供熱管網(wǎng)；設(shè)計(jì)；防腐

集中供熱系統(tǒng)是保證人們?nèi)粘Ｉ钸\(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施，特別是在我國北方城市，其重要性不言而喻。為了提高供熱管網(wǎng)的供暖效果，以下是本文對供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)和防腐進(jìn)行的分析，用以提高供熱管網(wǎng)的整體性能。

一、供熱管網(wǎng)的現(xiàn)狀

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平得到很大的提高。為了適應(yīng)人們當(dāng)前的生活狀態(tài)，許多城市的生活設(shè)施需要進(jìn)行更新與完善，以保證人們?nèi)粘Ｉ畹男枰?。供熱管網(wǎng)系統(tǒng)是一項(xiàng)關(guān)乎民生、關(guān)系到人們生活舒適度的工程，所以對其進(jìn)行系統(tǒng)升級與維護(hù)必不可少。

供熱管網(wǎng)由供熱系統(tǒng)和供熱管道組成，其工作原理就是供熱系統(tǒng)通過供熱管道把水蒸氣或熱水輸送到各家各戶，從而實(shí)現(xiàn)集中供熱。然而，供熱管道會隨著使用年限的增長出現(xiàn)腐蝕和損壞的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，長此以往，還會對人們的生活造成一定的危害。由于大部分供熱系統(tǒng)在設(shè)計(jì)初期，設(shè)計(jì)人員并沒有對我國人口增長、建設(shè)規(guī)劃進(jìn)行系統(tǒng)化的調(diào)查，導(dǎo)致現(xiàn)有的供熱系統(tǒng)根本無法滿足城市的需求，更不利于城市的發(fā)展。而且，在之前的工程建設(shè)中，為了減少建設(shè)成本的支出，很多施工單位選擇分段進(jìn)行建設(shè)，對于供熱需求較大的地區(qū)則通過更換較大管道的辦法進(jìn)行處理，從而導(dǎo)致部分地區(qū)的二級管道尺寸大于主管道的現(xiàn)象，大大降低了供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。由此可以看出，良好的供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)是保障整個(gè)供熱系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要因素。此外，由于我國人口較多，分布較零散，所以供熱地區(qū)的管網(wǎng)修建分布較大，不集中。加上管道分支也較多，難以進(jìn)行統(tǒng)一管理。因此，在進(jìn)行供熱管道的改造設(shè)計(jì)時(shí)，要注意結(jié)合改造區(qū)域的實(shí)際情況，確保改造后的供熱系統(tǒng)能夠發(fā)揮新職能，滿足供熱要求。

二、供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

想要提高供熱管網(wǎng)的運(yùn)行效率，可以通過優(yōu)化管線的布局、管徑的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，科學(xué)的管網(wǎng)設(shè)計(jì)對城市發(fā)展的規(guī)劃和布局意義重大。

1.管線的布局優(yōu)化

管網(wǎng)的管線布局需要滿足兩個(gè)條件：一個(gè)是采取科學(xué)可靠的技術(shù)，另一個(gè)是技術(shù)方案要經(jīng)濟(jì)合理。就技術(shù)層面上來講，管線的鋪設(shè)應(yīng)該與道路中心線平行，且盡量避開主要交通線。鋪設(shè)的位置應(yīng)該在車行道之外的地方，如果遇到土質(zhì)松軟或靠近地震斷裂帶的地段，則需要進(jìn)行單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)與處理。同時(shí)，暴露在地面上的管線不能對交通、城市美觀造成不好的影響。由于周圍構(gòu)筑物和其它設(shè)備管線是影響管線布局的主要因素，所以協(xié)調(diào)好供熱管線與其它管線的布置必不可少，并且需要保持足夠的安全距離保證管線間的正常運(yùn)行和便于后期檢修工作的開展。

技術(shù)方案要經(jīng)濟(jì)合理指的是：要合理布置管線上的補(bǔ)償器、閥門和一些管道上的配件等；盡可能的將主干線布置在熱負(fù)荷區(qū)，且盡量減少主干線的使用數(shù)量。

2.管徑的設(shè)計(jì)優(yōu)化

管徑設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)階段的核心問題，也是設(shè)計(jì)優(yōu)化的重中之重。在進(jìn)行管徑的設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)該根據(jù)工程的實(shí)際需要明確管徑的上限范圍，然后再在此范圍內(nèi)取值。比如：管段的直徑取決于各管段的比壓降范圍及供熱管網(wǎng)的計(jì)算流量；而熱負(fù)荷值取決于流量大小等。在確定管徑之前，必須精準(zhǔn)計(jì)算出各管段的熱負(fù)荷值，并預(yù)測熱負(fù)荷將來的增容走勢。一般情況下，管徑越大，流動(dòng)阻力就越小，相對的運(yùn)行效率也就越高，但由于使用了粗的管段，所以提高了材料的成本；而采用管徑較小的管段，雖然降低了基建成本，但運(yùn)輸過程中的阻力增加，從而生產(chǎn)成本增加。由此可見，管徑大小與管網(wǎng)運(yùn)行的效率和成本息息相關(guān)，因此，優(yōu)化管徑的設(shè)計(jì)是非常有必要的。

3.管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化

就目前我國現(xiàn)有的供熱系統(tǒng)來看，其供暖設(shè)備運(yùn)行效率低、經(jīng)濟(jì)性差。但隨著人們對供熱需求的不斷擴(kuò)大，供熱管網(wǎng)的調(diào)節(jié)工作逐漸引起各部門的重視，供熱系統(tǒng)也不斷得到完善與更新。在調(diào)節(jié)過程中，供熱管網(wǎng)冷熱不均的現(xiàn)象出現(xiàn)頻率最多，由此進(jìn)行的調(diào)節(jié)工作也最普遍。造成這一現(xiàn)象的主要原因是水力失調(diào)所致。也就是說，保持水力平衡可以消除供熱管網(wǎng)冷熱不均的現(xiàn)象，從而提高供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而保持水力平衡的方法就是利用動(dòng)態(tài)調(diào)控設(shè)備的預(yù)設(shè)功能對其管段進(jìn)行修復(fù)與校正。動(dòng)態(tài)調(diào)控設(shè)備具有穩(wěn)定、自動(dòng)化等特點(diǎn)。只是經(jīng)常使用動(dòng)態(tài)調(diào)控設(shè)備的話，可能會引發(fā)穩(wěn)態(tài)失調(diào)，所以在使用動(dòng)態(tài)調(diào)控系統(tǒng)時(shí)還要做好穩(wěn)態(tài)失調(diào)的防范。

三、供熱管網(wǎng)的防腐情況

1.造成供熱管網(wǎng)腐蝕的原因

造成供熱管道腐蝕的主要原因是熱水本身的物質(zhì)含量具有腐蝕性，而且長期輸送也會對管道造成一定的影響。產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象的類別有：水中氧的濃度過高，水中氧的濃度過高會對管道壁產(chǎn)生一定的腐蝕作用，特別是時(shí)間一長就會產(chǎn)生鐵銹，達(dá)到某種程度就會引發(fā)鐵銹疏松，進(jìn)而發(fā)生管道泄漏的現(xiàn)象。所以，控制好水中氧的濃度有利于抑制管道腐蝕；當(dāng)水含量中的酸堿值大于10或小于4時(shí)，也會對管道產(chǎn)生腐蝕作用，情況嚴(yán)重時(shí)會損毀管道，產(chǎn)生孔洞，最終使管道報(bào)廢；水中鹽的濃度也會對管道造成一定的影響，當(dāng)鹽的濃度超過標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，便會對金屬管道產(chǎn)生巨大的腐蝕作用；此外，熱水的溫度也是造成管道腐蝕的原因之一，因?yàn)樗臏囟葲Q定了水中溶解氧腐蝕金屬管道的速度，通常水溫越高，腐蝕管道的速度也就越快，對管道產(chǎn)生的破壞力就越大。

2.防止供熱管網(wǎng)腐蝕現(xiàn)象出現(xiàn)的對策

管道防腐措施分為管道內(nèi)的防腐措施和管道外的防腐措施。其中，管道內(nèi)防腐措施包括以下三點(diǎn)：（一）控制好水中酸堿度的值，可以有效降低管道的腐蝕程度；（二）采取有效措施降低水中溶解氧含量，有利于控制金屬管道被腐蝕的速度，縮小腐蝕范圍；（三）嚴(yán)防滲漏。

管道外的防腐措施包括以下三點(diǎn)：（一）管道的材料應(yīng)選用保溫性能較好的材料；（二）在管道外包裹一層吸水性較好的材料，使管道的濕度保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)；（三）排水明溝的作用不容小覷，建設(shè)的排水措施應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

四、結(jié)束語

供熱管網(wǎng)是一項(xiàng)民生工程，它的供暖效果將直接影響到人們的生活，所以供熱管網(wǎng)的建設(shè)必須經(jīng)濟(jì)、合理。雖然目前我國集中供熱的技術(shù)已逐漸發(fā)展成熟，但在管網(wǎng)運(yùn)行過程中仍存在薄弱環(huán)節(jié)，為了提高供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性，技術(shù)人員可以從供熱系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)方面進(jìn)行防范。首先應(yīng)該定期對供熱管道和供熱系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)與更新，其次是保證供熱系統(tǒng)的正常運(yùn)行。由此可見，良好的設(shè)計(jì)方案是供熱管網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)，而可靠的技術(shù)是維持系統(tǒng)正常運(yùn)行的保證。同時(shí)，供熱管網(wǎng)的調(diào)節(jié)工作對提高系統(tǒng)高效運(yùn)行具有重大意義。另外，管道腐蝕現(xiàn)象應(yīng)引起各界重視，應(yīng)采取相應(yīng)措施做好防范，避免管道損失進(jìn)一步擴(kuò)大。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜玉玲，王坤忠，王建.埋地鋼質(zhì)熱水供熱管網(wǎng)的腐蝕與防護(hù)[J].黑龍江科技信息. 2007（08）.

[2]呂國良，王淮，邵榮，戴東輝，趙惠中.供熱管網(wǎng)補(bǔ)償方式的選擇[J].煤氣與熱力. 2001（01）.

[3]李相嶺.除去循環(huán)水中的溶解氧防止供熱管網(wǎng)腐蝕[J].應(yīng)用能源技術(shù).1995（04）.

[4]張驊，王海波，王新茹，劉志軍.城市集中供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)之淺見[J].節(jié)能.2003（12）.

[5]劉永鑫，鄒平華，周志剛，雷翠紅，王芃.基于方程組極小范數(shù)解的供熱管網(wǎng)阻抗辨識方法[J].暖通空調(diào). 2011（02）.