淺談城市集中供熱管道無補償直埋敷設

閆燕

摘 要：從集中供熱企業的發展與現狀入手，分析了當前集中供暖中存在的一些問題，城市集中供熱主要特點是熱源集中，通過熱源管道向用戶輸送，這樣做不僅可以做到節能還能做到對環境不損害。熱能傳遞在城市中的主要設施就是熱力管網，在整個傳遞過程中，管網的整個保溫結構質量會直接影響到管網熱能的傳輸效果，而且也會對熱源傳送的效率造成一定的影響。為了提高城市集中供熱管道的傳送效率，所以提出了對集體供暖系統的規劃發展。

關鍵詞：集中供暖；發展；現狀；問題；多熱源

中圖分類號：TD434 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）2-0177-02

城市供熱管在管網發生事故時，會改變城市空氣質量。在城市集中管道供熱期間，鍋爐廢棄物的排放最容易造成環境污染，因而，改造集中供熱管網成為當前環保工作的關鍵。在城市中敷設和應用集中供熱管道，不僅可以解決小鍋爐廢棄物排放的問題，也能減少空氣中鍋爐污染物的排放量，從而改善城市的環境質量。

城市居民區供熱鍋爐以及工廠鍋爐排放的廢棄物是城市空氣污染的主要制造者，十分不利于城市的環保工作。因此，采用集中供熱的管網敷設方式，或者將電廠生產的剩余熱量集中起來供熱，不僅能夠緩解城市的環保壓力，還能提高城市的空氣質量。近幾年，我國先后頒布了很多環保政策和方針，如今的城市建設和改造必須制定科學合理的集中供熱網的施工方案，以便減少在供熱過程中給城市空氣帶來的環境污染，滿足城市建設所需，盡早實現我國的環保目標。

1 敷設集中供熱管網的方式

1.1 有溝敷設

主要是在地溝里面敷設供熱管道，管道本身不會受外界荷載的影響。一般有以下兩種方式：

①通行地溝不僅要敷設管道，還要在其周邊設置超過1.8 m的通道，這樣能夠方便施工人員維修及更換溝內管道。通行地溝多用在熱源出口和不能或不方便挖的地方。管溝若較長，需要確保通風以及照明設施完好，不會影響到敷設工作。城中心區域屬于地下管線布置比較密集的區域，這時可把供熱管道和其它的管道敷設在能夠通行的綜合地溝里面。

②半通行地溝溝槽內的人行通道較為狹窄，工作人員只能進行簡單的檢查和操作。

1.2 直埋敷設

這種方式直指管道直接埋設在土下，不用挖地溝，管道本身就可以直接承受外界的負載，此形式較有前景。高度不同，支架使用的范圍也不一樣：高度大多在4m以上。中支架高度為3.5 m為適宜，在一般工業園區內應用。

2 系統設計的實質

2.1 總體設計

系統設計所采用的控制方式是由微機的遠程控制和自動控制兩者結合的，采用比較先進的分層技術對系統進行架構，整個系統的配置選擇要更有利于系統中硬件功能拓展，并且適合現在的信息技術發展速度，要對信息技術領域的先進科技技術有足夠的熟悉掌握并且加以有效的運用，確保在整個系統中的軟硬件搭配使用有足夠的安全性能，還可以維持長期有效的運行，這樣就方便實現“無人值班，少人巡檢，實時監控”的目標，使其水平遠遠超過國內平均程度。

XD供熱控制器從其本質內容來看，是將ARM Linux的體系與物聯網兩者進行有機融合，并采用FPGA技術研發出XD專用供熱控制器?？刂破鞯墓δ馨瑢档挠行Р杉⑦h程通訊功能和智能控制功能，顯示問題上更是采用了全中文的表達，可以提供多種接口，遠程程序的更新也已經加入到了其中，讓功能變得更強大。

2.2 系統構成

①現場執行機構（控制箱）。對控制器的命令進行有效的執行，通過調節管道閥門的開關程度、循環泵的工作頻率來實現管道中的熱量調節。

②監控中心。通過設置監控中心，可以實現遠程采集設備的運行數據，包括熱力公司相關的運行數值和電廠換熱站的相關數值，通過對采集到的數據進行對比研究，可以有效地調控熱網多節點之間的相互平衡，最大限度地平衡熱網中的工作情況，讓設備工作在最佳的供熱狀態。同時，利用通過監控中心采集到的數據，還可以匯總制作不同時間段、不同歷史時期的曲線構圖，這樣更便于管理人員的管理監控。

③供熱控制器。供熱控制器的功能就是對數據進行存儲和采集，并且根據溫度的運行變化補償曲線和現場的循環泵運行設定數值在二次供水溫度隨著室外溫度變化的同時自動調節一次調節閥的開度、循環泵和補水泵的工作狀態及頻率，使一次流量、二次供水溫度隨室外溫度的變化而變化。

3 供熱管道無補償直埋敷設的優缺點

3.1 供熱管道無補償直埋方式的優點

無補償的冷安裝方式可以讓設計過程更加簡單，對安裝工程的造價也做出了巨大節省，還可以簡化整個工程的施工過程。這樣的安裝方式基本做到整個管網中可以減少固定支架的數量，減少補償器的安裝，并且這個工程中也沒有深井子出現，增加了整個管網安全系數，同時也為以后管網的養護工作和維修操作提供了有利的基礎條件。

3.2 供熱管道無補償直埋方式的缺點

施工中溝槽要平整，確保槽底干燥，需要用20 cm左右厚的細砂墊底，保溫管兩側及上部最少應覆蓋200 mm左右厚的細砂。其一是預防硬物損壞保溫外套管，二是管道周圍的空隙里填滿細砂。

需要增大直埋管道埋設深度即增大管道的覆土深度為減少管道的徑向變形，還需要增大彎頭的壁厚和彎曲半徑為增大彎頭的剛度將應力分散，減少彎頭的摩擦阻力，降低壓降損失，同時使補償能力最大化。

首先對管道進行壓力測試，試壓檢測完畢之后，可檢測接口是否有漏氣現象，如果發現漏氣就立刻進行有效的檢測處理，保證鋼管及高密度聚乙烯外套管的表面干凈和干燥。在進行完以上的操作后，要再三檢測確定沒有失誤，這樣才能進行熱熔焊或熱風焊，要嚴格把關套在接口外邊的管材和焊條以及保溫管的材質，務必保證他們的材質相同，同時，還要確保這些材料的焊接完整，打磨焊接處，用熱縮帶加緊纏繞、加熱粘貼，之后，才可進行正確有效的漏氣處理，以及發泡后的孔隙和接口處理。

4 管網的分布

在我國的各城市中，集中供熱管網在日常的運行當浪費了大量的能源，其經濟性差。由于不同類型的供熱系統的興起，人們越發重視對供熱管網運行的優化調節。無補償直埋管道技術的指標搭配由于其合理的管網布局，可以省去大量的補償器。這并非說由無補償直埋管道安裝之后就不需要補償，就不會有之前管道中的熱脹冷縮現象。在實際操作中，這項技術可以經它獨特的管網構建以及特殊技術，使管道伸縮可以更直接完整地消化在整體管網系統中。

通常，在城市道路中建設無補償管網可最大限度地發揮其特性，可以得到自然補償的空間，管道四周的砂層包裹也為管網的活動空間提供了更有利的條件。無補償直埋管道的管網布置應該盡可能的利用城市中接到的玩去來適應管網系統中管道的伸縮需求。分布無補償直埋管道時，應該避開載重車道，這是直埋管道的常規要求。另外，除直角轉彎可以考慮外，管網相鄰兩個管道之間的夾角不得有大于2 b的折點。

其中，當前熱網運行當中冷熱不均的問題普遍存在，而產生該問題的原因是由于熱網的水力失調而導致的。它對于管網運行的效果有直接影響。因此，為了確保管網的平穩運行，務必選擇動態調節設備對于各個環路的水力失調問題加以解決。當部分用戶調整用熱量的時候，動態調節設備不僅不會對用熱量產生影響，并且沒有振動和噪聲產生。因此，在動態系統當中可能會出現穩態失調的問題，所以應當預防產生穩態失調。總之，水力失調會導致用戶或者采暖房間出現過冷或者過熱的現象，需要引起高度關注，同時還應當結合技術經濟上的先進合理性以及建設上的可行性，對方案進行優化，進一步改進熱網系統中存在的水力失調現象，以提升熱網的質量，從而達到供熱系統平穩、高效運行的目標。

5 結 語

綜上所述，城市集中的供熱系統在節能減排的工作項目當中，需要與國家在相關方面提出的政策相互結合，以此為基礎，最后進行合理性的規劃、科學性的布局、積極性的創新以及完善化的管理，在進步和發展的同時注重環境的保護，這將是未來工作的重中之重。

參考文獻：

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