關于熱力管網設計與施工中相關問題探討

魏敬乾 李順博

摘 要：熱力管網是城市規劃與建設的重要組成部分，其設計水平和施工水平直接影響著工程的安全使用和人民群眾的生命安全，提高熱力管網設計和施工水平對城市的建設和發展具有重要意義。本文將對熱力管網設計和施工注意事項進行分析討論。

關鍵詞：熱力管網；設計；施工

隨著城市集中供熱的發展速度不斷加快，熱力管網的設計和施工問題逐漸受到了社會各界的廣泛關注。熱網工程具有成本高、規模大、涉及面廣等多項特點，而且還與城市的整體規劃和發展有密切聯系，因此提高熱力管網設計水平，制定最佳的施工方案，不僅可有效保障工程的順利實施，還能最大限度的控制工程進度和成本。

本文將圍繞熱力管網設計與施工中相關問題進行探討。

1 熱力管網設計需要注意的問題

1.1 管網布置 第一，熱力管網選擇和布置應按照相關的技術規范進行，管線所過地勢要平坦、地質條件好、地下水位低；在滿足施工技術和應用要求的基礎上，使供熱管網主干線最短，實現熱網工程的經濟性；管網布置要考慮周圍環境，減少對城市環境美觀度的破壞，更不允許妨礙交通；管網布置還應考慮其他市政工程的配置情況，減少工程之間的沖突，為后期的維護和管理奠定基礎。第二，管網敷設方式設計。供熱管網敷設方式不僅關系到施工難度、施工成本控制，還關系到管網運行的安全性和管理的便捷性。近年來，直埋技術發展迅速，該技術具有占地面積少，節省施工時間，保溫性能好，對城市環境和交通影響較少等多項優點；而不足之處是聚氨脂保溫技術適用溫度范圍為150℃以下，當溫度超過該溫度時，會對熱網系統的安全性造成影響。第三，熱網主干線設計。城市供熱熱源點呈現逐漸減少的趨勢，供熱半徑不斷增大，直接導致供熱管網的建設投資大幅度的增長，占到整個供熱工程總投資的50%以上。為減少工程投資，需要對熱網主干線進行優化設計，盡量縮短主干線長度。一般做法是將熱網主干線布置在熱負荷密集區，將平均壓降最小的環路作為主干線；對于熱水供熱管網來說，用戶系統的阻力損失之間的差異可忽略，因此，熱源傳至最遠熱用戶的環路即為供熱管網的主干線。第四，熱網管徑設計。供熱管網的直徑由各管段的計算流量和比壓降范圍決定的，而流量則根據熱負荷進行計算。確定管徑前，不僅要對現有的熱負荷進行準確統計，還應對可能增加的熱負荷進行合理預測，二者之和即為計算管網直徑的依據。第五，熱指標的設計。熱指標是指為了滿足熱用戶的實際需要，根據所需要達到的室內溫度進行熱平衡計算，從而對供熱系統的散熱設備進行合理設計的參考。熱指標主要涉及居民住宅室內溫度、室外采暖計算溫度，各地根據實際情況，對民用建筑的面積熱指標進行計算，確保居民的基本需要得到滿足。

1.2 熱力管網固定支架設計 城市集中供熱工程設計的另一問題是熱力管網固定支架的設計，設計時不允許出現管道與支架結構發生相對位移的狀況，以免降低支架的實用性能。在設計固定支架時，要對支架所承受的基本荷載進行分析，主要包括垂直荷載和水平荷載，其中垂直荷載主要是管道、保溫層和館內液體重量；水平荷載則包括補償器的彈性反力和不平衡壓力。

1.3 熱力管網旋轉補償器的設計 補償器是熱力管網中的重要組成部分，能有效提升整個管網的運行效率。旋轉補償器具有施工方便、組合方式靈活、補償效果好等優點，不僅可在直管段的任意位置進行設置，還能利用管線自然轉角布置達到熱補償要求。旋轉熱補償器設計和選擇過程時應以管線設計為基礎進行位置和形式的設置，最終對H值、L值和旋轉角度θ值進行確定。

補償器布置過程中需要設置導向支架，導向支架的位置、間距的設置要以補償器的布置形式為依據，避免長距離管道移動引起的失穩問題。若導向支架為Ⅱ型，則第一導向支架可設置于距離補償器20-40m處；若導向支架為Ω型，則可將導向支架設置在距離補償器5-25m范圍內。

2 熱力管網施工控制

熱力管網施工是工程的關鍵環節，應按照國家相關規定對其進行質量控制，確保工程質量能達到安裝要求。

2.1建立施工質量保證體系 施工單位要制定嚴格的質量保證體系，根據工程的實際需要確定合理的施工方案，安排施工進度；在制定施工方案時，應對工程性質、工期、材料、運輸狀況、人員素質、機械設備等要素進行綜合考慮。做好施工現場的管理和布置工作，使實際施工過程兼具技術性和經濟性；合理配置人力、物力和設備，提高各項資源的利用率，從整體上提升工程的經濟效益。

2.2 材料質量管理 施工質量受多種因素的影響，而材料質量是工程質量的基礎，因此，要嚴格控制熱管工程的材料質量。熱網工程材料多為硬質聚氨脂保溫材料，施工時一般采用直埋技術，該技術對材料的發泡時間、溫度、配料有嚴格要求，在實際施工時，要做好材料配比管控工作，確保保溫材料性能滿足施工需要。

2.3 管材清理 首先，管內清理。施工過程中，由于管材存放過程中管理不嚴，可能會產生管內有焊渣、泥沙、石塊等雜物的狀況，若不對其進行及時的清除，則會造成管網堵塞，影響熱網系統的正常運行；嚴重時可能會導致熱網系統癱瘓，輕者會破壞熱網系統熱平衡，出現局部溫度過高，而另一部分不熱的異常現象，降低供熱質量。因此，在實際埋設前和封焊前，應仔細檢查管內是否存在異物；徹底清除后，務必要將預留管口封好。其次，管外清理。管道安裝完畢后，應對其強度進行檢測驗收；同時要對管道進行沖洗，防止遺留物附著在管道外表面引起管道生銹。

2.4 做好直埋管回填工作 管網安裝完畢后，試壓、沖洗結束后的工序是回填。回填方法為先在管底部鋪墊100-200mm的砂土，然后填砂至管頂上方500mm處，接著回填原土并逐層夯實。

3 結語

綜上所述，熱力管網工程具有專業性和復雜性，需要對其施工方案進行高度優化設計，為工程的順利實施提供基礎保障；工程的質量除受設計方案影響外，還受到施工水平的制約。因此不斷提升熱網工程的施工水平，既要達到用戶的供熱需要，還應保障管網安全運行，保障人民群眾的生命財產安全。

參考文獻：

[1]高明星.赤峰市新城區供熱管網工程建設項目管理研究[D].天津大學，2014.

[2]黃文婕.熱力管網設計與施工中相關問題的探討[J].民營科技，2012，12：350-351.

[3]徐緋.熱力管網在設計、施工中應注意的幾個問題[J].石河子科技，2006，04：44-45.