試析城市熱力管網的布局與設計

摘要：隨著人們生產生活對熱力供應需求的不斷增加，城市供熱負荷愈來愈大，這給熱力管網的布局和設計帶來了不小的考驗，實際建設過程中，熱力管網的敷設受到城市復雜環境的限制，因此為了實現熱力管網的正常運行，必須從管網布局、設計、施工技術等方面入手，進行技術攻堅，改進并創新熱力管網建設，從而為我國城市現代化發展保駕護航。

關鍵詞：城市；熱力管網；布局；設計要點

引言

在現代城市建設與發展中，熱力管網是城市建設的重要組成部分。集中供熱熱力管網是現代城市建設中所采用的減少環境污染、增加熱能利用率的關鍵。隨著近年來城市空氣污染的日趨嚴重，我國各城市加快了集中供熱改造。一部分改造是在原有供熱管線基礎上連接集中供熱主干線實現供熱管線改造，另一種方式是在擴建城區或舊城區改造中重新設計與敷設熱力管線。根據城市規劃建設的實際情況選擇不同的改造與建設方案。通過熱力管網的科學布局減少管網熱力輸送中的熱量損失，提高供熱效率的同時減少煤炭消耗、減少燃煤造成的空氣污染，以此實現我國節約型社會的構建、實現我國環境保護目標。

1、城市地下管網及公共設施的公共安全隱患分類

1.1地震、地面沉降

由于地下管網多由鋼制管道、水泥管道或砼體堆砌建造而成，受建設方式和運行方式等條件所限。當地震和地面沉降導致地質結構發生變化時，勢必造成管網的損壞，從而引發安全事故。由于自然和不可預測性，對此可根據管道的性質，在設計建設中盡量滿足要求和規范，使得災害發生時把次生安全事故將為最低。比如危險程度更高的燃氣管道建設中，盡量使用新型材料，如PE管（一種工程塑料），以利用其延展性、柔然性，最大限度的防止管道直接破裂而發生的次生災害。比如，1995年日本的神戶大地震，城市管網遭受了巨大的破壞。但是使用了PE的燃氣管網所受損害并不大，能夠維持良好的運行。

1.2腐蝕

在對一些城市地下管網建設和保護情況的調查和統計后，可知其地下鋼質管網的腐蝕破壞現象嚴重，僅綿陽市2008年一家大型燃氣企業處理的腐蝕破壞管線事故就有57起。綿陽市各個縣市近幾年的管網腐蝕泄露搶險次數也是成逐年上升的趨勢，這就說明隨使用年限增加腐蝕的程度在不斷加重。

腐蝕破壞的原因有很多種：

（1）燃氣雜質腐蝕：燃氣是由多種成分混合而成的復雜氣體，其中不乏多樣對管道具有侵蝕作用的成分，累計多年造成管道穿孔。

（2）電化學腐蝕：地下管線所在的化學環境是復雜的，其中不乏多種酸堿成分的電解質，彼此發生電化學反應，形成電化學腐蝕。

（3）雜散電流腐蝕：地下管線中的電、通訊管道以及周圍環境中的電流會發生作用從而侵蝕局部管道。

（4）防腐層破壞：管道設計過程中都含有為了避免侵蝕作用而設計的防腐層，然而其防腐作用是有限的，在日常使用中也會受到侵蝕和傷害從而失去防腐作用。

1.3缺乏統一規劃

不統一規劃、疏于管理，管道公司和各個協作單位缺少交流和協調而照成的安全隱患。政府部門、各個相關的單位在統一管道建設中很少交流，缺少統一的規劃方案和實施建設的圖紙。導致了在建設中出現了“自家管自家”的工作風格。比如房地產開發施工或者是自來水破路放管等等，很多時候并不會咨詢相關的單位（燃氣公司、電力公司、電信公司等等）在施工地點是否有別的管道存在，盲目開挖十分容易在施工的過程中挖斷別的其他管道。這樣的行為輕則斷網斷電給老百姓的生活帶去不便，重則像挖到燃氣輸送管道或者是輸油管道，在處理不當的時候就可能出現爆炸、燃燒的危險情況。

2、城市熱力管網的布局與設計要點

2.1熱力管網布局和設計

關于城市熱力供應管網布局、設計，有著一定的規范和原則。在城市供熱管網布局和設計之前，務必結合城市總體規劃綜合考慮。首先，明確城市整體的地勢走向，接下來，收集城市交通路線資料，了解居民、工業供熱需求分布情況等，根據于此，選擇科學合理的熱力管網布局類型，能夠在滿足供熱的基礎上，降低工程造價。然后就是具體設計參數的收集，這一設計流程需要的數據復雜繁多，并且對準確度有這較高的要求，主要有管線高差、管線壓力、管道直徑、損耗等方面的參數，滿足可持續發展原則，符合城市熱力管網相關規范，實現高質量熱力管網的布局和設計，進而保證城市熱力供應。

城市現代化進程中，熱力供應管網設計，工程實踐經驗告訴我們，在實際建設熱力管網過程中，首先必須對城市規劃進行深入了解，確定城市熱力需求分布情況，然后根據城市地形地勢實際走向，確定管線高度差值，確定供熱管線能夠滿足供應壓力，避免出現供熱不完全等現象。還有，布局設計要考慮到熱力輸送過程中的損耗問題，盡可能減少管線的長度和逆流等，來降低熱力損耗，保證供熱效果，實現城市全方位供熱。

2.2熱力管網敷設及施工管理要點

在城市集中供熱管網敷設中，地下敷設是城市熱力管網敷設的主要形式。地下敷設方式減少了架空敷設對城市市容的影響。目前，應用較多的地下敷設又分為直埋敷設和有溝敷設兩種。有溝敷設是將管線敷設在地溝內，這樣的方式減少了管道的荷載，有效保障了管道的安全。直埋敷設是將管道直接埋設在土壤中。這樣的敷設方式使的管道需要承受來自地面的荷載。兩種方式總，直埋敷設方式一起施工簡便、造價低的特點在我國城市熱網建設中有著廣泛的應用。而且，多數城市供熱管網的建設匯總也普遍采用這種方式。受直埋管網特點影響，直埋管網的建設中需要對管網基礎以及回填沉降進行有效控制。在直埋管網施工中，強化基礎的夯實以及回填材料的選擇。以減少管網施工后沉降及荷載對管線的影響，進而保障管線的使用安全。

2.3優化城市建設規劃布置熱力管網的檔案控制

在城市建設規劃布置熱力管網工程開展過程中，檔案管理項目具有非常重要的作用，相關管理機制和管理措施要符合實際標準，并且積極落實更加有效的處理辦法和控制模型，真正提高管網現狀管理體系和檔案建立規范性，并且對管網走向、管網分布情況以及管網資料檔案項目等進行統籌安排和集中控制，確保管線系統得以全面升級，也為了動態化管理系統的全面升級，真正提高城市建設規劃布置熱力管網的綜合水平和處理效果，也為信息規范提供有效的平臺。

2.4優化城市建設規劃布置熱力管網的共享平臺

伴隨著信息化技術的發展，城市建設規劃布置熱力管網建設項目要和網絡結合在一起，實現信息的共享和升級，因此，要協調相關部門，對信息進行全面處理和綜合化控制，建立健全統籌處理的信息化共享平臺，并且保證信息管理系統能得到有效的控制和跟蹤處理，提升管理效果的基礎上，也能進一步優化城市建設規劃布置熱力管網有效處理經驗的共享，為城市信息管理系統的升級提供平臺。

結束語

新時期，我國重視城市供熱管網的建設，在滿足城市供熱需求的同時，盡可能節約資源，從熱力管網設計和布局、施工方面著手，加強技術攻堅，積極改進創新，保證城市熱力供應，推動我國城市現代化建設進程。

參考文獻：

[1]李念平，趙聚英，吳德懷，張國強.用末端壓力法實現熱力管網控制的研究[J].煤氣與熱力，1992（04）.

[2]王浩祥，張錦鵬.熱力管網設計與施工中相關問題及改進[J].低碳世界，2017（07）.

[3]孫劍秋.城市供熱管網設計與施工[J].電力工程資訊，2011，2.

[4]劉浩晨.集中供熱管網的設計要點及參數計算[J].供熱工程，2012，2.

[5]李俊芳.淺析建筑小區內地下熱力管網的優化設計方案[J].城市建筑，2015，12（32）：9-12.