張 潞
(長治市惠城熱力有限公司)
供熱系統的應用范圍隨著城市化進程的不斷加快而越來越廣,目前,國內絕大多數的地區,使用的都是熱水采暖系統,將暖氣、天然氣相結合,用管道方式實現供熱。然而,在供熱的過程中,供熱管道經常會出現被腐蝕、破壞等現象,假設供熱系統遇到了問題,將對供熱質量、人們日常生活產生很大的影響。所以,在供熱的過程中,如遇故障應及時處理,如果處理不科學或是不及時,很有可能導致管道破裂,引發熱水橫流現象,嚴重影響人們的日常生活。所以說,我們應該系統分析供熱系統運營過程中經常遇到的問題,并有針對性地采取有效措施,解決相應的問題,這是必須的,也是非常重要的。
供熱管網運行過程中常見的故障,大都發生在管道附件或是管道中,這是因為在供熱過程中,管網運行時間特別長,管道及其附件特別容易發生腐蝕和破損現象,筆者在此總結了管道及其附件經常遇到的故障:
通常情況下,管道常見故障有:供熱管道內外被腐蝕、管道破損裂縫、管道內堵塞等現象,這些現象的存在都有會影響管道的正常運行。
1.1.1 管道內外被腐蝕:通常狀況下,管道內腐蝕,主要的是管內相關物質、運行參數導致的。管內腐蝕可分為溶解氧腐蝕、氣泡腐蝕兩種。溶解氧腐蝕,是指管道中的用水在使用之前未經過除氧處理,嚴重腐蝕管道內表面,溶解氧腐蝕是導致管道內腐蝕的主要原因,管道長時間處于被腐蝕的狀態,就極易發生管道漏水現象。氣泡腐蝕,主要發生在間斷運行的熱力管道中,管道不運行的時候,管道內就會產生空氣泡,引發氣泡腐蝕。
管道外部腐蝕,絕大多數是與管道敷設所處的環境溫濕度、管道本身的質量有很大的關系,管道所在環境通風不暢且濕度較大的時候,就非常容易引發管道外部腐蝕,從而導致管道漏水。另外,管道質量也會嚴重影響管道的正常運行,假設管道質量不合格或是保溫措施不到位,也能引發管道外部腐蝕。
1.1.2 管道破裂也是管道運行中常見的故障之一,有些管道在安裝、維修的過程中,焊接質量較差,或者出現操作不當的失誤,焊接位置會混有泥沙,焊接表面非常不光滑,亦或是焊接厚度不達標。在管網使用過程中,管道內部的水壓太大,會引發焊接縫破裂現象,引發管道故障,嚴重影響管道的正常運行。
1.1.3 管道堵塞也是管道常見故障之一,引發管道堵塞的因素非常多,最主要的是未對施工完畢的管道進行有效、系統地清洗,管道運行一段時間后,各種雜質混在一起,最終導致管道堵塞。
通常情況下,導致管網出現問題的原因不僅只有管道故障,管道附件故障也會使管網出現很大的問題,管道附件故障,指的是補償器、閘閥等附件損壞,引發供熱管網故障,其中,閘閥故障是最主要的,它具體包括閘閥被腐蝕、脫落等損壞,一旦出現損壞,后果將非常嚴重。補償器破損也是引發管道附件故障常見原因,我們也同樣需要高度重視。
在供熱管網日常運行過程中,肯定還有其他的因素導致管道發生故障,我們也要高度重視,比如說:在正常運行時,突然停電、停泵等因素導致的水擊現象。
供熱管網在其施工時,要特別注意采取主次劃分、分段控制、安裝備用的供熱管網等措施。主次劃分既可以有效降低為提升供熱可靠性而增加的投資,還可以大大提升供熱管網的可控性,當故障發生時,能夠盡快、方便、有效地控制故障,同時實現限額供熱。在供熱管網上安裝分段控制閥實施分段控制,可以有效提升供熱管網的可靠性。安裝備用供熱管網是為了修復管網故障的同時不停暖,保證供熱質量。
切實做好供熱管網的日常監管工作,是降低管網故障發生幾率的必要措施。管網不運行的時候,全面、系統地檢修所有管道,發現問題應及時采取相關措施進行處理,加固被腐蝕的管道,更換已經破損的閘閥,保證供暖系統的運行正常。
2.3.1 優化連接方式,維持較大的供回水溫度
國內城市的熱力網工程規模普遍很大,所以,建議使用間接連接的方式,既可以降低工程建設總成本,又有效防止了水利失調現象的出現,幫助弱化用戶的相互干擾作用,確保供熱高質量,另外,用戶干擾減少了,更利于日后的檢修、養護。同時,一次網供回水溫也會對工程造價產生較大的影響,適當選擇半徑較小的管道,以確保較大的供回水溫差。通常情況下,城市一次供回水溫度建議為130/70攝氏度,二次供回水溫度建議為85/60攝氏度。
2.3.2 結合供熱工作的實際情況,選用最合適、最科學的供熱管網敷設方式
常用的供熱管網敷設方式有三種:架空、直埋、地溝。目前,直埋敷設是最常用的、也是應用最廣泛的敷設方式,這一方式優勢非常明顯:熱能損失小、對環境造成的影響小、占地面積小、施工的工期短、使用壽命教長,海量實踐數據顯示,當直管段應力大于屈服極限水平的時候,將不再對直管造成損壞,如此一來,也有效延長了直管的使用壽命。
2.3.3 確定熱網管徑
在管網的設計過程中,我們要結合每一段的流量、比壓降范圍確定管徑,管段熱負荷決定著管道流量的大小,因此,先要計算出管段熱負荷并適當拓展(適當拓展的目的是滿足未來增容的需要),然后計算出管段流量數值,最后得出管網管徑。
2.3.4 布置熱網主干線
目前,城市現代化建設在不斷地發展,分散供熱熱源也在隨之漸漸增多,相應的集中供熱熱源隨之漸漸減少,供熱范圍不斷增加,建設成本也隨之增加,一般情況下,布置主干線會占據總成本的50%左右。通常在熱負荷密集區布置熱網主干線,方便供熱,也方便控制供熱過程的安全性、穩定性。一般情況下,優先平均比壓降最小的路徑鋪設熱網主干線。
2.3.5 供熱管道的熱補償問題
熱補償對供熱管道的作用非常關鍵,一般來講,依靠管道轉角可以達到自然補償的目的。所以,就會用到管道補償器,常用的管道補償器有兩種:波紋補償器、套筒補償器,補償器使用直埋方式補償熱量。因為土壤中有一定的摩擦力,所以補償器的補償量已有富余,因此,設計時,要適當減小富余補償量。直埋敷設時,要分層夯實回填土,確保土層穩固,以確保管道的安全穩定性。
當今社會,技術飛速發展,供暖技術也在不斷提升,各項機制也在漸漸完善,供暖管道故障發生幾率在漸漸降低,我們仍需在設計規劃、施工建設、運營監管等方面積極持續努力,最大限度地降低故障的發生幾率。