集中供熱管網安全運行的問題與對策研究

摘 要：近年來，集中供熱管網經常出現安全問題，熱力管道大部分埋設在地下，受到各種不確定性因素的影響，不同程度地出現腐蝕等缺陷，給供熱系統帶來了極大的安全隱患。各供熱單位對類似問題極其重視，但解決問題的難度從未減小，本文從影響影響供熱管網安全運行因素上分析，闡述了本人的對策觀點，望與業內人士共同學習。

關鍵詞：集中供熱；管網運行；問題；對策措施

目前，集中供熱普遍都是以熱水作為介質，并依靠供熱管網進行熱能輸送，因此，無論采用哪種供熱方式，集中供熱管網是必然存在的重要設施，但是，隨著城市進程的擴大，集中供熱管網對城市功能和公共安全的影響也越來越大。運行過程中各因素的危險程度也在逐步增加。

一、影響集中供熱管網安全運行的問題

影響集中供熱管網安全運行的因素可以分為兩類，人為因素和不可抗力因素。人為因素所引起的事故占供熱事故的很大一部分，包括外力破壞、操作不當、保溫碳化、管道防腐不及時、汽水沖擊以及由于水、電、燃氣等管網出現事故引起的供熱事故等。

1.熱網管道及附件腐蝕

管道及附件的腐蝕是造成管道泄露的主要原因。管道及附件的腐蝕分為兩種，內腐蝕和外腐蝕。由于熱水主管道長達數千米，用戶多，而各換熱站的熱交換器效率不同，在循環過程中，尤其是回水，難免出現溫度不平均的現象，溫差過大導致管道熱脹冷縮不均衡，造成管道的內腐蝕。管網保溫接口不嚴密，外來水滲入管網保溫內，會造成管道設備外腐蝕。

2. 熱網管道汽水沖擊

在以水為熱媒的供熱系統中，由于突然停電或其他原因的突然停泵，會使管道內正在流動的水突然停止流動，致使原來以一定流速流動的動能轉變為壓力能，并使循環水泵吸入側管路中的水壓急劇增高，從而產生水擊。水擊最大的危害是使管道產生斷裂等泄露事故[1]。

3.熱網管道被外力破壞

外力破壞也是造成熱網故障的原因之一，包括架空敷設管道被撞擊，管道管件被破壞、盜竊，地埋敷設管道被其他施工單位工作失誤破壞、人為破壞等。2016年11月，某施工單位在未與供熱負責人取得聯系，未進行圖紙查閱和現場勘察的情況下，野蠻施工，造成誤挖熱力管道，導致地埋DN500熱水管道破裂。造成大量軟化熱水的泄露，區域內5000多戶居民和商鋪停熱達47小時，不但給公司造成巨大的經濟損失，也給熱用戶生活帶去了嚴重的影響。

4.其他因素

影響供熱管網安全運行的因素還有許多，例如惡劣天氣造成山體滑坡，護坡倒塌，地質沉陷區的地殼變化引起支架傾斜、下沉等。這就要求巡檢人員必須增強責任意識，加大巡檢力度，及時準確發現問題，把事故消滅在萌芽狀態，確保供熱管網安全穩定運行。

二、集中供熱管網故障預防及應對措施

1.預防管網管道及附件腐蝕

1.1供熱管網外的防腐。①選擇合理的保溫材料。管網外腐蝕多是管周濕度過大引起的，所以選擇保溫材料時要注意吸水性，盡量選用吸水性較小的材料。②管道外保護層要加設防水層，做好管道的保溫接頭，盡量使外界水無法進入到保溫層中。③在地溝敷設時，需保證地溝干燥通風且有排水措施，可能減少預埋管道周圍的含濕量。④選擇合理的介質溫度。高溫送熱固然可以起到一定的升溫作用，減少管道外腐蝕，但會加速管道內腐蝕。

1.2供熱管網內的防腐。①降低溶解氧濃度。供熱管網內部腐蝕主要原因是溶解氧，因此必須投入有效的除氧系統，使熱媒始終達準。②調節管網的pH，使其處于合理范圍內。③嚴格控制管網的涌漏，如有發現立即解決，防止補水過多引起腐蝕。④管網在停運期間，要將內部水全部放出，然后充滿新的經化學處理、除氧的軟化水。如果再加入緩蝕劑，效果將更好。⑤對重要的供熱主管線，適當增加管道內防腐。

2.預防供熱系統的水擊發生

針對熱網水擊的問題，一般可以采取以下措施：①在熱網循環水泵的前后供回水干管之間設置帶止回閥的泄壓旁通管。泄壓旁通管的管徑，一般可比水泵進水管管徑小一號。②在熱網循環水泵進水管側的管道上裝設壓力調節閥或安全閥，作為泄壓之用。③選用單級離心泵作循環泵，以增加水泵的轉動慣性，延長停泵時間，減緩水擊危害。④當采用穩壓膨脹裝置等由工廠生產的設備作為供熱系統的定壓裝置時，定壓裝置上應設有防止水擊事故的保護裝置。⑤在水泵出口管道上安裝三合一止回閥，此閥兼有防水擊止回、關斷、流量調節三種功能[2]。

3.加強管線安全管理

針對外部影響因素破壞等影響。應做到以下幾點：①跨越公路鐵路的管道上以及鄰近路口的支架上可設置反光標識對過往車輛加以警示，在發生撞擊概率較高管段加裝外保護。②對一些易拆卸的管件加裝防盜防破壞裝置，如砌配件井加鎖、裝置防盜箱、安裝防盜閥門等。③地埋敷設管道在施工時要保留詳細的地理信息資料，并長期保存，以便任何時候都能做到有據可查；④地埋敷設的管段地面必須有醒目標識，較長的路段應有多標識。⑤加強巡線管理，如發現有在地埋管道上方正在進行的施工，應及時主動與施工單位取得聯系，告知對方地埋管道走向，并且在施工地段安排專人看守，以便隨時監督施工進度，防止施工單位野蠻施工。

4.合理控制管網規模

供熱管網的規模與運行可靠性在技術上有著必然關系，合理控制區域供熱管網半徑和規模，盡可能減少大口徑、大負荷管線的敷設，有助于降低供熱管網運行風險。目前，國內城市集中供熱建設普遍取向于“少而大”的熱源布局和覆蓋面大、供熱半徑長的大規模供熱網系，此類管網大口徑、大負荷管道較多，管網可靠性相對較低，安全隱患較大，實際工作中應注重考慮這一不利因素。對于大型熱電聯產集中供熱項目，如市政建設條件允許，可采用多網聯合運行模式化解建造大規模管網安全運行風險過高的問題，即根據供熱區域分布，設計建造多組規模適度的區域供熱管網，通過技術手段使各區域網形成即可獨立運行、又可應急互補的網系結構，提高供熱管網運行可靠性。

5.設置保留一些備用熱源

從運行安全角度分析，多熱源聯合運行、環狀型管網結構的集中供熱系統，運行可靠性較高；枝狀型管網通過優化管網自身結構和管件設置，也可降低運行風險，但這些都不能使管網運行達到絕對可靠。在中大型管網覆蓋區內設置備用熱源，對減少供熱管網（包括熱源）故障影響范圍和損失十分有助。在集中供熱管網（包括熱源）發生重大停運事故，及時啟動、對接備用熱源為周邊地區建筑進行應急供熱，可有效減少事故的影響范圍和損失。在缺少可保留備用熱源的集中供熱區域，可以考慮利用區域內具備一定供熱能力的工業熱源或周邊其他集中供熱網作為供熱應急補救措施。

7.提高設施管理與應急處置能力

加強管網設施管護和提高應急處置能力涉及很多方面工作，在提高快速搶修能力方面，除要做好專業隊伍、專用工具和備用管材管件等應急準備外，還要注重引進管道設備快速維修技術。目前，國內化工等行業工業管道快速維修排險技術發展很快，一些“不停輸維修更換”和“帶壓補漏”等壓力管道快速搶修技術已較為成型，可引入供熱管網的應急搶修中，近些年已有供熱企業進行過實際應用，對管道開裂、法蘭及閥門密封部位等局部泄漏的封堵有很好效果，大大縮短了一些故障的搶修時間。

三、結論

不斷完善和創新安全管理機制，切實減少安全隱患，從根本上控制安全事故的發生，是整個建設行業面臨的重大課題。任重道遠，只有經過不懈的努力，才能推動集中供熱安全運行的不斷發展，才能不斷提高城市供熱系統的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]張曉君.熱力站設計與運行[M].北京：中國電力出版社，2011.

[2]李繼偉.熱力站啟動調試與安全運行[M].北京：中國電力出版社，2012.

作者簡介：

張立雙（1990.10-），男，漢族，吉林省扶余縣，本科學歷，助理工程師，研究方向：供熱技術。