供熱管網泄漏故障診斷的思考

賀一凡

摘 要：市政供熱管道作為基礎設施建設中的一環，在城市建設發展過程中具有至關重要的作用，能有效保障居民日常生活質量和工業生產質量。文章結合農村供熱工程現狀深入分析了管網漏損原因，并提出有效控制管網漏損的對策及其相關建議。為供熱管網的精確化泄漏檢測技術研究及供熱系統的安全穩定運行和能耗節降提供參考和依據。

關鍵詞：供熱管網;泄漏;故障診斷

中圖分類號：TU991 文獻標識碼：A

引言

目前供熱管道的泄漏嚴重威脅著熱網的可靠運行，因供熱管道破損被迫中斷供熱的事故日益增多，在供熱管道發生泄漏時，如不能準確、及時確定漏點位置，不僅使居民在寒冷的冬天無法正常取暖，而且會導致大量的熱水的流失，甚至帶來安全隱患，這無疑是對經濟及能源的巨大浪費，有悖于我國可持續發展與節能減排戰略，因此熱力管網的泄漏識別已成為當前供熱企業亟需解決的課題。

1 供熱管網泄漏的原因

1.1 管道質量不合格

管道材料質量的好壞直接關系著管道的使用年限和使用質量。目前，市政供熱管道中常用的管道材料為鋼筋混凝土管材、玻璃夾砂管、塑鋼管、鑄鐵管等，這些管材或多或少都存在一定的缺陷和問題，再加上施工單位沒有考慮到這些材料對酸堿性環境和壓強環境的適應度，管道材料沒有合理地應用在正確位置上，必然會在后期出現整個供熱管道漏水的情況。例如，鋼筋混凝土壓力管質脆，經不起碰撞，易出現氣孔、結垢現象，其造價成本較低;玻璃夾砂管管材組織結構疏松，強度低，抗壓性能較弱，在運輸裝卸和施工安裝過程中很容易出現表面裂縫問題;塑鋼管管壁比較薄，缺乏一定的厚度，缺乏良好的抗老化性能;鑄鐵管的管道強度不夠，很容易出現爆管現象，這主要是因為生產過程中使用的生鐵強度較低。

1.2 質量管理不到位

首先，在供熱管道施工過程中，施工單位沒有采取有效的措施妥善處理承載力不達標的管溝基礎，導致管道基礎缺乏穩定性，后期使用中整體供熱管道會出現嚴重的沉降不均問題，最終出現供熱管道漏水現象。其次，供熱管道連接處的施工存在連接接口銜接不嚴實、不牢固問題，一旦整體管道存在過大的借轉角度，管道就會出現漏水問題。同時，進行管道焊接工作時，由于施工人員操作不當，焊接位置易出現氣孔，會影響供熱管道內的受力情況，進而導致漏水。最后，施工過程中沒有對供熱管道做好防腐措施。由于供熱管道需要深埋于地下，如果管道的外防腐性能不好，在土壤電解質的影響或者潮濕環境的腐蝕下，易出現管道穿孔現象，導致管道漏水。如果管道的內防腐性能很差，流入的自來水pH值比較低，供熱管道內壁上就容易結水垢，發生腐蝕，不僅影響供熱管道的供熱能力，還會污染水質，并且經過長時間的使用，腐蝕程度逐漸提高，供熱管道就會出現漏水問題。

1.3 管網老化破損

供熱工程建設年代相對較早，受當時建設標準不高、管材多樣、規劃不盡合理、發展理念落后、技術和資金等條件限制，經長期運行管網嚴重老化破損，漏損率普遍偏高。由于未做好技術交接和竣工驗收資料整理，導致有的管網埋深不明、管線不清。近年來，有的工程雖已完成主管網改造，但因資金有限分支管網改造進程滯后，管網漏損、帶病運行的現象普遍存在。

2 泄漏故障診斷

目前，常見的基于聲波法衍生出的管網漏點檢測方法主要包括聽音檢漏法及相關檢測法，其工作原理、特點、適用性。第一，聽音檢漏法。利用流體從小孔中噴出時發出的聲音，利用設備直接聽取流體漏出時的聲音判斷漏點位置，當設備越靠近漏水點則發出的頻率越大，聽到的水聲越強，在漏水點正上方時達到最大。該方法所用設備構造簡單、使用方法簡便，但要求檢漏人員具有豐富的經驗，主觀因素大，同時受外界環境干擾噪音的影響較大，故其穩定性及可靠性較差。第二，相關檢測法。通過裝設在管線兩端的相關儀傳感器接收漏水所產生的的連續不規則振動音，根據兩傳感器間的距離、聲音到達的時間差、漏水產生的振動音傳播速度等數據進行計算，判斷漏水點的位置。作為音聽檢漏法的升級版，該方法不受人為因素的影響，可盡可能的排除其他環境干擾噪音，在復雜環境中作業能力較強，不受管徑大小及管線敷設方式的限制，是一種簡單、有效且可行的方法。確定檢測位置時，將相關儀兩個磁吸探頭吸附于管段閥門井內閥栓上，利用測距儀沿管線路由測定閥間距，測得閥間距為80m;開啟相關儀，在相關儀中輸入管道材質、閥間距等管道性能參數;相關儀軟件通過公式計算出漏點位置，同時相關儀顯示屏可顯示出相關波形，同時需排除該管段是否有變徑、三通等引起的波形變化，待波形穩定后即可判定該波峰所示位置即為漏點位置。為減小相關儀確定的漏點位置的不確定性，避免立即開挖引起不必要的浪費，特對漏點位置采用其他輔助方法再確認：1）在相關儀測定的漏點周圍1m范圍內，電鉆打孔確定管道準確位置（配合管線定位儀）;2）聽音桿通過電鉆孔接觸管道，通過聽聲法檢查確認漏點位置，同時可觸摸、觀察聽音桿與管道接觸端溫度、是否有水等方式輔助確認。

3 供熱管道泄漏控制措施

3.1 做好施工設計

需要做好供熱管道的施工設計工作，為施工質量打下堅實的基礎。進行供熱管道工程設計時，需要選擇資質良好、經驗豐富的設計公司，從源頭上確保供熱管道施工質量。設計人員需要實地勘察施工現場的實際情況，收集整理好土壤地質、水文條件、地下基礎管線等方面的資料，并在全面了解工程建設要求的基礎上進行供熱管道設計工作，提高施工設計質量。同時，需要詳細繪制施工圖，為施工人員提供參考指導，避免施工人員在施工過程中出現施工偏差、誤差問題。

3.2 管控管網水壓

合理的管網供熱壓力既要滿足消防栓、管網末端的水壓要求更要保證管網薄弱點的穩定運行，維持系統水壓處于相對較低的運行狀態。管控管網水壓不僅有利于降低漏水量、減少管道漏水范圍，而且可以降低新漏點的發生概率，在減少加壓水泵電耗的同時還能使部分承壓薄弱點“轉危為安”。調查資料顯示，在保障正常供熱情況下若能夠降低10%的供熱水壓，間減少5個百分點的管網漏損率。以此推算前文所述工程案例，其供熱管網漏損水量每日可減少1900m3，減少運行成本0.285萬元，全年減少成本約104萬元。

4 結束語

供熱管道漏水問題不僅會對城市居民的日常生活和工業生產活動產生嚴重影響，還會浪費大量的水資源，加劇水資源短缺的緊張局勢，同時不符合國家的節約用水政策。因此，要提高對市政供熱管道施工的重視程度，認真研究分析市政供熱管道的漏水成因，通過提高施工人員的綜合素質、做好供熱管道規劃設計工作、嚴格管控供熱管道材料質量、提高供熱管道的施工質量等措施有效解決供熱管道漏水問題，確保供熱管道安全、高效運行。

參考文獻：

[1]田琦，呂淑然.基于IAHP的城市供熱管網泄漏風險分析[J].安全，2020， 41（11）：9-15.

[2]李國軍，李依擎，邱勇.園區供熱管網泄漏工況建模及分析[J].東北大學學報（自然科學版），2020，41（10）：1402-1409.

[3]王昌軍. 關于城市供熱管網泄漏故障診斷的思考[C]//.華南教育信息化研究經驗交流會論文匯編（七）.，2020：266-270.

[4]王連石.關于城市供熱管網泄漏故障診斷的思考[J].中國設備工程，2020（16）：151-152.

[5]毛恩志.關于城市供熱管網泄漏故障診斷的思考[J].科技風，2020（12）： 188-189.