熱水供熱管網運行中的安全隱患與防范

侯寶強

（蘭州熱力集團有限公司，甘肅 蘭州 730030）

與其他供熱系統相比，熱水供熱管網在設計要求上更為嚴格，因其應用中會受到外在環境以及內部流體的影響，一旦在材料性能或是安裝工藝上存在問題，便會使得整個管網結構的安全性與穩定性大幅度下降，使得工業體系的運行質量受到嚴重影響，不但會引發資源浪費的現象，同時一些較為重要的功能也會遭到沖擊與限制。因此，為了滿足我國工業行業的建設需要，實現人員安全的有效保障，需要在熱水供熱管網運行中，結合安全風險提出相應的應對措施。

1 水錘隱患

1.1 水錘現象的起因

水錘又稱為水擊現象。常見的供熱管網主要是以蒸汽或熱水能源運輸為主要功能，進而完成相應的供熱作業，但蒸汽管網受到周邊環境以及管道體系結構的影響，使得管網內部發生了較為明顯的散熱問題，固定空間內所形成的冷凝水集結在管道底部，在無法進行有效排除的背景下，使得淤積現象超出可支撐范圍，管道容量無法滿足冷凝水排除需求，隨著水位的不斷升高，內部空間的被壓縮現象也越發明顯，產生的沖擊力會不斷對管道內組件進行沖擊，進而產生一定程度的損害。熱水管網因周邊地勢、管線敷設坡度、管線體系結構等多種因素，導致管網內存在夾氣現象，同時，由于管道閥門的開閉、循環水泵和補水泵的突然停止等原因，使得熱水流速發生突然變化，與之伴隨的就是壓強產生大幅度波動，對管網及設備設施產生沖擊，造成事故。為了滿足工業領域的有效建設，需要人員明確水錘現象發生的根本原因，了解原理與發生流程，在開展維護與預防過程中，能夠根據現場內容完成安全隱患的封鎖，將其扼殺在搖籃之中，確保措施有效，進而來滿足工業行業在供熱管網運行方面的要求。

1.2 有效防范措施

上述提到，水錘現象的發生，主要是因為形成的冷凝水或管道夾氣難以得到有效排除，因而在進行預防處理過程中，需要明確城市供熱市場以及應用環境，明確熱水管道排氣閥與系統之間的聯系，制定針對性的應對處理手段，從而減少泄漏所產生的不利影響。同時，為了滿足不同狀態下的供熱系統環境需要，人員還要依照系統元件完成延伸平臺的構建，加強供熱系統環境的鞏固處理，提高元件結構的可持續性與耐久性，避免再次發生水錘問題。

2 管道補償器選用

管道補償器是熱水供熱管網安裝中不可或缺的重要一環，由于供熱管道是以熱水為主要能源進行輸送，自然會受到高溫的影響，溫度變化由內而外延伸，任何一種伸長量或溫度應力的變化，都會使得管道結構遭到破壞，從而產生安全事故與不利影響。為此，需要在管網的特定區域上，完成補償器的設置，結合實際情況的同時，還要選擇符合要求的管道補償器，加強系統性的監督管控，進而來滿足后續的工作需求。有關管道補償器的選用事項如下所示：

（1）安裝時，禁止出現對補償器的變形處理，所有工作內容都要在管道結構中進行調整。

（2）補償器中存在著大量的活動元件，需要在安裝時考慮到元件本身的可動性，禁止出現外部構件卡死活動元件的情況，或者是出現活動范圍被積壓的問題。

（3）有關管道安裝與敷設時，需要做好補償器的管控工作，在安裝環節之前，便要由專業人員對其進行預拉伸處理，以此來滿足不同溫度狀態下的熱伸長需求。

（4）預壓縮處理是當前管道補償器常用的手段之一，一般來講，開展管網檢修作業時，會發生補償器剛替換便被拉斷的問題，這時因為檢修時間相對較短，補償器更換過于急切，整個空間內部溫度數值沒能夠得到有效控制，臨時的更換反而會加劇不必要的成本支出，從而產生拉斷的問題。因此，在安裝前夕，需要專業廠家針對補償器結構完成預壓縮處理工作，進而來滿足不同程度的施工需求。

3 其他問題因素

就目前來看，我國在進行地區開發的過程中，所選用的供熱管網安裝手段大多會以地溝敷設為主，這種技術手段成本可控，且效果良好。在應用與管理中，往往會涉及管道支架的存在，需要人員根據當前工程需求以及環境內容，選擇符合要求的管道支架，比如說滑動支架、固定支架以及導向支架，這些內容都具備相應的功能作用，對于承重點上的管線，也會產生高效的限位工作。由于固定支架在應用時，會面臨不同程度下的熱位移推力以及力矩，因而需要選擇符合強度以及剛性要求的支架結構，避免在運行過程中發生變形或是扭曲等問題。與其他供熱管道支架相比，滑動支架能夠滿足熱膨脹以及冷縮現象的各方面需求，在這一環境中，該支架也能夠完成自由滑動。至于導向支架，則主要是對管道內部進行雙方向的限位處理，通過管道引導的方式沿著軸線方向完成自由熱位移，提高管道線路的安全性與穩定性，滿足相應的應用需求。

4 管道超溫超壓的隱患

4.1 形成原因

就目前來看，導致管道超溫超壓的形成原因可以歸結為兩種，詳細如下：

（1）人員操作不當，所選擇的工藝存在問題或不成熟，在未達到工藝條件下貿然施工，使得無法對管道內部環境實現有效控制，溫度過高，內部壓力過大，都會使得管道材料強度與耐久性大幅度下降。比如說，在進行管道安裝或維修過程中，工作人員在操作時出現了焊接問題，使得焊接部位發生參差不齊的變化，并攜帶著部分泥沙，受外在因素影響，焊接整體厚度難以滿足預期標準，進而導致整個管道在長時間運行狀態下，可靠性無法得到保障，甚至還會發生痕跡破裂，使得整個管道安全難以實現。

（2）缺乏對使用溫度與壓力的標準認知，盲目地使用也會引發管道超溫超壓問題。在很多化學反應中，溫度與壓力環境的改變，確實會讓反應速度提升，但將其與管道工程相結合會發現，這種生產模式，會使得管道本身的穩定性與可操作性無法得到保障，使用壽命縮短，危險程度也會隨之加大。如，管道腐蝕是當前工業領域中較為常見的故障問題，也是引發超溫超壓的重要因素，常見的管道腐蝕現象共分為內部以及外部兩種。內部腐蝕方面，主要是因為管道內所涉及到的介質以及運行參數并沒有達到預期標準，受到自然界反應的影響，在氣泡腐蝕以及溶解氧腐蝕的作用下，熱力管道難以完成正常工作，當其處于靜止狀態時，殘留在內部的空氣便會對周邊環境產生一定程度的腐蝕，或者是系統管網中殘留的水分并沒有得到及時地除氧處理，進而誘發管道內部發生嚴重的腐蝕現象。正常狀態下，導致管道內部發生腐蝕現象，安全性與可靠性受到威脅的因素便是內部腐蝕。而在外部腐蝕方面，則要從環境以及溫度等參數進行分析，當其所對應的環境條件無法滿足正常需求時，便會引發管道故障問題，如保溫結構設計不完善，管道材料質量不過關，周邊環境潮濕度或風力管控不足，這些都會導致管道運行效果大打折扣，產生更為嚴重的問題。

（3）管道堵塞。堵塞現象是導致管道發生超壓超溫問題的一大原因，而導致這一現象發生的原因有很多，比如說在安裝階段，工作人員并沒有從現場角度對管道系統開展全方位的清洗與管理，其內部所存在的垃圾以及雜質呈現集中化狀態，堆積在一起后，便會造成管道堵塞。而管道內壁在長時間的使用后，缺乏清理，也會產生銹蝕以及水垢，當其脫落到管道內部空間后，便會改變整個環境的空氣流通情況，從而產生更為嚴重的超壓超溫現象。

4.2 管道超壓超溫危害

管道超溫超壓的危害是當前我國工業發展所要思考的重要內容之一，其關乎相關工程質量與人員的安全。與其他工程相比，熱水供熱管網對于質量的要求更為嚴格。一旦有人員在操作中存在問題，或是管道結構本身難以滿足預期標準，便會引發超壓超溫一類問題。雖然說輕微的超壓現象并不會產生較為明顯的影響，但長此以往，管道結構的使用壽命會不斷下降，當超壓程度加重時，便會引發局部變形或者是泄漏的情況，產生爆管，這對人員自身的生命健康安全，也會產生不利的影響，因而需要人員多加重視，從而來滿足不同狀態下的運行需要。

4.3 防范措施

4.3.1 處理方法和步驟

有關管道超壓超溫的處理方法和步驟如下所示：

（1）由專業人員依照工藝流程完成壓力管道的控制，完成閥門的操縱，明確排放裝置的安裝要求，將壓力數值與溫度控制在標準范圍后進行監測，并將最終的結果及時上報。

（2）若出現問題，則要及時通知相關部門，根據工藝運行情況以及設備的維護記錄完成原因的分析，并制定針對性的處理手段，消除隱患。

（3）為了防止出現超壓或超溫的問題，需要人員在設備周邊布置好相應的降壓設備或管道，能夠在發生問題的同一時間，減少管道內部壓強，實現降溫效果。

（4）由專業人員對超壓超溫元件開展定期檢查，針對管道系統做出安全評估處理，判斷相關設備以及安全附件是否能夠滿足預期標準，進而來提高管道運行的安全性與可靠性。

（5）對超壓超溫問題進行記錄并分析，結合實際情況完成處理。

4.3.2 預防措施

有關管道超壓超溫的預防措施如下所示：

（1）在預防方面，要由人員嚴格遵循工藝要求，貫徹記錄章程，并依照管道系統內容完成后續工作。

（2）強調巡查工作的重要性，加強觀察力度，并對數據進行統籌管理與采集。

（3）由相關部門對安裝人員進行工藝上的培訓與教學，確保人員對工藝流程有所掌握后，制定較為完善的應急預案，從而滿足熱水供熱管網的日常運行需求。

（4）由于管網在發生故障問題時，會涉及到潛在條件，整個過程難以實現全方位管控，這時需要人員利用技術手段進行風險處理，減少管道發生故障的次數，從而來確保人員安全不受影響。

（5）分段控制是減少供熱管網故障問題的重要措施，工作人員在操作時，可以將管網線路進行合理化分段，倘若管網某一結構出現故障問題，只需要將對應的管理閥門關閉，便能夠完成反向供暖這一工作，這時可以在確保管網正常工作的狀態下，實現對故障問題的修復處理。

（6）為了確保管網系統正常運行，需要人員在安裝時對現場需求進行數據采集，比如說，在針對中型枝狀管網的安裝階段，可以利用單管連通管，使得不同干線彼此間相互連接，從而形成環形布置，以此來滿足供熱系統的操作標準。

（7）由于管網工作需要定壓壓力的存在，因而在系統設計時，可以在其上進行定壓安全閥的安裝，當系統處于溫度上升狀態時，該閥門會對整個系統溫度進行管控，壓力數值超出閥定數值后，系統便會自動進行排水，從而來實現降溫目的，這樣不但能夠滿足能源控制需要，同時還能夠減少安全風險影響。

（8）新時代背景下，提高管道建設設備質量能夠滿足不同狀態下的安裝需求。在設計階段，工作人員可以選用較為先進的設備進行熱力管網的完善處理，相較于傳統的管道應用，這種更為先進的設備無論是在效率還是性能上都更加具備優勢，能夠有效減少故障發生的頻率，將風險損失降到最低，保證人員生命安全不受影響。

5 結論

綜上所述，在新時代背景下，傳統的管道網絡建設已然無法滿足日常需求，稍有不慎，便會引發各類安全事故，對人員的生命安全造成威脅與不利影響。因此，為了滿足工業領域以及國民經濟的建設需要，要由專業人員開展熱水供熱管網安裝工作，明確運行原理，加強維護管理強度，完善管理手段，提高功能性與安全性，確保熱水供熱管網所處的環境能夠滿足正常需求。同時，人員還要明確城市經濟建設所對應的基礎需求，以此為基礎進行技術平臺的延伸化處理，既要實現熱水供熱管網的實用性功能，同時運轉環境上也要進行調整，既可以實現工業經濟內容的完善，對于人們的生活質量也會產生積極的影響。