淺析城市集中供熱管網施工重點、難點

周峰

（遠大能源利用管理有限公司，北京 100000）

近年來，我國各個城市都建立了完善的集中供熱管網，為人們的冬季供暖提供了便捷。但與其他類型的市政項目相比，集中供熱管網工程的投資高、難度大、周期長，施工建設中往往需克服很多的環境、技術等限制。長期的市政集中供熱管網施工中，許多工程企業都積累了豐富的經驗，構建了相對完善的施工技術體系。但由于每個城市內的供熱需求有一定差異，集中供熱管網工程施工中，相關人員還需考慮項目的特殊要求，優化供熱管網施工路徑與技術體系。

1 集中供熱管網系統概述

城市化進程穩步推進的過程中，各城市都將集中供熱管網工程作為重點，此工程通過在城市內建立完善的集中供熱管網，可滿足城市內的供暖需求。集中供熱管網運行中，媒介為水蒸氣或熱水，經由多個熱源，再通過管網與熱交換之間供熱，可實現高效、安全供熱。目前城市集中供熱管網中主要包含熱網、熱源與用戶幾個關鍵要素，不同要素之間通過建立緊密聯系，可為供熱提供便捷，并降低供熱中的能耗。不同于傳統供熱方式，集中供熱下的供熱效率高、節能性強，可在供熱的過程中降低環境污染，取得較大的經濟效益。各城市通過建立集中供熱管網系統，可統一管理供熱過程、要素，進而保障供熱質量，由系統依據實際需求合理調節管網的加熱溫度，外部溫度對加熱過程的干擾小。另外，管網相關模塊自動采集室外溫度變化情況，依據采集的數據和實際需求，精準控制加熱介質流速、溫度，使供熱參數與用戶需求相一致。另外，城市集中供熱管網系統內安裝有各類儀表，不同儀表負責采集各種數據，與此同時，儀表還能分析各類數據，得到供熱需求、供熱參數，以動態監測供熱情況，一旦存在異常情況，系統能自動預警并調節。

2 城市集中供熱管網施工的重點、難點

2.1 保溫

城市集中供熱管網的規模龐大，再加上人們有極高的供熱需求，保溫工作十分關鍵，也是施工的重點和難點。結合管網供熱過程，換熱站負責加熱熱水，使其溫度達到特定值，但熱水出換熱站沿管道流動時，熱量散失較大，部分熱量將散失到低溫管道周邊介質，降低熱水溫度。另外，如前期施工建設中選用的保溫材料不達標，或者保溫層厚度小、管道頂部覆土埋設小，都會導致管網的保溫性能不佳，影響了供熱質量。

2.2 防腐

集中供熱管網施工中必須做好防腐工作，因為管道敷設長度大，可能會遇到復雜條件，如缺乏防腐保護，將大大降低供熱水平。因此，任何的集中供熱管網工程中，都需將防腐工作作為重點。防腐工作作為集中供熱管網的重難點，在當下很多工程中都存在防腐不到位情況，如設計人員在具體施工中未考慮管道防腐具體要求，防腐材料不佳、施工不規范，防腐層無法在管道中發揮其保護作用。

2.3 管網設計

城市集中供熱管網工程中管網設計的難度系數也相對較高，具體設計中需綜合考慮諸多情況，實現設計優化，發揮管網在供熱方面的作用。首先，管網設計中應重點分析和計算熱負荷，將分析計算結果作為設計前提，使有關人員可制定科學且合理的管網布局方案，使熱負荷能力與供熱能力完全匹配。另外，合理設置有關供熱參數，主要為供回水溫差、比摩阻等。如參數設計不合理，將影響管網運行效率。通常情況下，如溫差較大，一般需保持較小的循環量，摩阻較小的情況下水力條件相對理想，壓力損失小，可提高循環水平，通過合理設定溫差、比摩阻參數，能保障管網系統運行效率，減少系統能耗。最后，管網布局中也需要合理設定敷設方法，選擇恰當的管網材料，如使用聚氨酯類保溫管，采用直埋敷設法。

2.4 運行調節

2.4.1 質調節

集中供熱管網施工中的運行調節十分關鍵，質調節為其中的關鍵，其調節對象為內部水溫、水量。集中供熱管網系統運行中，水溫、水量對供熱效果的影響顯著，合理引入質調節方法，可將水溫、水量控制在正常標準內，在保障供熱效果的前提下提升系統的可靠性、穩定性。一般來說，質調節階段水溫需保持在70℃左右，此溫度條件下的供熱效果相對理想，還能最大程度上降低供熱成本，創造更大的經濟效益。

2.4.2 量調節

集中供熱管網施工中，量調節也是重點和難點，這一調節方式在各個供熱過程均適用。集中供熱管網系統運行階段，可能受到外部環境因素的些微干擾，供熱效果往往難以達到預期，合理引入量調節方式，能精準控制各個階段的供熱溫度，提高供熱效率與質量。量調節階段，需將采暖期以室內溫度作為劃分基準，細分為初寒、嚴寒、末寒幾個區間，因為水潛熱與流量為正比，合理控制不同時期的熱水流量。

2.4.3 間歇調節

集中供熱管網調節中間歇調節也相對常見，這一方式為輔助性調節法，在應用過程中，需分時段調節。初末寒期，熱源由單臺鍋爐間斷運行實現，當然也可由多臺鍋爐分時段運行，但運行中需合理調節鍋爐臺數，保持循環水泵連續運行；嚴寒期選擇全天候持續供暖模式，如室外溫度與設計要求相一致，熱源連續供暖，如室外溫度持續增大，則需適當縮短運行時間。

3 城市集中供熱管網施工要點

3.1 認真研讀各種國家標準，確保規范施工

由于城市集中供熱管網的施工難度系數較高，具體施工建設過程，相關人員需在前期的準備階段，認真研讀各種國家標準，清楚各項技術規范與標準，在后續的施工中嚴格執行這些標準。目前，針對城市集中供熱管網項目施工，有關部門陸續出臺了各項規章制度與標準，這些標準的內容繁雜，前期需花費較大的精力來研讀，從深層次理解施工規定、技術流程。

3.2 做好施工準備工作

當施工人員掌握了集中供熱管網的施工規定后，應進入準備階段，此階段的工作就是要根據供熱管網的施工目標及要求，做好管理協調、材料準備、人員調配、機械配備等，以確保后續施工能順利開展，減少施工建設中的突發性問題。（1）集中供熱管網建設過程中，為確保后續施工作業高效、有序推進，施工單位接到標書后應辦好各項手續，如車輛通行證、施工爆破許可證等，并需根據現場內的其他規定，如水電需求等做好臨時線路的布設，為施工建設創造安全、便捷的水電條件。（2）由于施工人員在工程建設中的重要意義，工程企業在前期準備階段應做好人員培訓與教育，在單位內安排技術、管理與施工人員參與專題培訓，并在培訓后實施專業化考核，當考核結束后，評估每個人員的綜合素質及專業能力，只有考核通過的人員才能順利從事集中供熱管網相關工作，在企業內為集中供熱管網工程組建一支高素質團隊。（3）前期準備階段，相關人員也需要掌握更多的完整性資料，如技術性、經濟性資料，以這些資料為基準與后續的工程設計、施工建設等相聯系。如施工前企業需分配專人負責整合工程前期招標、設計資料，從中提取出關于本工程的工期要求、工程特點、技術難點、質量要求等規定，將這些作為確定施工方案、布置現場的依據。由于集中供熱管網工程處于城市，其施工建設過程中面臨的環境條件復雜，經常受到不利地形條件的限制，為此，前期準備階段相關人員也需要做好地質地形等調研，特別要掌握工程現場的管線類型及分布等，以前期調查為基準合理優化集中供熱管線。（4）組織施工人員學習圖紙、圖集、施工操作規范，評估圖紙的可行性、科學性，做好不同部門之間的技術交底，如發現圖紙中存在不合理之處，需及時綜合實際情況制定優化措施。

3.3 嚴格組織施工，控制工藝流程

以某市政集中供熱管網工程為例，其工程中有鍋爐本體及其附屬設備、電氣設備、自控儀表和其他工藝管道。結合對本項目的調查，其全長13km，最大管道的管徑為DN600mm，最小為DN159mm。由于本項目極高的施工要求，整個施工建設中的重難點主要表現在以下方面。

3.3.1 管位復查

城市集中供熱管網工程的施工建設中，管網安裝要求高，為保障安裝質量，前期施工人員應按照有關規定完成管位復查，如有必要需打深井，但需避開地下障礙物，將運行中的沿程阻力控制在合理范圍。管位復查就是需由施工人員在現場展開一系列測量放線工作，依據測量結果開挖管溝，注意控制開挖深度與寬度，并進行墊層與管道基礎施工，隨后陸續完成坡口、組對、焊接操作，進入強度試驗環節，如強度達標，在焊口部位除銹涂漆，系統試壓沖洗，向管網內注水，升溫啟動管網系統，進入試運行環節。

3.3.2 閥門安裝

本管網工程項目中閥門為其中的關鍵構成，綜合管網施工要求，選用工作壓力為1.6MPa 的直埋式熱力管網閥門，其閥球為鑄鋼鐵材料。正式安裝前，為保障安裝質量，相關施工人員需根據行業規定完成閥門的逐一試壓，當全部試驗通過后進入安裝環節，每個安裝步驟都需遵循安裝規范。

3.3.3 補償器安裝

本工程項目實施中，補償器安裝質量也會影響管網系統最終運行的可靠性。為了提高集中供熱管網工程的建設施工質量，施工中需合理利用補償方式。由于本項目的特殊性，波紋補償更有效，為凸顯其作用，施工建設中相關人員需嚴格遵守操作要點，特別是在安裝環節，如有焊縫異端，則需迎著介質流向來安裝，使后續管網投入使用后補償器與管道為同軸狀態。但安裝中不得有偏斜現象，正式安裝前，有關人員需了解補償器的安裝操作規范，做好預拉伸處理，此環節關鍵應保障受力的均勻狀態。為增強穩定性，尚未安裝好前，需再設定一個臨時固定位置，當安裝結束且完全固定好后再拆除此臨時裝置。

3.3.4 管道組對、焊接、質量驗收

當按照有關規定制作好管道后，再將這些管道運往施工現場，到達指定區域后立即組對，一般可3 根或者4 根組對作為一段，此過程中應控制管道對口卡板的對口，參考行業內的相關施工規定與要求，調整間隙與平直度，不得使對口承受較大的作用力，預防應力集中下的焊接裂縫問題。工程現場相關人員在封底時，可采用氬弧焊工藝，再由電弧焊完成蓋面，最后進入質量檢查與驗收階段，重點檢查對口質量是否符合施工規定與要求，并同步開展表面的質量檢驗和無損探傷檢驗、強度與嚴密性試驗。根據集中供熱管網施工要求，對口最大錯邊量需在管壁厚度以下，但需在2mm 以內，如壁厚不等，薄件厚度應在10mm 以內，并考慮焊接應力集中現象，適當采取措施減小接頭的疲勞強度，如壁厚差在3mm 以上，施工人員應適當削薄壁管。施工人員遵循焊接操作要求后，焊接作業表面不得有氣孔、裂紋等缺陷，將木材及焊縫平滑過渡后清理殘渣，采用無損檢測法評估焊縫是否有質量問題。

3.3.5 管道試壓

管道試壓是為了檢驗管道的相關性能能否與施工要求相一致。具體工作中對溫度條件有要求，一般需在5℃條件下，但因為溫度偏低，試驗過程中也需及時采取防凍措施。強度試驗環節應分級慢升，以得到相對可靠的結果。另外，強度試驗每間隔1km 進行，每次都應注意控制強度數值，并由專人計算端部、固定支架的受力情況。當現場完成相應的試驗后，進入接口防腐與保溫環節。

3.3.6 管道回填

本集中供熱管道項目中，管道回填為關鍵工作，本項目的大部分管道均為直埋式回填工藝，回填中材料不得有碎石子、碎磚塊等雜物，遵循操作標準分層回填，注意控制每一分層的回填厚度。如管道回填到其頂部且超過0.3m，在現場應連續平鋪黃色聚乙烯形成警示帶，嚴禁無關人員進入。

3.3.7 管道系統吹掃及清洗

本管網工程項目中涉及多種工藝管道，在施工建設中，相關人員同樣需重視吹掃與清洗任務，以水完成吹洗，一旦開始吹洗主要管道，則需及時關閉支管閥門，但需確保吹洗壓力、吹洗流速等均超過設計值。

4 結語

近年來，城市集中供熱管網的施工工藝越發成熟，新技術為提高集中供熱管網工程的建設水平提供了技術支持。但城市集中供熱管網施工建設中工程企業需重視技術管理與質量控制，構建全新的技術體系，解決施工建設中的質量、安全等問題。