热力管网系统的设计与实现维护探讨

1、    热力管网系统的设计与实现维护探讨    摘要：城市现代化建设过程中常常使用到了各种结构设计，而集中供热工程的热力管网设计是其中较为重要的设置。在施工过程中科学地设计并且准确的安置热力管网有着重要的意义不仅为维护了供热管道的稳定、安全及正常使用性能，还能减少施工中的相关问题。加入在实际工程施工中对热力管网未能科学采用，将会造成严重的后果。根据热力管网设计的合理化、热力管网固定支架与旋转补偿器的设计、严格管网施工质量关等四大方面研究了热力管网的设计与施工，这样才能使得热力管道工程顺利进行。阐述了系统的技术设计、功能设计，实现了热力管网信息的科学化维护

2、管理。关键词：热力管网设计施工维护中图分类号： s611文献标识码：a 文章编号：随着城市的不断发展，热力管网进行不断的更新和改造的同时，又铺设一些新的热力管网，这使热力管网负荷逐年增加，热力管网线路日趋复杂，对管网线路的管理、维护、检修工作提出越来越高的要求。由于热力管网信息量的增大，以往靠经验及传统的人工管理和纸质介质存储的管网管理方式已经不适合城市高速发展的需要，因此，建立热力管网地理信息系统，应用地理信息系统对热力管网的图形和属性数据进行综合管理和综合分析是非常有意义的。城市居民和企业对热力的有偿使用，热力记费信息的管理，应用地理信息系统进行热力信息的全面管理已迫在眉睫。利用地理信息系

3、统管理热力信息是把热力管网的图形和属性数据进行可视化管理，并可对管网系统的数据进行统计分析，在发生故障时，科学地制定相应的抢修方案，大大提高了管理和维护效率。同时，热能在社会发展中也是一项比较重要的能源，能够满足人们的正常生活需要。社会经济的不断发展提高了人们的生活水平，这也给城市热能的消耗带来了增加。为了能够达到人们生活的日常需要，以及热水管网的负荷正逐渐变大，这就对热水管网的设计、施工和维护提出了更为严格的要求，使得热水管网正常运行的有效调节面临着新的研究问题，这就要求相关专业技术人员对技术提出更为先进的研究，使得供热技术的得到进一步改进。这就需要积极针对热力管网的设计与施工做出相应的研究

4、。一、 热力管网设计与实现维护的科学化在设计供热管网在过程中要按照相应的路线进行，主要是参照城市的市区平面布置图来进行设计，有时也可以参照地形图、区域气象资料、各类构筑物的实际情况来优化热力管网的设计工作，这样才能发挥出最佳的设计与施工效果。这就使得设计工作变得更为复杂，通常在设计过程中要综合以下问题进行思考。1.管网的划定及布置情况。一在选择管网及确定其布置情况时要在技术上实现突破，使其达到相应的施工要求。在管线布置过程中最好使其穿过地势平坦、土质好的地面，保证在水位较低的地区进行；二综合经济因素，在购买热管网主干线时尽量以最少的数量完成施工；三联系附近的施工环境，在施工时要保存良好的环境现

5、状，避免破坏环境的美观效果；四积极配合市政设施工作，对管线进行准确合理的布置，这样才能有利于施工的安装和维修工作。2选择合理的敷设维护方式。供热管道的敷设情况有着重要的意义，不仅能够确保热网在运行时的安全可靠，还能减少建设工程的资金消耗，增加管网的使用寿命，方便工程的施工，给各项管理维护工作创造有利的条件。社会技术的进步促进了直埋技术的发展与使用，实际情况表明了直埋技术在保温方面能起到明显的效果，其优势在于占地面积小、环境影响少，使用寿命长，资金消耗低等。3热网主干线的维护布置。当集中供热热源点逐渐减少时，供热半径则逐渐加大，供热管网的建设需要投入很多的资金，通常要占到供热工程总投资的一半以上

6、。需要保持热网主干线与热负荷密集区较为接近，这样可将管线长度控制在一定范围内，避免给建筑施工带来严重的影响。通常情况下供热管网的主管线是平均比压降最小的环路，其给热水供热管网，以及用户系统的阻力损失不会造成太大的影响，主要是将热源传到最远的热用户的环路中来当成供热管网的主干线。4热网管径的选择。各管段的直径在管网设计过程中常常按照供热管网各管段的计算流量及比压降范围进行选择，而热负荷情况决定了流量的大小。在选择管径前期应该对各管段的现有热负荷实施准确的计算，以预测出负荷将来的增容情况。5合理的热指标。为了保质保量满足热用户的需要，达到要求的室内温度，保持室内的热平衡，在计算供热系统散热设备时，

7、应选择合理的热指标。如果居民住宅室内温度为1820，室外采暖计算温度为-25左右，民用建筑的面积热指标为5060w/m2，按这一要求基本可以满足生活、生产的需要。二、热力管网固定支架的维护固定支架的维护是城市集中供热工程设计作为普遍的问题。而固定支架要避免出现管道与支撑结构发生相对位移现象的，这会影响了支架的使用性能。在实施城市建设工程中要根据实际情况来采用合理的固定支架，这将影响着供热管道的固定、安全及正常使用性能。1管道固定支架所承受的基本荷载。城市集中供热工程中，固定支架一般情况下受到的是垂直荷载和水平荷载的作用；以及不平衡压力，当在两个固定支架间设置套筒式及波纹补偿器时，而在其中某一个

8、固定支架的另一侧装有阀门、堵板或有弯头时，而且当阀门关闭时，由于内压力的作用，将有使补偿器脱开、失效或者损坏的趋势。为了保护补偿器，要求固定支架有足够的刚度和强度，这个力就是管道的不平衡内压力。2热力管线分段施工在支架推力固定中的作用热力管线与别的市政管线在施工方面基本是一致的，经常会面临着不同因素造成的影响，例如：资金周转不利、拆迁受阻、规划困难等的。在实际施工过程中应该采取求分期、分段方式有计划地进行，但考虑到热力管道压力过大、温度增高、管道管径变大等因素影响，使得供热管道的固定支架在推力方面出现较大的变化。3承受分段试压和总试压的固定支架当热力管线到达一定施工阶段后需要采取分段试压，一般

9、情况下无需设备，且固定支架无需焊卡板，这是为了使得焊口的焊接质量能够一次试验完毕。但需要注意的是此种分段试压跟之前提到的分期、分阶段施工供热的管线的试压属于两种形式，后者可归纳为总试压。因为分阶段试压的固定支架无需焊卡板，在打压试验时不用检验固定支架的荷载。对于总试压过程不仅要再次检验管线的焊接质量，还需要检验管线上的设备，如：补偿器、阀门等。这就给相应的计算设计提出了要求，在对固定支架设计、计算时，其po以总试压的压力值为标准，不能根据设计压力值进行，以此确保固定支架在承受总试压时具有良好的安全性。4.不同管网布置形式下固定支架的承受力。一是管道吸收热伸长运用轴向补偿器，对于弯头、阀门、堵板

10、周围的固定支架受力为不平衡内压力，且此种内压力会根据管径的增大而变大，最终的压力大小要大于管线上形成的弹性力、摩擦力。当存在这种力时需要采取有效的措施进行处理。而固定支架出现变化时接近堵板，增加了推力。二是管线吸收热伸长运用自然补偿，使得固定支架两侧的不平衡因为内压力而消失。其承受力一般来源于管线或者设备产生的弹性力和管线热伸长过程中与支架形成的摩擦力。对以上受力情况进行研究能够使得整个施工过程能够有重点的进行。三、热力管网中旋转补偿器的设计维护补偿器在热力管网中极为重要的管道组成部分，其给热力管网带来的作用逐渐加大。旋转补偿器的优点在于补偿量大、布置方便、组合形式多样等。不仅能够设置在直管段

11、的所有位置进行热补偿，还能采用管线自然转角布置来达到管系热补偿的要求。旋转补偿器与其他补偿器相比，在减少管系补偿点、固定支架的设置数量时能起到很好的作用，在减小工程量、降低资金消耗等方面有着一定的作用。1设计选择旋转补偿器的重点。在旋转补偿器设计及选择过程中应该参照实际情况进行，以管线的走向、敷设方式等作为前提来准确的划定补偿器的位置、形式等，最终划定h值、l值及旋转角度，这样才能达到管系设计的标准。旋转角度大小对于补偿器内部密封材料能造成较大的影响，对其使用寿命起到了作用，给固定支架的受力造成变化。通常值低于60°，值在管径变大时会减小，从而降低管道位移给固定支架造成的摩擦力大小，

12、确保并保证运行运用时补偿器的正确使用。力臂的旋转是管道的热伸长的主要依据，型组合的管道力臂发生旋转后会引起被补偿管道的横向移动。在设计过程中需要尽可能地控制横向移动对管系安全运行造成的影响。不仅要满足管道的刚度、强度，且在值低于60°，需把力臂的长度控制在26m。型组合在算l值时需要参照管道间距b值与旋转角度。2导向支架的安排。设计热力管网时需结合导向支架对管线的移动情况，这样能够避免管道热伸长时造成纵向弯曲、径向位移给管道带来的不利影响。旋转补偿器的补偿量和两固定支架的间距较长，管道在补偿器运行时形成横向位移，经常发生失稳情况，在补偿器布置过程中要设置导向支架。应根据补偿器的布置形

13、式选择合适的导向支架位置、间距。型组合在设置导向支架时，需避免长距离管道移动引起的失稳，还要保证补偿端管道横向位移的正常，第一导向支架需设置于距补偿器2040m处，这是根据应根据补偿量和管径大小而定的。型组合的第一导向支架需布置在距补偿器525m处。导向支架间距在长距离补偿需控制在5070m。四、控制热力管网施工质量维护管网施工对于工程是极为关键的组成，不仅需要较高的安装质量，还需要保证一定的安装速度。安装方法与质量要求需根据国家管道施工和验收规范进行，以下结合直埋管分析。1积极构建科学的施工质量体系。在施工过程需建立一套完整的质量保证体系，主要是根据工程的性质、工期、材料、运输等不同情况，并

14、且具备良好的人员素质和机械装备作为前提条件。需要以全局角度考虑后设计详细的施工方法，规划施工进程，做好现场安排工作，以此实现设计、施工、技术等各方面的有效结合，在保证工程质量的同时提高经济效益。2控制保温管的质量关。硬质聚氨酯保温直埋技术是热网经常使用到的，在运用时必须确保聚氨酯的发泡的温度、时间、配料达到施工标准的要求，对于保温材料的性能指标进行严格控制。3有效清除管内杂物。施工过程常存在诸多问题，经常因为施工人员工作失职而出现管子随意放置，施工过程无法达到管理的需要，造成管内存有焊渣、泥沙、石块等不同杂物，导致管网出现堵塞，使得热网的使用出现很大的阻碍，一般能造成系统热失衡，引起局部不热，

15、阻碍了系统调整，无法确保供热质量。严重会造成除污器堵塞或系统损坏。4.对外网进行有效清洗。为了保持管路系统的清洁，在安装过程中要将管内杂物清除，当管道安装结束后进行强度试验，同时清洗管道系统的内部。这样就能将残留在管内的铁锈清除，并有效的焊渣，防止因杂物而引起管堵，破坏了阀门、仪表。5建立直埋管回填方案。在结束了管网安装后，采取试压、冲洗，并根据实际需要做好回填工作。主要是在管底部垫100200mm的砂垫层，再填砂至管顶上方500mm，最后回填原土并逐层夯实。五、结语城市热力管网的科学化维护管理是城市信息化发展的一个新课题。在热力网管设计过程中要根据施工的具体要求进行，对于普遍存在的热力管网固定支架以及旋转补偿器等问题需要从设计、施工两大方面进行分析，维护固定支架主要用于将管道划分成若干补偿段，分别进行补偿，从而使管道不失稳、不破坏，以保证补偿器的正常工作和管道的安全运行。而供热管道随着所输送热媒温度的升高，为了使管道不会