大管徑新建供熱管網(wǎng)沖洗方案探討

武 修 源

(太原市熱力公司東山分公司，山西 太原 030001)

大管徑新建供熱管網(wǎng)沖洗方案探討

武 修 源

(太原市熱力公司東山分公司，山西 太原 030001)

為保證華能燃?xì)怆姀S供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，介紹了采用不滿(mǎn)管水流進(jìn)行沖洗管網(wǎng)的方法，根據(jù)管網(wǎng)分段沖洗方案，對(duì)管網(wǎng)沖洗過(guò)程中的操作要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，最終達(dá)到了良好的沖洗效果。

供熱管網(wǎng)，沖洗方法，隔壓站

針對(duì)我國(guó)北方需采暖各大中型城市而言，人們對(duì)居住環(huán)境的要求標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高，集中供熱已經(jīng)成為最主要的供熱方式。但伴隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，集中供熱規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，供熱管網(wǎng)的管徑也隨之不斷增加，新建供熱管網(wǎng)里程越來(lái)越長(zhǎng)，而新建管網(wǎng)竣工后，為保證熱力站換熱器等設(shè)備安全，保證供熱系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)對(duì)新建的管網(wǎng)進(jìn)行沖洗?，F(xiàn)針對(duì)大管徑新建管網(wǎng)沖洗方案進(jìn)行介紹。

1 工程概況

為解決太原市東部區(qū)域供熱熱源緊張的問(wèn)題，改善這一區(qū)域環(huán)境及大氣質(zhì)量，華能燃?xì)怆姀S集中供熱項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生。該項(xiàng)目于2015年7月開(kāi)工建設(shè)，實(shí)現(xiàn)當(dāng)年供熱，主管線為DN1 200～DN1 000，全長(zhǎng)12余千米，以直埋敷設(shè)方式為主、部分管段為架空敷設(shè)方式，穿越3座大橋和1條高速公路，管網(wǎng)和熱力站全部為新建設(shè)。

2 沖洗方法的選擇

2.1 管網(wǎng)沖洗方法及其優(yōu)缺點(diǎn)

按照《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》，管網(wǎng)沖洗方法可分為三類(lèi)：精沖洗、人工清洗和密閉循環(huán)沖洗。1)精沖洗：是指通過(guò)維持管道內(nèi)流體平均流速達(dá)到1 m/s以上，連續(xù)不間斷并加大管道內(nèi)流量，通過(guò)沖洗裝置排至系統(tǒng)外的沖洗方法。這種方法具有沖洗效果好的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)補(bǔ)水水源要求高，沖洗費(fèi)用大。對(duì)于補(bǔ)水點(diǎn)補(bǔ)水量即沖洗水量不足的情形不宜使用。2)人工清洗：是指用手工的方式，在管道部分焊接后，通過(guò)人工在管道中清掃使管網(wǎng)清潔。這種方法具有清理干凈可見(jiàn)的優(yōu)點(diǎn)，但工作量大，且需注意人身安全，防止因缺氧造成人員傷亡事故的發(fā)生。僅適用于管徑較大的管道清洗。3)密閉循環(huán)沖洗：是指通過(guò)循環(huán)泵使管道內(nèi)流體流速達(dá)到正常運(yùn)行時(shí)的流速，通過(guò)排污設(shè)備(如除污器、低點(diǎn)排污)將臟物截留，通過(guò)人工清掏的方式進(jìn)行清理。這種方法可操作性強(qiáng)，節(jié)省費(fèi)用，安全性高。但應(yīng)注意將換熱器等設(shè)備與系統(tǒng)隔離，防止被臟物堵塞，清洗效果不如前兩種好。

2.2 針對(duì)該工程沖洗方式的選擇對(duì)比

若選擇第一種沖洗方法，必須保證充足的水源。按照最新規(guī)范要求管網(wǎng)沖洗排水口應(yīng)不小于沖洗管道的50%，出口流速應(yīng)達(dá)到1.5 m/s以上。照此計(jì)算該工程沖洗裝置排水管徑至少應(yīng)為DN500，按1.5 m/s流速計(jì)算，排水量為1 095 t/h。而根據(jù)分公司實(shí)際情況，僅有的兩個(gè)補(bǔ)水點(diǎn)補(bǔ)水能力合計(jì)僅為100 t/h。如此大的沖水量難以滿(mǎn)足，且因工程建設(shè)工期緊張，距離供熱時(shí)間較短，為保證按時(shí)供熱，時(shí)間也不允許，因此此類(lèi)方法不能選擇。若采用第二種沖洗方法，必須采用較高的安全措施，且需要有足夠的時(shí)間。由于該工程所處地理環(huán)境，彎頭和上、下翻的地方較多，清理起來(lái)也很困難，且難以確保施工人員按要求進(jìn)行，監(jiān)督難度很大。最重要的是，管網(wǎng)建設(shè)工期相當(dāng)緊張，要想實(shí)現(xiàn)按時(shí)供熱，此種耗時(shí)很大的清洗方法也不可行。若采用第三種沖洗方式，可以利用熱力站內(nèi)的排污設(shè)備進(jìn)行，但此類(lèi)方法工作量很大，當(dāng)年該管網(wǎng)所帶熱力站近70座，對(duì)每一座熱力站進(jìn)行清理的話(huà)耗時(shí)耗力，在如此緊張工期的前提下難以實(shí)施。

2.3 沖洗方法的選擇

在現(xiàn)實(shí)情況下，為合理選擇沖洗方法，分公司組織技術(shù)人員進(jìn)行了多次討論分析。認(rèn)為在此種現(xiàn)實(shí)情況下，分公司可以采用另外一種沖洗方式：即利用較大地勢(shì)高差，依靠自身的地勢(shì)高差形成的重力作用，采用不滿(mǎn)管水流進(jìn)行沖洗，借助水流對(duì)管網(wǎng)產(chǎn)生的較大沖擊力進(jìn)入管道將管網(wǎng)中的雜物沖洗干凈。

3 沖洗方案的制定

3.1 基本情況簡(jiǎn)介

華能燃?xì)怆姀S供熱項(xiàng)目設(shè)置有2個(gè)隔壓站，隔壓站以前部分的管道稱(chēng)為高溫網(wǎng)，隔壓站后部分的管道稱(chēng)為一級(jí)網(wǎng)。高溫網(wǎng)為2015年新建管網(wǎng)，主供熱管線長(zhǎng)度為12 km，最高點(diǎn)海拔為955 m，最低點(diǎn)海拔為864 m。管線由南向北先降低后升高，最低點(diǎn)為中間段，全線共安裝有8個(gè)分段閥門(mén)。2個(gè)隔壓站為DN800主分支，1號(hào)隔壓站海拔為864 m，2號(hào)隔壓站海拔為917 m(見(jiàn)圖1)。

3.2 管網(wǎng)分段沖洗方案

1)第一段：電廠出口(海拔955 m)至14號(hào)小室(海拔870 m)。關(guān)閉14號(hào)小室內(nèi)閥門(mén)4，關(guān)閉沿線分支閥門(mén)，借用本小室內(nèi)DN350分支安裝沖洗裝置(見(jiàn)圖2)，采用管道硬連接，排水引至20 m外河道內(nèi)，排水口采用沙袋壓實(shí)。2)第二段：3號(hào)小室(海拔915 m)至1號(hào)隔壓站前6號(hào)小室(海拔864 m)段。關(guān)閉沿線分支閥門(mén)，借用6號(hào)小室內(nèi)DN350分支安裝沖洗裝置，采用管道硬連接，排水引至10 m外雨水井，排水口采用沙袋壓實(shí)。3)第三段：14號(hào)小室后至管網(wǎng)末端段。開(kāi)啟14號(hào)小室內(nèi)分段閥門(mén)，仍然借用該小室內(nèi)DN350分支安裝沖洗裝置，采用管道硬連接，排水引至20 m外河道內(nèi)，排水口采用沙袋壓實(shí)。

3.3 沖洗準(zhǔn)備工作

1)高溫網(wǎng)管道安裝完成并進(jìn)行100%X光照相檢驗(yàn)，通過(guò)檢驗(yàn)單位確認(rèn)100%優(yōu)良的前提下，進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)完畢后方可安排沖洗工作。2)沖洗前確保水充足、狀況穩(wěn)定，沖洗人員全部就位，通信暢通，設(shè)置安全警示標(biāo)志。

3.4 安全要求

由于地勢(shì)高差較大，沖洗工作是在管網(wǎng)高壓力條件下進(jìn)行，因此必須配備專(zhuān)職安全員，同時(shí)在安全員檢查后，專(zhuān)人監(jiān)督下嚴(yán)格按照預(yù)定方案進(jìn)行操作，并保證水源充足，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成管網(wǎng)注水工作，較長(zhǎng)時(shí)間的維持高溫網(wǎng)一定壓力。

1)在高溫管網(wǎng)各分支閥門(mén)、沖洗排污口處設(shè)置安全警示標(biāo)志，并且有專(zhuān)人看管。2)沖洗排污口處，嚴(yán)禁閑雜人員通行和逗留。3)操作人員嚴(yán)格按照相關(guān)操作規(guī)程執(zhí)行，并做好有關(guān)防護(hù)措施。4)沖洗管路系統(tǒng)各閥門(mén)的工作壓力等級(jí)應(yīng)為1.6 MPa，且沖洗管路為鋼管連接，引入排污井進(jìn)行直接排泄。排污水管的位置和站內(nèi)一次網(wǎng)供回水閥門(mén)后管段連接即可，若排污管長(zhǎng)超過(guò)2 m則應(yīng)在管上加設(shè)載重物，如沙袋等，以防擺動(dòng)。

3.5 沖洗工作的具體實(shí)施

對(duì)于這次新的嘗試，分公司領(lǐng)導(dǎo)高度重視，組織成立了領(lǐng)導(dǎo)小組，分公司分管技術(shù)副經(jīng)理任組長(zhǎng)，技術(shù)調(diào)度室主任為副組長(zhǎng)，由基建處、運(yùn)管所等相關(guān)科室人員及施工單位人員組成。從沖洗裝置的安裝位置、沖洗排水口的選擇到建立統(tǒng)一指揮系統(tǒng)，對(duì)任何可能出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，確定應(yīng)急處理辦法，充分做好沖洗前的準(zhǔn)備工作，按照分工嚴(yán)格進(jìn)行，確保沖洗過(guò)程的連續(xù)性和有效性。

沖洗工作開(kāi)始后，在各補(bǔ)水點(diǎn)安排人員時(shí)刻觀察管網(wǎng)壓力的變化情況，并連續(xù)進(jìn)行補(bǔ)水。當(dāng)補(bǔ)水點(diǎn)壓力低于設(shè)定值的下線時(shí)，上報(bào)調(diào)度室，調(diào)度室通知沖洗口人員關(guān)閉閥門(mén)，停止沖洗作業(yè)。待壓力恢復(fù)后再打開(kāi)沖洗口閥門(mén)，如此反復(fù)，直至出水干凈。

3.6 沖洗效果分析

通過(guò)該沖洗方案的實(shí)施，對(duì)沖洗過(guò)程中的現(xiàn)象及沖洗效果分析如下：1)沖洗過(guò)程中，起初沖洗水比較渾濁，焊渣、泥沙、雜物等順著沖洗口排出，反復(fù)進(jìn)行多次后，最終管網(wǎng)排水出口和進(jìn)水入口一樣清澈干凈，表示沖洗可以結(jié)束。2)在正式開(kāi)始供熱后，通過(guò)對(duì)各熱力站內(nèi)除污器前后壓力值判斷，管道沖洗效果很好，管道內(nèi)的雜質(zhì)基本沖洗干凈，確保了站內(nèi)供熱設(shè)備實(shí)施的安全，保證了用戶(hù)的供熱效果。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本次沖洗方案的實(shí)施，我們認(rèn)為該沖洗方案具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1)針對(duì)大管徑管道，沖洗要求難以滿(mǎn)足，人工清理存在一定難度時(shí)，可以選擇此種沖洗方式。2)方案的實(shí)施需借助城市地勢(shì)高差，不能應(yīng)用于地勢(shì)平坦的地區(qū)。選擇補(bǔ)水泵時(shí)，應(yīng)選擇大流量的泵，且揚(yáng)程能滿(mǎn)足使用要求。也可以臨時(shí)多設(shè)置幾處補(bǔ)水點(diǎn)，增加補(bǔ)水能力。3)排污口的選擇要謹(jǐn)慎，應(yīng)充分考慮排污口的通水能力，必須進(jìn)行認(rèn)真計(jì)算分析，確保排水能安全地排放而不外溢至馬路上。4)沖洗較長(zhǎng)大管徑管網(wǎng)時(shí)，因補(bǔ)水量的限制，必須按照分段沖洗的方式，確保水量充足可滿(mǎn)足使用要求。5)沖洗完成后，可利用站內(nèi)除污器進(jìn)行二次清理，之后再開(kāi)啟換熱器前后的閥門(mén)。

[1] CJJ 28—2014.城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范.

[2] 陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

Discussion on flushing scheme of big diameter new heating pipeline

Wu Xiuyuan

(DongshanBranch,TaiyuanHeatingPowerCo.,Taiyuan030001,China)

In order to ensure the stable operation of Huaneng gas power plant heating system, this paper introduced the method using discontent tube water to flush pipeline, according to pipeline segmentation flushing scheme, elaborated in detail the operation key points in pipeline flushing process, finally reached good flushing effect.

heating pipeline, flushing method, compression station

2015-09-15

武修源(1980- )，男，工程師

1009-6825(2015)33-0136-03

TU833

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