供熱管網(wǎng)的設計及其防腐分析

王金霞

摘要：集中供熱是未來城市發(fā)展的趨勢。如今使用供熱管網(wǎng)的城市越來越普遍，它為人們的生活提供了便利。然而，隨著供熱管網(wǎng)的規(guī)模不斷擴大，對于管網(wǎng)的質(zhì)量和要求也越來越高。因此，提高供熱管網(wǎng)的設計和防腐技術(shù)勢在必行。

關鍵詞：供熱管網(wǎng)；設計；防腐

集中供熱系統(tǒng)是保證人們?nèi)粘Ｉ钸\行的重要基礎設施，特別是在我國北方城市，其重要性不言而喻。為了提高供熱管網(wǎng)的供暖效果，以下是本文對供熱管網(wǎng)的設計和防腐進行的分析，用以提高供熱管網(wǎng)的整體性能。

一、供熱管網(wǎng)的現(xiàn)狀

隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平得到很大的提高。為了適應人們當前的生活狀態(tài)，許多城市的生活設施需要進行更新與完善，以保證人們?nèi)粘Ｉ畹男枰?。供熱管網(wǎng)系統(tǒng)是一項關乎民生、關系到人們生活舒適度的工程，所以對其進行系統(tǒng)升級與維護必不可少。

供熱管網(wǎng)由供熱系統(tǒng)和供熱管道組成，其工作原理就是供熱系統(tǒng)通過供熱管道把水蒸氣或熱水輸送到各家各戶，從而實現(xiàn)集中供熱。然而，供熱管道會隨著使用年限的增長出現(xiàn)腐蝕和損壞的現(xiàn)象，嚴重影響了供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行，長此以往，還會對人們的生活造成一定的危害。由于大部分供熱系統(tǒng)在設計初期，設計人員并沒有對我國人口增長、建設規(guī)劃進行系統(tǒng)化的調(diào)查，導致現(xiàn)有的供熱系統(tǒng)根本無法滿足城市的需求，更不利于城市的發(fā)展。而且，在之前的工程建設中，為了減少建設成本的支出，很多施工單位選擇分段進行建設，對于供熱需求較大的地區(qū)則通過更換較大管道的辦法進行處理，從而導致部分地區(qū)的二級管道尺寸大于主管道的現(xiàn)象，大大降低了供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的運行效率。由此可以看出，良好的供熱管網(wǎng)設計是保障整個供熱系統(tǒng)正常運行的重要因素。此外，由于我國人口較多，分布較零散，所以供熱地區(qū)的管網(wǎng)修建分布較大，不集中。加上管道分支也較多，難以進行統(tǒng)一管理。因此，在進行供熱管道的改造設計時，要注意結(jié)合改造區(qū)域的實際情況，確保改造后的供熱系統(tǒng)能夠發(fā)揮新職能，滿足供熱要求。

二、供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設計

想要提高供熱管網(wǎng)的運行效率，可以通過優(yōu)化管線的布局、管徑的設計和系統(tǒng)的運行來實現(xiàn)。同時，科學的管網(wǎng)設計對城市發(fā)展的規(guī)劃和布局意義重大。

1.管線的布局優(yōu)化

管網(wǎng)的管線布局需要滿足兩個條件：一個是采取科學可靠的技術(shù)，另一個是技術(shù)方案要經(jīng)濟合理。就技術(shù)層面上來講，管線的鋪設應該與道路中心線平行，且盡量避開主要交通線。鋪設的位置應該在車行道之外的地方，如果遇到土質(zhì)松軟或靠近地震斷裂帶的地段，則需要進行單獨進行設計與處理。同時，暴露在地面上的管線不能對交通、城市美觀造成不好的影響。由于周圍構(gòu)筑物和其它設備管線是影響管線布局的主要因素，所以協(xié)調(diào)好供熱管線與其它管線的布置必不可少，并且需要保持足夠的安全距離保證管線間的正常運行和便于后期檢修工作的開展。

技術(shù)方案要經(jīng)濟合理指的是：要合理布置管線上的補償器、閥門和一些管道上的配件等；盡可能的將主干線布置在熱負荷區(qū)，且盡量減少主干線的使用數(shù)量。

2.管徑的設計優(yōu)化

管徑設計是整個設計階段的核心問題，也是設計優(yōu)化的重中之重。在進行管徑的設計時，首先應該根據(jù)工程的實際需要明確管徑的上限范圍，然后再在此范圍內(nèi)取值。比如：管段的直徑取決于各管段的比壓降范圍及供熱管網(wǎng)的計算流量；而熱負荷值取決于流量大小等。在確定管徑之前，必須精準計算出各管段的熱負荷值，并預測熱負荷將來的增容走勢。一般情況下，管徑越大，流動阻力就越小，相對的運行效率也就越高，但由于使用了粗的管段，所以提高了材料的成本；而采用管徑較小的管段，雖然降低了基建成本，但運輸過程中的阻力增加，從而生產(chǎn)成本增加。由此可見，管徑大小與管網(wǎng)運行的效率和成本息息相關，因此，優(yōu)化管徑的設計是非常有必要的。

3.管網(wǎng)系統(tǒng)運行的優(yōu)化

就目前我國現(xiàn)有的供熱系統(tǒng)來看，其供暖設備運行效率低、經(jīng)濟性差。但隨著人們對供熱需求的不斷擴大，供熱管網(wǎng)的調(diào)節(jié)工作逐漸引起各部門的重視，供熱系統(tǒng)也不斷得到完善與更新。在調(diào)節(jié)過程中，供熱管網(wǎng)冷熱不均的現(xiàn)象出現(xiàn)頻率最多，由此進行的調(diào)節(jié)工作也最普遍。造成這一現(xiàn)象的主要原因是水力失調(diào)所致。也就是說，保持水力平衡可以消除供熱管網(wǎng)冷熱不均的現(xiàn)象，從而提高供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而保持水力平衡的方法就是利用動態(tài)調(diào)控設備的預設功能對其管段進行修復與校正。動態(tài)調(diào)控設備具有穩(wěn)定、自動化等特點。只是經(jīng)常使用動態(tài)調(diào)控設備的話，可能會引發(fā)穩(wěn)態(tài)失調(diào)，所以在使用動態(tài)調(diào)控系統(tǒng)時還要做好穩(wěn)態(tài)失調(diào)的防范。

三、供熱管網(wǎng)的防腐情況

1.造成供熱管網(wǎng)腐蝕的原因

造成供熱管道腐蝕的主要原因是熱水本身的物質(zhì)含量具有腐蝕性，而且長期輸送也會對管道造成一定的影響。產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象的類別有：水中氧的濃度過高，水中氧的濃度過高會對管道壁產(chǎn)生一定的腐蝕作用，特別是時間一長就會產(chǎn)生鐵銹，達到某種程度就會引發(fā)鐵銹疏松，進而發(fā)生管道泄漏的現(xiàn)象。所以，控制好水中氧的濃度有利于抑制管道腐蝕；當水含量中的酸堿值大于10或小于4時，也會對管道產(chǎn)生腐蝕作用，情況嚴重時會損毀管道，產(chǎn)生孔洞，最終使管道報廢；水中鹽的濃度也會對管道造成一定的影響，當鹽的濃度超過標準值時，便會對金屬管道產(chǎn)生巨大的腐蝕作用；此外，熱水的溫度也是造成管道腐蝕的原因之一，因為水的溫度決定了水中溶解氧腐蝕金屬管道的速度，通常水溫越高，腐蝕管道的速度也就越快，對管道產(chǎn)生的破壞力就越大。

2.防止供熱管網(wǎng)腐蝕現(xiàn)象出現(xiàn)的對策

管道防腐措施分為管道內(nèi)的防腐措施和管道外的防腐措施。其中，管道內(nèi)防腐措施包括以下三點：（一）控制好水中酸堿度的值，可以有效降低管道的腐蝕程度；（二）采取有效措施降低水中溶解氧含量，有利于控制金屬管道被腐蝕的速度，縮小腐蝕范圍；（三）嚴防滲漏。

管道外的防腐措施包括以下三點：（一）管道的材料應選用保溫性能較好的材料；（二）在管道外包裹一層吸水性較好的材料，使管道的濕度保持在適當?shù)姆秶鷥?nèi)；（三）排水明溝的作用不容小覷，建設的排水措施應符合相關標準。

四、結(jié)束語

供熱管網(wǎng)是一項民生工程，它的供暖效果將直接影響到人們的生活，所以供熱管網(wǎng)的建設必須經(jīng)濟、合理。雖然目前我國集中供熱的技術(shù)已逐漸發(fā)展成熟，但在管網(wǎng)運行過程中仍存在薄弱環(huán)節(jié)，為了提高供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性，技術(shù)人員可以從供熱系統(tǒng)的建設和維護方面進行防范。首先應該定期對供熱管道和供熱系統(tǒng)進行維護與更新，其次是保證供熱系統(tǒng)的正常運行。由此可見，良好的設計方案是供熱管網(wǎng)建設的基礎，而可靠的技術(shù)是維持系統(tǒng)正常運行的保證。同時，供熱管網(wǎng)的調(diào)節(jié)工作對提高系統(tǒng)高效運行具有重大意義。另外，管道腐蝕現(xiàn)象應引起各界重視，應采取相應措施做好防范，避免管道損失進一步擴大。

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