供熱管網(wǎng)泄漏故障診斷的思考

賀一凡

摘 要：市政供熱管道作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的一環(huán)，在城市建設(shè)發(fā)展過程中具有至關(guān)重要的作用，能有效保障居民日常生活質(zhì)量和工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。文章結(jié)合農(nóng)村供熱工程現(xiàn)狀深入分析了管網(wǎng)漏損原因，并提出有效控制管網(wǎng)漏損的對策及其相關(guān)建議。為供熱管網(wǎng)的精確化泄漏檢測技術(shù)研究及供熱系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行和能耗節(jié)降提供參考和依據(jù)。

關(guān)鍵詞：供熱管網(wǎng);泄漏;故障診斷

中圖分類號：TU991 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

目前供熱管道的泄漏嚴(yán)重威脅著熱網(wǎng)的可靠運行，因供熱管道破損被迫中斷供熱的事故日益增多，在供熱管道發(fā)生泄漏時，如不能準(zhǔn)確、及時確定漏點位置，不僅使居民在寒冷的冬天無法正常取暖，而且會導(dǎo)致大量的熱水的流失，甚至帶來安全隱患，這無疑是對經(jīng)濟(jì)及能源的巨大浪費，有悖于我國可持續(xù)發(fā)展與節(jié)能減排戰(zhàn)略，因此熱力管網(wǎng)的泄漏識別已成為當(dāng)前供熱企業(yè)亟需解決的課題。

1 供熱管網(wǎng)泄漏的原因

1.1 管道質(zhì)量不合格

管道材料質(zhì)量的好壞直接關(guān)系著管道的使用年限和使用質(zhì)量。目前，市政供熱管道中常用的管道材料為鋼筋混凝土管材、玻璃夾砂管、塑鋼管、鑄鐵管等，這些管材或多或少都存在一定的缺陷和問題，再加上施工單位沒有考慮到這些材料對酸堿性環(huán)境和壓強(qiáng)環(huán)境的適應(yīng)度，管道材料沒有合理地應(yīng)用在正確位置上，必然會在后期出現(xiàn)整個供熱管道漏水的情況。例如，鋼筋混凝土壓力管質(zhì)脆，經(jīng)不起碰撞，易出現(xiàn)氣孔、結(jié)垢現(xiàn)象，其造價成本較低;玻璃夾砂管管材組織結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度低，抗壓性能較弱，在運輸裝卸和施工安裝過程中很容易出現(xiàn)表面裂縫問題;塑鋼管管壁比較薄，缺乏一定的厚度，缺乏良好的抗老化性能;鑄鐵管的管道強(qiáng)度不夠，很容易出現(xiàn)爆管現(xiàn)象，這主要是因為生產(chǎn)過程中使用的生鐵強(qiáng)度較低。

1.2 質(zhì)量管理不到位

首先，在供熱管道施工過程中，施工單位沒有采取有效的措施妥善處理承載力不達(dá)標(biāo)的管溝基礎(chǔ)，導(dǎo)致管道基礎(chǔ)缺乏穩(wěn)定性，后期使用中整體供熱管道會出現(xiàn)嚴(yán)重的沉降不均問題，最終出現(xiàn)供熱管道漏水現(xiàn)象。其次，供熱管道連接處的施工存在連接接口銜接不嚴(yán)實、不牢固問題，一旦整體管道存在過大的借轉(zhuǎn)角度，管道就會出現(xiàn)漏水問題。同時，進(jìn)行管道焊接工作時，由于施工人員操作不當(dāng)，焊接位置易出現(xiàn)氣孔，會影響供熱管道內(nèi)的受力情況，進(jìn)而導(dǎo)致漏水。最后，施工過程中沒有對供熱管道做好防腐措施。由于供熱管道需要深埋于地下，如果管道的外防腐性能不好，在土壤電解質(zhì)的影響或者潮濕環(huán)境的腐蝕下，易出現(xiàn)管道穿孔現(xiàn)象，導(dǎo)致管道漏水。如果管道的內(nèi)防腐性能很差，流入的自來水pH值比較低，供熱管道內(nèi)壁上就容易結(jié)水垢，發(fā)生腐蝕，不僅影響供熱管道的供熱能力，還會污染水質(zhì)，并且經(jīng)過長時間的使用，腐蝕程度逐漸提高，供熱管道就會出現(xiàn)漏水問題。

1.3 管網(wǎng)老化破損

供熱工程建設(shè)年代相對較早，受當(dāng)時建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不高、管材多樣、規(guī)劃不盡合理、發(fā)展理念落后、技術(shù)和資金等條件限制，經(jīng)長期運行管網(wǎng)嚴(yán)重老化破損，漏損率普遍偏高。由于未做好技術(shù)交接和竣工驗收資料整理，導(dǎo)致有的管網(wǎng)埋深不明、管線不清。近年來，有的工程雖已完成主管網(wǎng)改造，但因資金有限分支管網(wǎng)改造進(jìn)程滯后，管網(wǎng)漏損、帶病運行的現(xiàn)象普遍存在。

2 泄漏故障診斷

目前，常見的基于聲波法衍生出的管網(wǎng)漏點檢測方法主要包括聽音檢漏法及相關(guān)檢測法，其工作原理、特點、適用性。第一，聽音檢漏法。利用流體從小孔中噴出時發(fā)出的聲音，利用設(shè)備直接聽取流體漏出時的聲音判斷漏點位置，當(dāng)設(shè)備越靠近漏水點則發(fā)出的頻率越大，聽到的水聲越強(qiáng)，在漏水點正上方時達(dá)到最大。該方法所用設(shè)備構(gòu)造簡單、使用方法簡便，但要求檢漏人員具有豐富的經(jīng)驗，主觀因素大，同時受外界環(huán)境干擾噪音的影響較大，故其穩(wěn)定性及可靠性較差。第二，相關(guān)檢測法。通過裝設(shè)在管線兩端的相關(guān)儀傳感器接收漏水所產(chǎn)生的的連續(xù)不規(guī)則振動音，根據(jù)兩傳感器間的距離、聲音到達(dá)的時間差、漏水產(chǎn)生的振動音傳播速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，判斷漏水點的位置。作為音聽檢漏法的升級版，該方法不受人為因素的影響，可盡可能的排除其他環(huán)境干擾噪音，在復(fù)雜環(huán)境中作業(yè)能力較強(qiáng)，不受管徑大小及管線敷設(shè)方式的限制，是一種簡單、有效且可行的方法。確定檢測位置時，將相關(guān)儀兩個磁吸探頭吸附于管段閥門井內(nèi)閥栓上，利用測距儀沿管線路由測定閥間距，測得閥間距為80m;開啟相關(guān)儀，在相關(guān)儀中輸入管道材質(zhì)、閥間距等管道性能參數(shù);相關(guān)儀軟件通過公式計算出漏點位置，同時相關(guān)儀顯示屏可顯示出相關(guān)波形，同時需排除該管段是否有變徑、三通等引起的波形變化，待波形穩(wěn)定后即可判定該波峰所示位置即為漏點位置。為減小相關(guān)儀確定的漏點位置的不確定性，避免立即開挖引起不必要的浪費，特對漏點位置采用其他輔助方法再確認(rèn)：1）在相關(guān)儀測定的漏點周圍1m范圍內(nèi)，電鉆打孔確定管道準(zhǔn)確位置（配合管線定位儀）;2）聽音桿通過電鉆孔接觸管道，通過聽聲法檢查確認(rèn)漏點位置，同時可觸摸、觀察聽音桿與管道接觸端溫度、是否有水等方式輔助確認(rèn)。

3 供熱管道泄漏控制措施

3.1 做好施工設(shè)計

需要做好供熱管道的施工設(shè)計工作，為施工質(zhì)量打下堅實的基礎(chǔ)。進(jìn)行供熱管道工程設(shè)計時，需要選擇資質(zhì)良好、經(jīng)驗豐富的設(shè)計公司，從源頭上確保供熱管道施工質(zhì)量。設(shè)計人員需要實地勘察施工現(xiàn)場的實際情況，收集整理好土壤地質(zhì)、水文條件、地下基礎(chǔ)管線等方面的資料，并在全面了解工程建設(shè)要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行供熱管道設(shè)計工作，提高施工設(shè)計質(zhì)量。同時，需要詳細(xì)繪制施工圖，為施工人員提供參考指導(dǎo)，避免施工人員在施工過程中出現(xiàn)施工偏差、誤差問題。

3.2 管控管網(wǎng)水壓

合理的管網(wǎng)供熱壓力既要滿足消防栓、管網(wǎng)末端的水壓要求更要保證管網(wǎng)薄弱點的穩(wěn)定運行，維持系統(tǒng)水壓處于相對較低的運行狀態(tài)。管控管網(wǎng)水壓不僅有利于降低漏水量、減少管道漏水范圍，而且可以降低新漏點的發(fā)生概率，在減少加壓水泵電耗的同時還能使部分承壓薄弱點“轉(zhuǎn)危為安”。調(diào)查資料顯示，在保障正常供熱情況下若能夠降低10%的供熱水壓，間減少5個百分點的管網(wǎng)漏損率。以此推算前文所述工程案例，其供熱管網(wǎng)漏損水量每日可減少1900m3，減少運行成本0.285萬元，全年減少成本約104萬元。

4 結(jié)束語

供熱管道漏水問題不僅會對城市居民的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生嚴(yán)重影響，還會浪費大量的水資源，加劇水資源短缺的緊張局勢，同時不符合國家的節(jié)約用水政策。因此，要提高對市政供熱管道施工的重視程度，認(rèn)真研究分析市政供熱管道的漏水成因，通過提高施工人員的綜合素質(zhì)、做好供熱管道規(guī)劃設(shè)計工作、嚴(yán)格管控供熱管道材料質(zhì)量、提高供熱管道的施工質(zhì)量等措施有效解決供熱管道漏水問題，確保供熱管道安全、高效運行。

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