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不同熱介質(zhì)下熱力管道的選擇與優(yōu)勢
隨著我國供熱行業(yè)的進步，促進了城鎮(zhèn)集中供熱的不斷發(fā)展,全國各地越來越多的“上大壓小”工程開始進行建設,大機組區(qū)域集中供熱成為解決工業(yè)和居民的用熱需求的主要途徑。
大機組輸送熱能的方式是熱力管道輸送，熱力管道的主要功能是將熱力輸送到熱用戶所在地，但因其熱用戶的類型多樣化，對熱介質(zhì)的要求也各有不同，在選擇時應綜合考慮熱用戶的使用特點和要求及熱源的型式。
常用的熱介質(zhì)有蒸汽和水，因蒸汽和水在供熱系統(tǒng)中的所處環(huán)境有所不同，兩種熱介質(zhì)各自獨有的優(yōu)勢也不同（如上圖）。接下來我們將對比分析這兩種熱介質(zhì)的優(yōu)點，這對于我們選擇管道有所幫助。
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（一）蒸汽介質(zhì)的熱力管道有如下一些優(yōu)點：
1、蒸汽管網(wǎng)運行時耗電量小。蒸汽可以靠消耗自身的壓力沿管道輸送，僅凝結水的返回需要耗電。
2、蒸汽作為熱介質(zhì)的適用面較廣泛，既可以滿足工藝負荷多方面的要求，同時也可滿足生活用熱的要求。
3、蒸汽比容大，密度小，因此當系統(tǒng)高差較大時，不會產(chǎn)生水靜壓力的影響，用戶連接方式較為簡單。
4、蒸汽供熱系統(tǒng)的熱惰性小，停、送汽時冷的快、熱的也快，適用于要求間歇用熱的用戶。另外其容易發(fā)現(xiàn)和消除事故，運行較為方便。
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（二）熱水介質(zhì)的熱力管道有如下一些優(yōu)點：
1、當系統(tǒng)以熱電廠為熱源時，采用熱水供熱系統(tǒng)可充分利用汽輪機低壓抽汽，即允許有較多的蒸汽在汽輪機內(nèi)膨脹到更低的壓力，從而得到更大的功能輸出，提高了熱化的經(jīng)濟效果。
2、熱水供熱系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠距離輸送，供熱半徑比蒸汽系統(tǒng)大的多。
3、系統(tǒng)中容水量多，水的比熱大，蓄熱能力高，因此在水力工況和熱力工況短時失調(diào)時，不會顯著地引起供熱狀況的波動。
綜上所述，以熱電廠為熱源的供熱系統(tǒng)，因生產(chǎn)工藝負荷，要求的壓力、溫度較高，多以蒸汽為熱介質(zhì)，從汽輪機較高的抽汽口抽汽，使用適用溫度范圍小于等于350℃以下的特殊蒸汽保溫管道進行輸送。
現(xiàn)市面上的蒸汽保溫管產(chǎn)品主要有預制架空蒸汽保溫管和預制直埋蒸汽保溫管兩種，預制直埋蒸汽保溫管擁有二十多年的發(fā)展歷史，技術比較成熟，而預制架空蒸汽保溫管是近幾年出現(xiàn)的新型預制保溫管，性能優(yōu)良可靠節(jié)能增效明顯，經(jīng)濟效益顯著，用戶收益明顯，投入市場后反饋踴躍，是長距離、高效能蒸汽熱網(wǎng)的理想選擇。
?預制架空蒸汽保溫管
若供應對象為低位熱能的熱負荷（供暖、通風、熱水供應等），應考慮以熱水作為熱介質(zhì)，充分利用汽輪機的低壓抽汽。同時管道成本也有所下降，我們常選用適用溫度范圍在-50℃-140℃的冷熱水保溫管作為熱力運輸管道，市面上使用較多的產(chǎn)品以預制聚氨酯保溫管為主。
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熱力管道中安裝管托遇到問題及解決方案
管托是管道與支撐管道的鋼結構或混凝土支架之間的連接件。起支撐（托）管道作用，是支架的一種形式。
在熱力管道的管托安裝中，正確設置和安裝各種管托，保證管托的安裝質(zhì)量，使得管道能夠按照設計要求進行熱脹冷縮。
是確保運行和停車時熱力管道的重要措施，根據(jù)補償器的特性合理布置各種補償器，正確地對補償器進行冷拉或預偏裝，在安裝時有必要復核計算管道膨脹量，確保管托預偏裝后不會發(fā)生脫架現(xiàn)象，固定管托及其支撐結構務必具有足夠的剛度和強度。
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熱力管道除具有一般內(nèi)壓管道的特性外，管道輸送熱介質(zhì)時還具有明顯的軸向應力和軸向位移。需正確使用各種管托及采取補償措施來吸收應力和抵消位移。若沒有合理的補償，管道伸縮會受阻。在管道內(nèi)部引起很大的內(nèi)力，會破壞焊縫、引起或加速焊縫應力腐蝕。損壞管件、支架、閥門及儀表一次部件等。因此熱力管道的重中之重是熱力補償器和管托的設置和安裝。常見的補償有自然補償和補償器補償。自然補償?shù)难a償量小且管道產(chǎn)生橫向位移大。因此采用補償器進行補償是行之有效的途徑。
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熱力管道安裝管托的類型
常見的熱力管道的管托有固定管托、滑動管托、滾動管托和導向管托。
固定管托多用于熱力管道的補償器的兩端，將熱力管道分成若干個區(qū)段，管道、管托與支撐結構固定為一體，使之不發(fā)生相對位移，固定管托使管道按照設計定向膨脹，承受管道膨脹時的推力及收縮時的拉力。因此應具有一定的剛性和強度。
滑動管托和滾動管托主要用來支撐管道減小摩擦，靠近具有橫向位移的補償器，如旋轉補償器。因不僅有軸向位移，還有垂直于軸向的橫向位移。應在與補償器連接的水平管段設置滑動管托，使得橫向位移不受約束，旋轉補償器端水平管段滑動管托設置。導向管托使用在直管段較長的管段上，以防止由于管道軸向膨脹伸長而引起管道橫向位移。
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如應用在波紋補償器兩端，限制管道及補償器的橫向位移，導向管托一般與滑動管托或滾動管托間隔設置，波紋補償器兩端導向管托布置管托的安裝管托的長度務必滿足此段管道較大熱膨脹量的要求。除固定管托外的其他類型管托務必預偏裝，偏裝量應不小于管托所在位置膨脹量的一半，偏裝方向與熱膨脹位移方向相反。固定管托應與管道和支撐結構固定為一體，焊縫強度應大于管道軸向推力和滑動管托與支撐結構摩擦力之和，滑動管托和導向管托只與管道固定，其焊縫強度應大于管托與支撐結構摩擦力
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提高供熱質(zhì)量的方法！加強供熱工程管理
當前大部分城鎮(zhèn)已經(jīng)基本實現(xiàn)天然氣與暖氣的統(tǒng)一供應，既方便了人們的生活，又提高了能源利用率。但是在實際生活中，供熱管網(wǎng)系統(tǒng)運行中常常會出現(xiàn)一些故障，影響了供熱質(zhì)量。
為提高供熱質(zhì)量，滿足人們的正常需求，就要在供熱管網(wǎng)的日常運行中加強管理和檢查力度，及時發(fā)現(xiàn)故障，并查明原因采取有效措施進行處理，保證供熱系統(tǒng)的正常運作，提高供熱質(zhì)量。以下就供熱管網(wǎng)工程的故障原因及提高供熱質(zhì)量的措施進行分析。
一、供熱管網(wǎng)工程常見的故障分析
供熱管網(wǎng)工程中由于供熱系統(tǒng)運行時間較長，管道或管道附件很容易發(fā)生損壞或者腐蝕的現(xiàn)象，以下就管道及管道附件的故障進行分析，找出原因，并及時解決。
管道故障
通常所說的管道故障指的是供熱管道出現(xiàn)破損、裂縫、堵塞或者是管道內(nèi)部及外部受到多種因素的影響導致管道被腐蝕，進而使管道不能正常運行。
（1）管道的破裂現(xiàn)象在管道所出現(xiàn)的故障中是非常常見的，部分管道在對其進行安裝或者維修時，焊接方式采取不當或操作人員的操作失誤，就會使得焊接的部位出現(xiàn)參差不齊、夾有泥沙或者是焊接的厚度沒有達到標準等不良狀況，當系統(tǒng)正常運行時，水壓過大會使得焊接處出現(xiàn)破裂，從而導致管道出現(xiàn)故障，影響正常的運行。
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（2）管道腐蝕分為管道的內(nèi)部腐蝕和管道的外部腐蝕。一般來講管道的內(nèi)部腐蝕主要是由于管道內(nèi)相關的介質(zhì)及運行參數(shù)所引發(fā)的腐蝕現(xiàn)象。管內(nèi)腐蝕還可以分為氣泡腐蝕和溶解氧腐蝕，其中氣泡腐蝕針對的是不連續(xù)運行的熱力管道，由于管道網(wǎng)停止運行后，管內(nèi)會有空氣泡形成，這樣就會使管內(nèi)出現(xiàn)氣泡點腐蝕。而溶解氧腐蝕指的是系統(tǒng)管網(wǎng)中的水沒有經(jīng)過除氧操作，就將管道內(nèi)表面造成了嚴重的腐蝕，相對來說溶解氧腐蝕是供熱管道內(nèi)部腐蝕發(fā)生的主要原因，一旦時間過長就會很容易導致管道出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。而供熱管道的外部腐蝕大部分是與管道所在的環(huán)境、溫度以及管道的質(zhì)量有關。如果管道所處的環(huán)境或通風條件較差，使管道潮濕不通風的環(huán)境下，就會導致管道的外部遭到腐蝕，進而就會出現(xiàn)管道漏水的現(xiàn)象。此外，管道本身的質(zhì)量好壞也會嚴重影響到管道的運行，如果管材質(zhì)量較差或者保溫方式結構不夠完善，也會導致管道發(fā)生外部腐蝕。
（3）管道堵塞也是管道出現(xiàn)故障的其中一種情況，造成管道堵塞的原因有很多，但最主要的就是在管網(wǎng)系統(tǒng)施工完畢后，沒有對管道進行系統(tǒng)有效地清洗，時間一長，各種雜質(zhì)堆積到一起，就造成了管道堵塞。
管道附件故障
通常引起供熱管網(wǎng)出現(xiàn)問題的不僅僅只是管道出現(xiàn)故障，其管道的附件出現(xiàn)故障也會導致供熱管網(wǎng)不能正常運行。管道附件故障主要是指閘閥、補償器或者其他附件發(fā)生損壞，從而引起供熱管網(wǎng)出現(xiàn)問題。閘閥故障主要包括閘閥的破裂、腐蝕、脫落等，一旦這樣的問題出現(xiàn)，其后果也是很嚴重的。另外，補償器的破損也是導致管道附件故障的一種，需要引起注意。當然，引起管道故障的因素不僅是以上所詳細介紹的這幾種，還有很多其它的因素也會造成管道的故障，它們對管道的影響也不容忽視，例如：在管網(wǎng)正常運行過程中突然發(fā)生停電停泵現(xiàn)象，很容易會造成水擊等等。
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二、加強供熱管道工程管理提高供熱質(zhì)量
供熱管道發(fā)生故障之前一般都會有些許預兆或前期癥狀的表現(xiàn)，這就需要相關部門加強供熱管道的日常維護管理，盡量避免或降低供熱管網(wǎng)的故障發(fā)生率�？梢酝ㄟ^以下幾點措施來提高供熱質(zhì)量。
設計和施工方面
在設計施工方面可以采取劃分熱網(wǎng)主次、分段控制供熱管網(wǎng)，以及設置備用熱網(wǎng)結構這三種措施。劃分熱網(wǎng)主次可以減少因提高可靠性所需增加的投資，同時也提高了供熱管網(wǎng)的可控制性，在出現(xiàn)事故的情況下運行質(zhì)量高、控制方便、而且能實現(xiàn)限額供熱。在供熱管網(wǎng)上裝設分段控制閥，可將熱網(wǎng)管線合理分段，也是提高熱網(wǎng)可靠性保障的有效措施之一。熱網(wǎng)結構的備用可以保證在不停暖的情況下對故障部位的修復。在進行城市供熱系統(tǒng)規(guī)劃時，應兼顧遠期規(guī)劃，分步實施，待用熱設施發(fā)展到大規(guī)模用熱，應考慮采用環(huán)狀布置，以保證后期規(guī)劃的系統(tǒng)熱平衡及故障發(fā)生時便捷處理，提高管網(wǎng)可靠性。對于中型枝狀管網(wǎng)�？刹捎脝喂苓B通管將干線連接成環(huán)狀布置，該連通管可用作供水管和回水管的備用管。這樣，可實現(xiàn)在出現(xiàn)故障時的反方向供熱，大大提高供熱系統(tǒng)的可靠性。
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運行管理方面
加強供熱管網(wǎng)的日常管理對于降低供熱管網(wǎng)故障率來講，是一項有效的預防措施。供熱一般在冬季進行，因此在夏季不供熱的時候，要對供熱管網(wǎng)進行全面檢查維修，對于破損、裂縫等管道進行維修，對于腐蝕的管道進行加固，必要時可以換掉舊的管道重新安裝，對于閥門等管道部件進行檢查更換，以保證冬季供暖系統(tǒng)的正常運行。另外，對于熱水供暖時使用的水質(zhì)要進行檢驗，要嚴格控制系統(tǒng)采用經(jīng)過除氧的軟化水，這樣就要求水處理和除氧系統(tǒng)能夠有效運行，化驗方法操作得當，水中溶解氧的濃度和pH值才能達到水質(zhì)標準要求。只有達到技術標準后的水質(zhì)方可進行供熱使用，因為不達標的水質(zhì)中含有大量的化學離子，會造成管道滲漏或堵塞。
供熱管道工程發(fā)生故障的處理
要成立相應的組織領導小組，選拔一批掌握新技術、新方法的技術人才，以便在處理事故時能準確、及時。在供熱公司的工具配備時，要保證工具齊全，要配備有先進的維修設備和工具，對易損、常用、關鍵設備和部件進行儲備，為保證故障處理及時和搶修順利進行。另外還要對熱網(wǎng)的關鍵部位及部件定期檢查，并記錄在冊，針對這些易于出現(xiàn)故障的地方做好事故突發(fā)時的應急搶修預案。從而能大大減少故障發(fā)生的頻率及事故發(fā)生時進行及時有效處理。另外要加強維修人員的專業(yè)知識技能，提高維修人員的專業(yè)素質(zhì)和認真負責的態(tài)度，積極做好供熱管道系統(tǒng)管理工作，提高供熱質(zhì)量。
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市現(xiàn)代化建設也在不斷進步，絕大部分城鎮(zhèn)早已實現(xiàn)了暖氣與天然氣的供應，這樣不僅方便了老百姓的日常生活，也使得老百姓的生活質(zhì)量得到了全面的提高，與此同時也提高了我們對能源的利用率。但在實際生活中，這些天然氣與暖氣統(tǒng)一形成的供熱管網(wǎng)在運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)很多問題，不僅影響了供熱的質(zhì)量，也對人們的生活造成了很大的影響。
因此，為了提高供熱管網(wǎng)的供熱質(zhì)量，滿足人們的正常生活需要，相關部門應加強對供熱管網(wǎng)日常運行的監(jiān)督與管理，在發(fā)生故障時能及時有效地解決，保證供熱系統(tǒng)的正常運行，這樣既提高了供熱質(zhì)量，又為人們的日常生活提供了保障。