保溫管道無補償電預熱安裝在新鄉市熱力管網系統的研究與應用

張瑞芳，鄭洪濤新鄉豫新發電有限責任公司；新鄉中益發電有限責任公司

保溫管道無補償電預熱安裝在新鄉市熱力管網系統的研究與應用

張瑞芳1，鄭洪濤2
1新鄉豫新發電有限責任公司；2新鄉中益發電有限責任公司

分析熱力管理無補償電預熱直埋敷設施工的優勢，并結合新鄉市熱力管網無補償電預熱直埋敷設技術,淺淡研究與應用。

保溫管無補償直埋電預熱安裝，優勢在于預熱時間短，一次可預熱的管溝長度可達1000米（管線供回水各1000米長），進一步減少了一次性補償器的數量。一個預熱段無論長短多少，它的自由段長度是一定的，如果一次性預熱長度越長，自由段長度所占預熱段長度比例就越小，自由段收縮量所占的比例就越小，管線所要克服的平均應力就越小。所以在一定范圍內，一次性預熱的管溝長度越長就越好。

新鄉市城市熱網建設就采用了保溫管無補償直埋電預熱安裝，應用超大功率電預熱設備，預熱時間控制在16小時以內，實現了在冬季施工一次性電預熱安裝成功，是國內實現冬季電預熱施工的成功范例之一，成熟的施工技術經驗值得借鑒推廣。

一、保溫管管道無補償電預熱安裝技術的應用

無補償預熱安裝現主要應用于城市熱力管網中最高運行溫度不超過140oC的高溫熱水管道，新鄉市城市熱網熱水管道運行溫度在95oC，較適合這一施工技術。無補償預熱安裝采用了提前釋放應力的技術，在很大程度上減少了固定墩、補償器的數量，1）降低了工程的施工安裝費用，2）由于補償器使用數量的減少，提高了管網運行的可靠性，又降低了管網的運行維護費用。電預熱安裝環保節能，施工便捷，工期短，保溫管無補償預應力安裝是目前國際上較為先進的施工方式之一。

二、工藝概述

把鋼管管線直接作為負載電阻進行管道加熱，設備安裝簡單方便。加熱段供回水管線末端用電纜線短接，始端分別接電源兩端（無正負極順序要求）。新鄉市城市熱網電預熱按照管材規格的大小及施工時的環境溫度，選用大容量的電加熱設備。2000米管線（1000米管溝）加熱時間都控制在20小時以內，環境溫度越高時，預熱時間越短。保溫時間一般上一預熱段管線回填時，下一段管線就可開始預熱了，兩者同步進行。這種方法施工簡便，用一次性補償器代替了常規的波紋補償器，大大降低了管線的成本，并提高了管網運行的可靠性。

三、施工方案的研究

施工方案應依據地形結構和管網結構體的分布情況來制定，一般1公里管溝長度為一個標段，根據新鄉的管網結構，選用大功率容量的電預熱設備，一次預熱的管線長度，一般最長1000米管溝，最短300米管溝。

對于管網中存在的變徑、彎頭、三通以及折角，在方案研究時，要結合電預熱設備的特點，充分考慮其預熱的經濟性，制定出合理的方案來。對于管網設計的一些問題要提前了解溝通。對于個別短管線，也要通過工藝上的特殊處理，使其滿足預熱要求。

四、電預熱施工技術的優勢

目前，電預熱施工技術是國內較先進的施工技術之一。電預熱設備有較多優點，如：大功率小體積，安裝方便，柔性地進行最優化的預熱分段，最大限度地降低補償器的數量，縮短工期，減少工程費用；設備投入運行后，自動監控，無異常不需人工干擾；單臺設備即可對較大口徑的管材進行預熱；可動態顯示管線溫度變化曲線，為監控施工質量提供依據；保溫階段設備自動動態控制，以保證整個回填土階段管線伸長量的穩定等。

此技術的主要優勢：施工過程中可以縮短施工工期，管道預熱升溫快,施工占地少,且對環境無污染。管溝回填夯實前,將預制直埋保溫管道溫度升高到管道運行時與常溫時的中間溫度,提前釋放一部分管道應力,不可將管線切斷，所有閥門、三通等都設計好，管線上也不可再開大的開孔。井室在預熱后再砌筑，以便于管線伸長。三通處的溝槽寬度應適當加寬，以適應預熱管線處三通的自由移動。

結束語

城市直埋管道技術的應用與發展已進入到了新的歷史革新時期，直埋保溫管道的預熱安裝是一種安全可靠的管道安裝方式，而電預熱是管道預熱方式的創新，它具有預熱時間短、預熱均勻、操作簡單，提高了管道的安全性、穩定性及長期使用的壽命，新鄉熱力管網冬季保溫管道無補償電預熱施工技術在國內管道直埋施工中具有著重要的指導意義，對直埋管道技術的推廣起到了推動的作用。積極推廣保溫管道無補償電預熱施工的成熟技術，不斷提高施工水平，將為國內保溫管道無補償電預熱的技術的發展翻開嶄新的一頁。

張瑞芳（1975-），女，漢族，河南鄭州人，畢業于華中科技大學，土木工程專業，在新鄉豫新發電有限責任公司工作，從事熱能動力工程相關工作；

鄭洪濤（1975-），男，漢族，河南原陽人，畢業于華北電力大學，電氣工程及其自動化專業，在新鄉中益發電有限責任公司工作，從事電氣技術工程相關工作。