供熱管網的設計及其防腐分析

王金霞

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

關鍵詞：供熱管網；設計；防腐

集中供熱系統是保證人們日常生活運行的重要基礎設施，特別是在我國北方城市，其重要性不言而喻。為了提高供熱管網的供暖效果，以下是本文對供熱管網的設計和防腐進行的分析，用以提高供熱管網的整體性能。

一、供熱管網的現狀

隨著我國國民經濟的發展，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，許多城市的生活設施需要進行更新與完善，以保證人們日常生活的需要。供熱管網系統是一項關乎民生、關系到人們生活舒適度的工程，所以對其進行系統升級與維護必不可少。

供熱管網由供熱系統和供熱管道組成，其工作原理就是供熱系統通過供熱管道把水蒸氣或熱水輸送到各家各戶，從而實現集中供熱。然而，供熱管道會隨著使用年限的增長出現腐蝕和損壞的現象，嚴重影響了供熱管網系統的正常運行，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在設計初期，設計人員并沒有對我國人口增長、建設規劃進行系統化的調查，導致現有的供熱系統根本無法滿足城市的需求，更不利于城市的發展。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則通過更換較大管道的辦法進行處理，從而導致部分地區的二級管道尺寸大于主管道的現象，大大降低了供熱管網系統的運行效率。由此可以看出，良好的供熱管網設計是保障整個供熱系統正常運行的重要因素。此外，由于我國人口較多，分布較零散，所以供熱地區的管網修建分布較大，不集中。加上管道分支也較多，難以進行統一管理。因此，在進行供熱管道的改造設計時，要注意結合改造區域的實際情況，確保改造后的供熱系統能夠發揮新職能，滿足供熱要求。

二、供熱管網的優化設計

想要提高供熱管網的運行效率，可以通過優化管線的布局、管徑的設計和系統的運行來實現。同時，科學的管網設計對城市發展的規劃和布局意義重大。

1.管線的布局優化

管網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，另一個是技術方案要經濟合理。就技術層面上來講，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。由于周圍構筑物和其它設備管線是影響管線布局的主要因素，所以協調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。

技術方案要經濟合理指的是：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，且盡量減少主干線的使用數量。

2.管徑的設計優化

管徑設計是整個設計階段的核心問題，也是設計優化的重中之重。在進行管徑的設計時，首先應該根據工程的實際需要明確管徑的上限范圍，然后再在此范圍內取值。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，從而生產成本增加。由此可見，管徑大小與管網運行的效率和成本息息相關，因此，優化管徑的設計是非常有必要的。

3.管網系統運行的優化

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

三、供熱管網的防腐情況

1.造成供熱管網腐蝕的原因

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。產生腐蝕現象的類別有：水中氧的濃度過高，水中氧的濃度過高會對管道壁產生一定的腐蝕作用，特別是時間一長就會產生鐵銹，達到某種程度就會引發鐵銹疏松，進而發生管道泄漏的現象。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，也會對管道產生腐蝕作用，情況嚴重時會損毀管道，產生孔洞，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，對管道產生的破壞力就越大。

2.防止供熱管網腐蝕現象出現的對策

管道防腐措施分為管道內的防腐措施和管道外的防腐措施。其中，管道內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的范圍內；（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、結束語

供熱管網是一項民生工程，它的供暖效果將直接影響到人們的生活，所以供熱管網的建設必須經濟、合理。雖然目前我國集中供熱的技術已逐漸發展成熟，但在管網運行過程中仍存在薄弱環節，為了提高供熱系統的穩定性，技術人員可以從供熱系統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進行維護與更新，其次是保證供熱系統的正常運行。由此可見，良好的設計方案是供熱管網建設的基礎，而可靠的技術是維持系統正常運行的保證。同時，供熱管網的調節工作對提高系統高效運行具有重大意義。另外，管道腐蝕現象應引起各界重視，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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