淺談城市集中供熱管道無補(bǔ)償直埋敷設(shè)

王 武

（山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司，山西 太原 030032）

1 城市集中供熱概述

近年來，在政府對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資力度加大及供熱需求持續(xù)增長(zhǎng)的雙重影響下，城市集中供熱行業(yè)發(fā)展迅速，全國(guó)的集中供熱面積和用熱量快速穩(wěn)定增長(zhǎng)。隨著節(jié)能減排淘汰落后產(chǎn)能政策在全國(guó)的實(shí)施，各級(jí)地方政府加快了拆除高耗能、高污染、低熱效率的區(qū)域小鍋爐的步伐，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組因具有節(jié)約燃料和減少環(huán)境污染的特點(diǎn)，成為我國(guó)主要的集中供熱熱源。據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)發(fā)布的《2016-2022年中國(guó)城市供熱行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)研分析與發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示，我國(guó)集中供熱覆蓋率仍處于較低水平，目前，僅在北方各省的主要城鎮(zhèn)建有集中供熱系統(tǒng)，且平均覆蓋率不到50%；南方城鎮(zhèn)和我國(guó)廣大的農(nóng)村地區(qū)則基本沒有集中供暖設(shè)施。而芬蘭和丹麥等發(fā)達(dá)國(guó)家的城市集中供熱覆蓋率達(dá)90%，其全國(guó)平均水平也在60%以上。未來城市化率的提高和舊城區(qū)的管網(wǎng)建設(shè)改造等均為集中供熱市場(chǎng)創(chuàng)造了巨大而持續(xù)的需求，預(yù)計(jì)城市供熱市場(chǎng)未來3～5年將保持15%的復(fù)合增速。我國(guó)集中供熱的需求非常巨大，集中供熱行業(yè)有非常廣闊的發(fā)展前景。

另一方面，城市發(fā)展快速增長(zhǎng)的供熱面積加劇了居民用熱的供需矛盾。而我國(guó)的大型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組仍以燃煤為主要燃料（占比超過80%），其年耗煤量超過1.5億噸。受環(huán)境治理、燃料供應(yīng)、電力輸送等因素限制多建在遠(yuǎn)離城市的地方。近年來，為了改善環(huán)境質(zhì)量，兼顧提高居民生活水平，我國(guó)北方采暖區(qū)域大規(guī)模實(shí)施“煤改氣”、 “煤改電”等工程，但天然氣儲(chǔ)量小，氣源也得不到很好的保證，有時(shí)直接會(huì)影響到居民的正常用氣用熱，采用非煤供熱成本偏高，這些因素嚴(yán)重制約著我國(guó)集中供熱行業(yè)的良性發(fā)展。為此，有必要摸索適合中國(guó)國(guó)情的集中供熱之路。

目前，供熱行業(yè)正處于逐步深化改革的階段，大溫差長(zhǎng)輸供熱技術(shù)、余熱挖潛利用、地?zé)釒r供熱、蓄熱技術(shù)、多熱源環(huán)網(wǎng)技術(shù)、分布式變頻加壓技術(shù)等新技術(shù)將不斷推進(jìn)行業(yè)發(fā)展。

2 城市敷設(shè)集中供熱管網(wǎng)中有溝敷設(shè)與直埋敷設(shè)方式

2.1 集中供熱管網(wǎng)中有溝敷設(shè)方式

所謂有溝敷設(shè)主要將供熱管道敷設(shè)在地溝里，這種情況下，外界荷載因素并不會(huì)對(duì)管道本身造成影響。針對(duì)有溝敷設(shè)來講主要可以分為以下幾種方式。首先，通行地溝在敷設(shè)管道的同時(shí)，也應(yīng)在其周邊設(shè)置1.8m以上的通道，其主要是為施工人員維修，或者更換溝內(nèi)管道提供便捷性。具體來講，在熱源出口或者開挖難度較大等區(qū)域設(shè)置通行地溝。如果在管溝長(zhǎng)度較長(zhǎng)的情況下，則需要準(zhǔn)備完善的照明設(shè)施與通風(fēng)設(shè)施，值得注意的是，要避免對(duì)管道敷設(shè)造成阻礙。在城市的中心，地下管線布置相對(duì)來講較為密集，在此背景下，可以在能夠?qū)崿F(xiàn)通行的綜合地溝中，合理有效的敷設(shè)供熱管道。其次，由于半通行地溝溝槽內(nèi)人行通道寬度較小，使得工作人員僅能在地溝溝槽內(nèi)完成簡(jiǎn)單的操作和檢查。

2.2 集中供熱管網(wǎng)中直埋敷設(shè)方式

所謂直埋敷設(shè)方式則是將管道直接埋設(shè)在地下，并非需要實(shí)施挖地溝作業(yè)，再加上管道本身可以承受一定來自于外界的負(fù)載，因此，直埋敷設(shè)的應(yīng)用較為普遍。值得注意的是，高度不同支架所使用的范圍也存在一定的差異，如果高度超過4m，中支架高度應(yīng)控制在3.5m左右，普遍在工業(yè)園區(qū)內(nèi)應(yīng)用的較為廣泛。

3 熱力管道的保溫

3.1 選用合理的保溫材料

選擇保溫材料時(shí)，首先要充分了解施工要求，正確選擇施工工藝，再依據(jù)施工工藝選擇適用材料，為使熱力管道具有良好的傳熱性，不易腐蝕，經(jīng)久耐用，盡量選用具有下述特點(diǎn)的保溫材料：

1）物質(zhì)結(jié)，構(gòu)穩(wěn)定、干燥，具有良好的憎水性能；

2）非環(huán)狀結(jié)，構(gòu)，無縫隙，不易造成腐蝕性物質(zhì)滯留；

3）化學(xué)性質(zhì)，穩(wěn)定，與物質(zhì)很難發(fā)生反應(yīng)。

3.2 保溫施工準(zhǔn)備

在對(duì)管道保溫施工的開工前期，施工方相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙全面商榷領(lǐng)會(huì)，通過實(shí)地勘探，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況制定施工方案，按照甲方文件中施工規(guī)范、質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、施工組織設(shè)計(jì)圖等要求，嚴(yán)格保溫施工的技術(shù)交底工作。制定安全應(yīng)急方案，配備安全設(shè)備，包括保險(xiǎn)拴、安全繩、安全帽、醫(yī)療急救物品等，指定安全專職人員，責(zé)任到人。施工期間最大限度地不影響周邊管道，對(duì)非施工地面、未使用材料、其余管道等用彩條布或塑料薄膜覆蓋。

3.3 保溫施工部分

熱力管道的保溫施工處理，不僅是加強(qiáng)管道本身的耐熱性，且可提高熱能的利用率，減少能量散發(fā)。目前使用較多的保溫管道壁材質(zhì)包括聚氨酯材料、硅酸鋁纖維等。在現(xiàn)場(chǎng)管道安裝施工過程中，嚴(yán)格規(guī)范細(xì)節(jié)部位的噴涂處理，也是加強(qiáng)管道保溫性能的重要措施。

4 防腐方面

正式防腐工作開始之前，要做好管道銹蝕部分的清理，如果管道的銹蝕部位沒有清理干凈，那么這些生銹的表面就會(huì)干擾防護(hù)工作的推進(jìn)，讓防腐效果無法達(dá)到最佳。具體來說，如果管道的銹蝕部位沒有清理干凈，那么防腐材料就不能更好的附著在管道之上，也無法很好的提升管道的持久力，防腐效果也就大幅度下降。在防腐工作開展過程中，防腐材料的選擇是一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。只有防腐工作所用的產(chǎn)品質(zhì)量方面有保證，屬于帶有合格證的產(chǎn)品，其防腐效果才會(huì)有保障。那些品質(zhì)低劣的三無產(chǎn)品，在防腐工作中要堅(jiān)決杜絕。準(zhǔn)備好合格的防腐材料以后，還要對(duì)周圍的溫度、濕度進(jìn)行周密的考慮，因?yàn)榉栏ぷ鲗?duì)周圍溫度、濕度的要求很高。當(dāng)防腐工作人員使用防腐材料的時(shí)候，一定要保證管道表面各類雜質(zhì)的清除。這樣防腐材料才能更好的附著在管道表面。當(dāng)天氣狀況較差的時(shí)候，不應(yīng)進(jìn)行防腐作業(yè)，因?yàn)樵谶@種天氣情況下開展防腐工作其效果很難保證。防腐工作結(jié)束以后，防腐工作人員應(yīng)該對(duì)物體表面加以覆蓋，這樣表面涂層的破壞就能避免，而且空氣對(duì)表面涂層的氧化作用也會(huì)大幅度降低。防腐工作開展過程中，有不少需要重點(diǎn)刷涂的部位，比如兩個(gè)管道的連接點(diǎn)。只有對(duì)這些關(guān)鍵部位進(jìn)行重點(diǎn)刷涂，才能夠取得更好的防護(hù)效果。

5 城市集中供熱管道無補(bǔ)償直埋敷設(shè)的優(yōu)缺點(diǎn)及管網(wǎng)的分布

5.1 集中供熱管道無補(bǔ)償直埋敷設(shè)的優(yōu)點(diǎn)

無補(bǔ)償冷安裝方式不僅簡(jiǎn)便了設(shè)計(jì)過程，而且也能避免工程造價(jià)過高，讓整個(gè)施工過程更加簡(jiǎn)單。通過無補(bǔ)償?shù)睦浒惭b方式，能夠有效減少管網(wǎng)中的固定支架與補(bǔ)償器，同時(shí)，監(jiān)控設(shè)備會(huì)對(duì)其整個(gè)過程進(jìn)行有效的監(jiān)督，為管道整體的安全系數(shù)也提供了可靠的保障，為管網(wǎng)后期維修與養(yǎng)護(hù)工作提供協(xié)助。

5.2 集中供熱管道無補(bǔ)償直埋敷設(shè)的缺點(diǎn)

在施工階段，要避免溝槽內(nèi)出現(xiàn)凹凸不平或者潮濕等現(xiàn)象，將20cm左右厚度的細(xì)砂墊在溝槽底部，避免硬物觸碰到管道的棱角，將200mm左右厚度的細(xì)砂覆蓋在保溫管上部和保溫管的兩側(cè)。同時(shí)，為了能夠有效預(yù)防管道破裂，可以安裝外套管，或者在管道周邊的縫隙內(nèi)填滿細(xì)砂。如此一來，即使是管道發(fā)生輕微的晃動(dòng)，也并不會(huì)出現(xiàn)爆裂問題。此外，結(jié)合實(shí)際情況，增加直埋管道的埋設(shè)深度，其主要為了降低管道徑向出現(xiàn)變形的概率，為了避免應(yīng)力集中，可以通過增加彎頭剛度等方式去實(shí)現(xiàn)，最大程度降低彎頭的摩擦阻力，減少壓降損失，最大程度上強(qiáng)化補(bǔ)償能力。

首先，要求施工人員嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)管道壓力進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)也要檢測(cè)接口是否出現(xiàn)漏氣，值得注意的是，要避免鋼管和高密度聚乙烯外套管表面潮濕或者存在雜物。當(dāng)完成上訴操作之后，施工人員要對(duì)其進(jìn)行多次檢測(cè)，只有確保所有檢測(cè)結(jié)果一樣后，方可實(shí)施熱熔焊或熱風(fēng)焊，要避免接口外的管材和焊條、以及保溫管材質(zhì)存在差異，確保所有材料焊接的完整性。

5.3 集中供熱管道管網(wǎng)的分布

現(xiàn)階段，我國(guó)各城市集中供熱管網(wǎng)在運(yùn)行過程中，不僅浪費(fèi)了大量的能源，而且也不具備良好的經(jīng)濟(jì)。在社會(huì)快速發(fā)展的背景下，供熱系統(tǒng)類型越來越多，廣大人民群眾對(duì)于供熱管網(wǎng)運(yùn)行的優(yōu)化調(diào)節(jié)逐漸有了一定的重視。針對(duì)無補(bǔ)償直埋管道技術(shù)來講，其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)管網(wǎng)布局的科學(xué)合理性，而且也能有效減少補(bǔ)償器的安裝數(shù)量。值得注意的是，并不是在安裝無補(bǔ)償直埋管道之后，不需要補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)，也不會(huì)出現(xiàn)以往熱脹冷縮的現(xiàn)象，而是在實(shí)際操作中，由于無補(bǔ)償直埋管道安裝技術(shù)自身具備特殊的管網(wǎng)構(gòu)建與技術(shù)，能夠促使管道伸縮更加有效的融入在整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)中。普遍來講，在城市道路中設(shè)置無補(bǔ)償管網(wǎng)，能夠促使其充分發(fā)揮其作用，不僅能獲取自然補(bǔ)償空間，而且因?yàn)楣艿浪闹芏急患?xì)砂所包裹，這也為施工人員的維修與保養(yǎng)提供了便利性。在布置無補(bǔ)償管道的管網(wǎng)過程中，要以城市對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)中管道伸縮需求為基礎(chǔ)，并且要避免埋設(shè)在承重車道下方。此外，在綜合考慮直角轉(zhuǎn)彎的基礎(chǔ)上，也要避免管網(wǎng)相連的兩個(gè)管道之間的夾角超過2b折點(diǎn)。

6 結(jié)語

通過本文對(duì)城市集中供熱管道無補(bǔ)償直埋敷設(shè)的分析可以明確，城市集中供熱系統(tǒng)在節(jié)能減排工作中，要融合我國(guó)所提出的相關(guān)政策，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃與布局，同時(shí)要做到積極創(chuàng)新、加強(qiáng)管理，在促進(jìn)其持續(xù)發(fā)展的同時(shí)，也不能忽視保護(hù)環(huán)境。綜上，在供熱施工的每一道工序中都要做到嚴(yán)格控制，并有效監(jiān)測(cè)所有數(shù)據(jù)，細(xì)化所有施工步驟，在信息技術(shù)不斷發(fā)展的今天，也為供熱工作做出了巨大的貢獻(xiàn)。