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摘 要：近年来，集中供热管网经常出现安全问题，热力管道大部分埋设在地下，受到各种不确定性因素的影响，不同程度地出现腐蚀等缺陷，给供热系统带来了极大的安全隐患。各供热单位对类似问题极其重视，但解决问题的难度从未减小，本文从影响影响供热管网安全运行因素上分析，阐述了本人的对策观点，望与业内人士共同学习。
关键词：集中供热；管网运行；问题；对策措施
目前，集中供热普遍都是以热水作为介质，并依靠供热管网进行热能输送，因此，无论采用哪种供热方式，集中供热管网是必然存在的重要设施，但是，随着城市进程的扩大，集中供热管网对城市功能和公共安全的影响也越来越大。运行过程中各因素的危险程度也在逐步增加。
一、影响集中供热管网安全运行的问题
影响集中供热管网安全运行的因素可以分为两类，人为因素和不可抗力因素。人为因素所引起的事故占供热事故的很大一部分，包括外力破坏、操作不当、保温碳化、管道防腐不及时、汽水冲击以及由于水、电、燃气等管网出现事故引起的供热事故等。
1.热网管道及附件腐蚀
管道及附件的腐蚀是造成管道泄露的主要原因。管道及附件的腐蚀分为两种，内腐蚀和外腐蚀。由于热水主管道长达数千米，用户多，而各换热站的热交换器效率不同，在循环过程中，尤其是回水，难免出现温度不平均的现象，温差过大导致管道热胀冷缩不均衡，造成管道的内腐蚀。管网保温接口不严密，外来水渗入管网保温内，会造成管道设备外腐蚀。
2. 热网管道汽水冲击
在以水为热媒的供热系统中，由于突然停电或其他原因的突然停泵，会使管道内正在流动的水突然停止流动，致使原来以一定流速流动的动能转变为压力能，并使循环水泵吸入侧管路中的水压急剧增高，从而产生水击。水击最大的危害是使管道产生断裂等泄露事故[1]。
3.热网管道被外力破坏
外力破坏也是造成热网故障的原因之一，包括架空敷设管道被撞击，管道管件被破坏、盗窃，地埋敷设管道被其他施工单位工作失误破坏、人为破坏等。2016年11月，某施工单位在未与供热负责人取得联系，未进行图纸查阅和现场勘察的情况下，野蛮施工，造成误挖热力管道，导致地埋DN500热水管道破裂。造成大量软化热水的泄露，区域内5000多户居民和商铺停热达47小时，不但给公司造成巨大的经济损失，也给热用户生活带去了严重的影响。
4.其他因素
影响供热管网安全运行的因素还有许多，例如恶劣天气造成山体滑坡，护坡倒塌，地质沉陷区的地壳变化引起支架倾斜、下沉等。这就要求巡检人员必须增强责任意识，加大巡检力度，及时准确发现问题，把事故消灭在萌芽状态，确保供热管网安全稳定运行。
二、集中供热管网故障预防及应对措施
1.预防管网管道及附件腐蚀
1.1供热管网外的防腐。①选择合理的保温材料。管网外腐蚀多是管周湿度过大引起的，所以选择保温材料时要注意吸水性，尽量选用吸水性较小的材料。②管道外保护层要加设防水层，做好管道的保温接头，尽量使外界水无法进入到保温层中。③在地沟敷设时，需保证地沟干燥通风且有排水措施，可能减少预埋管道周围的含湿量。④选择合理的介质温度。高温送热固然可以起到一定的升温作用，减少管道外腐蚀，但会加速管道内腐蚀。
1.2供热管网内的防腐。①降低溶解氧浓度。供热管网内部腐蚀主要原因是溶解氧，因此必须投入有效的除氧系统，使热媒始终达准。②调节管网的pH，使其处于合理范围内。③严格控制管网的涌漏，如有发现立即解决，防止补水过多引起腐蚀。④管网在停运期间，要将内部水全部放出，然后充满新的经化学处理、除氧的软化水。如果再加入缓蚀剂，效果将更好。⑤对重要的供热主管线，适当增加管道内防腐。
2.预防供热系统的水击发生
针对热网水击的问题，一般可以采取以下措施：①在热网循环水泵的前后供回水干管之间设置带止回阀的泄压旁通管。泄压旁通管的管径，一般可比水泵进水管管径小一号。②在热网循环水泵进水管侧的管道上装设压力调节阀或安全阀，作为泄压之用。③选用单级离心泵作循环泵，以增加水泵的转动惯性，延长停泵时间，减缓水击危害。④当采用稳压膨胀装置等由工厂生产的设备作为供热系统的定压装置时，定压装置上应设有防止水击事故的保护装置。⑤在水泵出口管道上安装三合一止回阀，此阀兼有防水击止回、关断、流量调节三种功能[2]。
3.加强管线安全管理
针对外部影响因素破坏等影响。应做到以下几点：①跨越公路铁路的管道上以及邻近路口的支架上可设置反光标识对过往车辆加以警示，在发生撞击概率较高管段加装外保护。②对一些易拆卸的管件加装防盗防破坏装置，如砌配件井加锁、装置防盗箱、安装防盗阀门等。③地埋敷设管道在施工时要保留详细的地理信息资料，并长期保存，以便任何时候都能做到有据可查；④地埋敷设的管段地面必须有醒目标识，较长的路段应有多标识。⑤加强巡线管理，如发现有在地埋管道上方正在进行的施工，应及时主动与施工单位取得联系，告知对方地埋管道走向，并且在施工地段安排专人看守，以便随时监督施工进度，防止施工单位野蛮施工。
4.合理控制管网规模
供热管网的规模与运行可靠性在技术上有着必然关系，合理控制区域供热管网半径和规模，尽可能减少大口径、大负荷管线的敷设，有助于降低供热管网运行风险。目前，国内城市集中供热建设普遍取向于“少而大”的热源布局和覆盖面大、供热半径长的大规模供热网系，此类管网大口径、大负荷管道较多，管网可靠性相对较低，安全隐患较大，实际工作中应注重考虑这一不利因素。对于大型热电联产集中供热项目，如市政建设条件允许，可采用多网联合运行模式化解建造大规模管网安全运行风险过高的问题，即根据供热区域分布，设计建造多组规模适度的区域供热管网，通过技术手段使各区域网形成即可独立运行、又可应急互补的网系结构，提高供热管网运行可靠性。
5.设置保留一些备用热源
从运行安全角度分析，多热源联合运行、环状型管网结构的集中供热系统，运行可靠性较高；枝状型管网通过优化管网自身结构和管件设置，也可降低运行风险，但这些都不能使管网运行达到绝对可靠。在中大型管网覆盖区内设置备用热源，對减少供热管网（包括热源）故障影响范围和损失十分有助。在集中供热管网（包括热源）发生重大停运事故，及时启动、对接备用热源为周边地区建筑进行应急供热，可有效减少事故的影响范围和损失。在缺少可保留备用热源的集中供热区域，可以考虑利用区域内具备一定供热能力的工业热源或周边其他集中供热网作为供热应急补救措施。
7.提高设施管理与应急处置能力
加强管网设施管护和提高应急处置能力涉及很多方面工作，在提高快速抢修能力方面，除要做好专业队伍、专用工具和备用管材管件等应急准备外，还要注重引进管道设备快速维修技术。目前，国内化工等行业工业管道快速维修排险技术发展很快，一些“不停输维修更换”和“带压补漏”等压力管道快速抢修技术已较为成型，可引入供热管网的应急抢修中，近些年已有供热企业进行过实际应用，对管道开裂、法兰及阀门密封部位等局部泄漏的封堵有很好效果，大大缩短了一些故障的抢修时间。
三、结论
不断完善和创新安全管理机制，切实减少安全隐患，从根本上控制安全事故的发生，是整个建设行业面临的重大课题。任重道远，只有经过不懈的努力，才能推动集中供热安全运行的不断发展，才能不断提高城市供热系统的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]张晓君.热力站设计与运行[M].北京：中国电力出版社，2011.
[2]李继伟.热力站启动调试与安全运行[M].北京：中国电力出版社，2012.
作者简介：
张立双（1990.10-），男，汉族，吉林省扶余县，本科学历，助理工程师，研究方向：供热技术。
关键词：集中供热；管网运行；问题；对策措施
目前，集中供热普遍都是以热水作为介质，并依靠供热管网进行热能输送，因此，无论采用哪种供热方式，集中供热管网是必然存在的重要设施，但是，随着城市进程的扩大，集中供热管网对城市功能和公共安全的影响也越来越大。运行过程中各因素的危险程度也在逐步增加。
一、影响集中供热管网安全运行的问题
影响集中供热管网安全运行的因素可以分为两类，人为因素和不可抗力因素。人为因素所引起的事故占供热事故的很大一部分，包括外力破坏、操作不当、保温碳化、管道防腐不及时、汽水冲击以及由于水、电、燃气等管网出现事故引起的供热事故等。
1.热网管道及附件腐蚀
管道及附件的腐蚀是造成管道泄露的主要原因。管道及附件的腐蚀分为两种，内腐蚀和外腐蚀。由于热水主管道长达数千米，用户多，而各换热站的热交换器效率不同，在循环过程中，尤其是回水，难免出现温度不平均的现象，温差过大导致管道热胀冷缩不均衡，造成管道的内腐蚀。管网保温接口不严密，外来水渗入管网保温内，会造成管道设备外腐蚀。
2. 热网管道汽水冲击
在以水为热媒的供热系统中，由于突然停电或其他原因的突然停泵，会使管道内正在流动的水突然停止流动，致使原来以一定流速流动的动能转变为压力能，并使循环水泵吸入侧管路中的水压急剧增高，从而产生水击。水击最大的危害是使管道产生断裂等泄露事故[1]。
3.热网管道被外力破坏
外力破坏也是造成热网故障的原因之一，包括架空敷设管道被撞击，管道管件被破坏、盗窃，地埋敷设管道被其他施工单位工作失误破坏、人为破坏等。2016年11月，某施工单位在未与供热负责人取得联系，未进行图纸查阅和现场勘察的情况下，野蛮施工，造成误挖热力管道，导致地埋DN500热水管道破裂。造成大量软化热水的泄露，区域内5000多户居民和商铺停热达47小时，不但给公司造成巨大的经济损失，也给热用户生活带去了严重的影响。
4.其他因素
影响供热管网安全运行的因素还有许多，例如恶劣天气造成山体滑坡，护坡倒塌，地质沉陷区的地壳变化引起支架倾斜、下沉等。这就要求巡检人员必须增强责任意识，加大巡检力度，及时准确发现问题，把事故消灭在萌芽状态，确保供热管网安全稳定运行。
二、集中供热管网故障预防及应对措施
1.预防管网管道及附件腐蚀
1.1供热管网外的防腐。①选择合理的保温材料。管网外腐蚀多是管周湿度过大引起的，所以选择保温材料时要注意吸水性，尽量选用吸水性较小的材料。②管道外保护层要加设防水层，做好管道的保温接头，尽量使外界水无法进入到保温层中。③在地沟敷设时，需保证地沟干燥通风且有排水措施，可能减少预埋管道周围的含湿量。④选择合理的介质温度。高温送热固然可以起到一定的升温作用，减少管道外腐蚀，但会加速管道内腐蚀。
1.2供热管网内的防腐。①降低溶解氧浓度。供热管网内部腐蚀主要原因是溶解氧，因此必须投入有效的除氧系统，使热媒始终达准。②调节管网的pH，使其处于合理范围内。③严格控制管网的涌漏，如有发现立即解决，防止补水过多引起腐蚀。④管网在停运期间，要将内部水全部放出，然后充满新的经化学处理、除氧的软化水。如果再加入缓蚀剂，效果将更好。⑤对重要的供热主管线，适当增加管道内防腐。
2.预防供热系统的水击发生
针对热网水击的问题，一般可以采取以下措施：①在热网循环水泵的前后供回水干管之间设置带止回阀的泄压旁通管。泄压旁通管的管径，一般可比水泵进水管管径小一号。②在热网循环水泵进水管侧的管道上装设压力调节阀或安全阀，作为泄压之用。③选用单级离心泵作循环泵，以增加水泵的转动惯性，延长停泵时间，减缓水击危害。④当采用稳压膨胀装置等由工厂生产的设备作为供热系统的定压装置时，定压装置上应设有防止水击事故的保护装置。⑤在水泵出口管道上安装三合一止回阀，此阀兼有防水击止回、关断、流量调节三种功能[2]。
3.加强管线安全管理
针对外部影响因素破坏等影响。应做到以下几点：①跨越公路铁路的管道上以及邻近路口的支架上可设置反光标识对过往车辆加以警示，在发生撞击概率较高管段加装外保护。②对一些易拆卸的管件加装防盗防破坏装置，如砌配件井加锁、装置防盗箱、安装防盗阀门等。③地埋敷设管道在施工时要保留详细的地理信息资料，并长期保存，以便任何时候都能做到有据可查；④地埋敷设的管段地面必须有醒目标识，较长的路段应有多标识。⑤加强巡线管理，如发现有在地埋管道上方正在进行的施工，应及时主动与施工单位取得联系，告知对方地埋管道走向，并且在施工地段安排专人看守，以便随时监督施工进度，防止施工单位野蛮施工。
4.合理控制管网规模
供热管网的规模与运行可靠性在技术上有着必然关系，合理控制区域供热管网半径和规模，尽可能减少大口径、大负荷管线的敷设，有助于降低供热管网运行风险。目前，国内城市集中供热建设普遍取向于“少而大”的热源布局和覆盖面大、供热半径长的大规模供热网系，此类管网大口径、大负荷管道较多，管网可靠性相对较低，安全隐患较大，实际工作中应注重考虑这一不利因素。对于大型热电联产集中供热项目，如市政建设条件允许，可采用多网联合运行模式化解建造大规模管网安全运行风险过高的问题，即根据供热区域分布，设计建造多组规模适度的区域供热管网，通过技术手段使各区域网形成即可独立运行、又可应急互补的网系结构，提高供热管网运行可靠性。
5.设置保留一些备用热源
从运行安全角度分析，多热源联合运行、环状型管网结构的集中供热系统，运行可靠性较高；枝状型管网通过优化管网自身结构和管件设置，也可降低运行风险，但这些都不能使管网运行达到绝对可靠。在中大型管网覆盖区内设置备用热源，對减少供热管网（包括热源）故障影响范围和损失十分有助。在集中供热管网（包括热源）发生重大停运事故，及时启动、对接备用热源为周边地区建筑进行应急供热，可有效减少事故的影响范围和损失。在缺少可保留备用热源的集中供热区域，可以考虑利用区域内具备一定供热能力的工业热源或周边其他集中供热网作为供热应急补救措施。
7.提高设施管理与应急处置能力
加强管网设施管护和提高应急处置能力涉及很多方面工作，在提高快速抢修能力方面，除要做好专业队伍、专用工具和备用管材管件等应急准备外，还要注重引进管道设备快速维修技术。目前，国内化工等行业工业管道快速维修排险技术发展很快，一些“不停输维修更换”和“带压补漏”等压力管道快速抢修技术已较为成型，可引入供热管网的应急抢修中，近些年已有供热企业进行过实际应用，对管道开裂、法兰及阀门密封部位等局部泄漏的封堵有很好效果，大大缩短了一些故障的抢修时间。
三、结论
不断完善和创新安全管理机制，切实减少安全隐患，从根本上控制安全事故的发生，是整个建设行业面临的重大课题。任重道远，只有经过不懈的努力，才能推动集中供热安全运行的不断发展，才能不断提高城市供热系统的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]张晓君.热力站设计与运行[M].北京：中国电力出版社，2011.
[2]李继伟.热力站启动调试与安全运行[M].北京：中国电力出版社，2012.
作者简介：
张立双（1990.10-），男，汉族，吉林省扶余县，本科学历，助理工程师，研究方向：供热技术。