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摘要：供热管道在国家的发展中一直处于重要的位置，它不仅给人们提供优质的生活环境，更为国家的发展和建设提供着保障。随着国家经济发展水平和科学技术水平的不断提高，很多科研团队逐渐加强对供热管道研究的重视程度，尤其对供热管道相关设计技术的使用方式和设计要点，更是加大了研究力度。大管径供热管道的出现，也在一定程度上为研究工作的开展带来了不小的挑战。本篇文章就大管径供热管道钢桁架架空敷设设计要点方面的内容进行简单的论述，并提出了一些个人观点，仅供参考。
关键词：大管径供热管道；钢桁架架空敷设；要点
就目前国家供热系统的发展状况来看，相关工作团队已经能很好的掌握供热技术，并对原有技术进行创新与升级，以此来更好的顺应时代发展的需要。大管径供热管道是现代社会供热系统中经常使用的建材，因为大管径供热管道能更好的发挥出供热效果，供热效率和质量也比小型的供热管道效果明显，所以受到了很多供热系统的关注。但是大管径供热管道的设计要求比较高，尤其在钢桁架架空敷设设计方面，更是提出了很多的设计要点和注意事项，从而给相关的工程项目增加了不小的难度。因此，如何更好的掌握大管径供热管道钢桁架架空敷设设计要点，成为了供热工程和相关社会人士考虑的内容。
一、工程总体情况
本文以太远地区热能电厂为例。热电厂至太原城区长输供热管网工程年供热量为3 506 GJ/a，管网设计压力为2. 5MPa，由于太原城区热力站安装吸收式热泵机组（由热水型热泵机组、板式换热器等组成）可实现较低的设计回水温度（25℃），长输管网可实现较低的设计回水温度30℃。敷设4根DN 1 400 mm的供热管道，2供2回，长输供热管网在末端的隔压热力站与太原城区管网间接连接二隔压热力站一级侧设计进、出水温度为125，30 0C，设计压力为2. 5 MPa，二级侧设计进、出水温度为25，120 0C，设计压力为1. 6 MPa。长输管网输送距离为37. 8 km，最大高差达到180 m，其中野外架空敷设约2. 0 km，隧道内架空敷设约15. 6 km，直埋敷设约19. 2 km，厂站内路由长度约1. 0 km。长输供热管网线沿线设置3座中继泵站，1座事故补水站。
二、野外架空敷设段基本情况
根据图1所展示的情况可以了解到，野外架空敷设段和小隧道的架空敷设段逐渐不仅有着紧密的联系，还相互影响，相互扶持。一旦任何一方出现问题，那么就会严重影响大管径供热管道的正常运行。从图中可以了解到，各个架空段都以不同的颜色展现出来，架空敷设段之间的长度也清楚的展现出来。其中，两段距离比较短的小隧道内的架空敷设段被设计在0.6km左右，这有利于协调其他架空敷设段之间的关系，也有利于大管径供热管道供热的效率和质量。
另外，从图1所显示的信息可以知道，野外架空敷设段所处的地质环境比较复杂，属于典型的河谷地貌，而且野外架空敷设段的下游部分有河滩，上游部分有山石树木，所以会对大管径供热管道的运作造成一定的影响。由于整体的地理环境比较复杂，所以当河谷中的水进行流动的时候，会处于比较湍急的状态，从而导致水流冲刷的深度比较大，给供热管道施工增加了不小的难度。考虑到沿管道还需要设置检修车道，由此过河段最终采用架空敷设。除过河段采用架空敷设外，供热管道遇山梁时，采取修建供热专用隧道通过或通过削山采用低支架架空敷设。
三、钢析架架空敷设设计要点
1、钢析架布置方式
野外架空敷设段采用跨越钢析架架空敷设（布置方式见图2），钢析架一般为25m一跨（特殊地段最大为ss m一跨），下设混凝土盖梁、墩柱、桩基等。供热管道与钢析架之间则通过管道支架（滑动支架、导向支架、固定支架）连接。
2、管道架设高度确定原则
管道的架设高度应充分考虑在供热管道以及钢析架设计寿命内，可能遇到的最大洪水水位始终位于钢析架的混凝土盖梁以下，以尽量减小供热管道钢析架对河道行洪能力的影响。基于以上原则，钢析架混凝土盖梁下沿普遍高出河槽底部8一12 m，局部地区最大达16 m。
3、补偿器类型与设置
供热管道在升温升压时，管道的一次应力与二次应力相叠加，轴向会产生较大的轴向综合应力。设计中应采取有效措施减少管道产生的轴向综合应力，降低钢析架、混凝土盖梁、墩柱、桩基的荷载，须选择管道运行时不产生盲板力的热补偿方式。对比两种补偿方式，方形补偿器虽然减少了管系中的薄弱点，但是在管系中设置过多的900弯头将大幅增加管道局部阻力，这对于长距离、大高差的长输管网是极为不利的。加之方形补偿器整体尺寸比较大，为保证长输管网稳定运行必须在方形补偿器中间的水平臂上设置支撑，这将影响汾河行洪功能，因此该项目最终选择了内外压平衡式波纹管补偿器。
4、对转角的处理措施
通过前面的论述，可以知道的是长输管网在进行敷设时经常会因为地形上的影响，致使工作人员不得不对转弯细节进行处理，一般情况下，这些需要进行针对性处理的转弯处很多，一旦没有得到专业性的整理与规划就会给管道的功能发挥带来影响。施工人员在对供热管道的转弯处进行钢桁架的架设时，很可能因为架子上的误差数值过大导致垂直管道的轴线径向出现位移的情况，这对于建设施工步骤的稳定开展来说影响很大，同时也会给施工人员的人身安全维护带来威胁，所以必须得到施工技术人员的重视。
在轴向综合应力得到有效控制的基础上，采用数据计算的方法将布置的方案进行了最终的确定，最后的选择是使用逐步过渡的方式进行参照。在对转弯处的角度进行调整时，一定要将各个管段之间的连接进行控制，防止问题的影响范围逐渐扩大，导致导向支架侧向限位出现问题，影响转弯处的径向准确性。
四、结语
管道通过特殊地段时，可以使用跨越钢桁架布置方式对管道的敷设稳定性进行保障，但是施工人员需要注意的是管道的总体布局与补偿器设计上的工作应加大力度处理，防止问题的影响过大，导致野外架空设施的实际使用功能无法发挥出来。
参考文献：
[1]冶永福，馬世云. 论热力管道架空敷设中的热补偿设计策略[J]. 华夏地理，2016（1）.
[2]朱习章. 关于大管径热力管道直埋敷设设计实例探究解析[J]. 建筑工程技术与设计，2014（22）.
[3]张莉娟. 架空热力管道特殊跨越桁架设计探讨[J]. 中国高新技术企业，2015（13）：20-21.
关键词：大管径供热管道；钢桁架架空敷设；要点
就目前国家供热系统的发展状况来看，相关工作团队已经能很好的掌握供热技术，并对原有技术进行创新与升级，以此来更好的顺应时代发展的需要。大管径供热管道是现代社会供热系统中经常使用的建材，因为大管径供热管道能更好的发挥出供热效果，供热效率和质量也比小型的供热管道效果明显，所以受到了很多供热系统的关注。但是大管径供热管道的设计要求比较高，尤其在钢桁架架空敷设设计方面，更是提出了很多的设计要点和注意事项，从而给相关的工程项目增加了不小的难度。因此，如何更好的掌握大管径供热管道钢桁架架空敷设设计要点，成为了供热工程和相关社会人士考虑的内容。
一、工程总体情况
本文以太远地区热能电厂为例。热电厂至太原城区长输供热管网工程年供热量为3 506 GJ/a，管网设计压力为2. 5MPa，由于太原城区热力站安装吸收式热泵机组（由热水型热泵机组、板式换热器等组成）可实现较低的设计回水温度（25℃），长输管网可实现较低的设计回水温度30℃。敷设4根DN 1 400 mm的供热管道，2供2回，长输供热管网在末端的隔压热力站与太原城区管网间接连接二隔压热力站一级侧设计进、出水温度为125，30 0C，设计压力为2. 5 MPa，二级侧设计进、出水温度为25，120 0C，设计压力为1. 6 MPa。长输管网输送距离为37. 8 km，最大高差达到180 m，其中野外架空敷设约2. 0 km，隧道内架空敷设约15. 6 km，直埋敷设约19. 2 km，厂站内路由长度约1. 0 km。长输供热管网线沿线设置3座中继泵站，1座事故补水站。
二、野外架空敷设段基本情况
根据图1所展示的情况可以了解到，野外架空敷设段和小隧道的架空敷设段逐渐不仅有着紧密的联系，还相互影响，相互扶持。一旦任何一方出现问题，那么就会严重影响大管径供热管道的正常运行。从图中可以了解到，各个架空段都以不同的颜色展现出来，架空敷设段之间的长度也清楚的展现出来。其中，两段距离比较短的小隧道内的架空敷设段被设计在0.6km左右，这有利于协调其他架空敷设段之间的关系，也有利于大管径供热管道供热的效率和质量。
另外，从图1所显示的信息可以知道，野外架空敷设段所处的地质环境比较复杂，属于典型的河谷地貌，而且野外架空敷设段的下游部分有河滩，上游部分有山石树木，所以会对大管径供热管道的运作造成一定的影响。由于整体的地理环境比较复杂，所以当河谷中的水进行流动的时候，会处于比较湍急的状态，从而导致水流冲刷的深度比较大，给供热管道施工增加了不小的难度。考虑到沿管道还需要设置检修车道，由此过河段最终采用架空敷设。除过河段采用架空敷设外，供热管道遇山梁时，采取修建供热专用隧道通过或通过削山采用低支架架空敷设。
三、钢析架架空敷设设计要点
1、钢析架布置方式
野外架空敷设段采用跨越钢析架架空敷设（布置方式见图2），钢析架一般为25m一跨（特殊地段最大为ss m一跨），下设混凝土盖梁、墩柱、桩基等。供热管道与钢析架之间则通过管道支架（滑动支架、导向支架、固定支架）连接。
2、管道架设高度确定原则
管道的架设高度应充分考虑在供热管道以及钢析架设计寿命内，可能遇到的最大洪水水位始终位于钢析架的混凝土盖梁以下，以尽量减小供热管道钢析架对河道行洪能力的影响。基于以上原则，钢析架混凝土盖梁下沿普遍高出河槽底部8一12 m，局部地区最大达16 m。
3、补偿器类型与设置
供热管道在升温升压时，管道的一次应力与二次应力相叠加，轴向会产生较大的轴向综合应力。设计中应采取有效措施减少管道产生的轴向综合应力，降低钢析架、混凝土盖梁、墩柱、桩基的荷载，须选择管道运行时不产生盲板力的热补偿方式。对比两种补偿方式，方形补偿器虽然减少了管系中的薄弱点，但是在管系中设置过多的900弯头将大幅增加管道局部阻力，这对于长距离、大高差的长输管网是极为不利的。加之方形补偿器整体尺寸比较大，为保证长输管网稳定运行必须在方形补偿器中间的水平臂上设置支撑，这将影响汾河行洪功能，因此该项目最终选择了内外压平衡式波纹管补偿器。
4、对转角的处理措施
通过前面的论述，可以知道的是长输管网在进行敷设时经常会因为地形上的影响，致使工作人员不得不对转弯细节进行处理，一般情况下，这些需要进行针对性处理的转弯处很多，一旦没有得到专业性的整理与规划就会给管道的功能发挥带来影响。施工人员在对供热管道的转弯处进行钢桁架的架设时，很可能因为架子上的误差数值过大导致垂直管道的轴线径向出现位移的情况，这对于建设施工步骤的稳定开展来说影响很大，同时也会给施工人员的人身安全维护带来威胁，所以必须得到施工技术人员的重视。
在轴向综合应力得到有效控制的基础上，采用数据计算的方法将布置的方案进行了最终的确定，最后的选择是使用逐步过渡的方式进行参照。在对转弯处的角度进行调整时，一定要将各个管段之间的连接进行控制，防止问题的影响范围逐渐扩大，导致导向支架侧向限位出现问题，影响转弯处的径向准确性。
四、结语
管道通过特殊地段时，可以使用跨越钢桁架布置方式对管道的敷设稳定性进行保障，但是施工人员需要注意的是管道的总体布局与补偿器设计上的工作应加大力度处理，防止问题的影响过大，导致野外架空设施的实际使用功能无法发挥出来。
参考文献：
[1]冶永福，馬世云. 论热力管道架空敷设中的热补偿设计策略[J]. 华夏地理，2016（1）.
[2]朱习章. 关于大管径热力管道直埋敷设设计实例探究解析[J]. 建筑工程技术与设计，2014（22）.
[3]张莉娟. 架空热力管道特殊跨越桁架设计探讨[J]. 中国高新技术企业，2015（13）：20-21.