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【摘要】本文从直埋供热管道安全运行的意义出发，系统阐述了直埋供热管道施工工艺，接着对直埋供热管道安全运行进行了研究。
【关键词】直埋，供热管道，安全运行
中图分类号： TU833 文献标识码： A
一、前言
随着科技水平的不断提高，社会经济的快速发展，人们对供热的要求也越来越高。现如今，直埋供热管道中还存在很多问题急需解决。因此，我们要加强先进理论与先进技术的学习与应用，不断进行直埋供热管道安全运行的研发和探讨，使直埋供热管道的设计更加适用、安全、可靠与经济。
二、直埋供热管道安全运行的意义
随着社会飞速发展，直埋供热管道也在不断的进步，而随之也暴露出越来越多的问题，其中安全问题最为引人关注。管道被埋以后，由于供热要求并不是一成不变，故管道不断经历着温度升降，在这期间各管段的热位移和摩擦力等都会有所改变。受到管道铺设状态的影响，很多管段都容易出现问题，并不一定是供热效率最高的地方容易出现故障。现在多设计在管段内增加补偿器作为过渡，可是伴随着供热管道温度的不断变化，会出现与设计状态不符等情况，从而造成管段被破坏。所以我们也应该综合考虑管段所受的压力、循环温差、管径以及厚壁对于管道的影响。
三、直埋供热管道施工工艺
1、直埋管段基坑开挖
对于较为特殊地段，因其土质较差、地下水位较高等原因，要制定并选用切实可行的防护措施，以确保安全性。挖掘基坑施工过程中，要根据中心线、标高、横断面来开挖，禁止超挖。记录好沟槽开挖事项，待挖好沟槽后，把中心线放入槽底，并将中心线桩埋设其中，将标高桩设置在沟槽边上。在进行修边清底时要根据槽底中心线和标高线来进行，要严格检查槽底，让其符合设计值。对沟槽的验收要请监理工程师进行，并记录好验收事项。当砂土的含水量过低时 ,要及时洒水将其润湿，待砂层成活后，若还不能进行连续施工，要用草袋等物覆盖在砂石层上，再用平板振动器进行夯实达到设计标准，最后检查合格后才可以下管。
2、套管安装
套管的安装要在垫层经检验确认合格后方可进行，待复测基础面标高达到设计标准后，在其上面进行测量放样，检测出井的中心点和管道中线，并按照其中心点和管道中线进行挂设管道边线，从而就可以根据该边线来控制管道的走向和高程。
根据设计图纸要求来选用预制管构件，并按照设计管道尺寸和质量要求对预制管进行验收。用机械将预制管运输到施工现场，再用汽车吊将其吊装到基坑底部，最后由人工将管道就位和安装。
套管下管完成后，将其排好，再对线校正，在管底两旁用石子楔稳，确保其不移动，最后再复核一次流水高程，确定达到设计标准后方可进行接管工作。
3、直埋供热管安装
在高处设置放气阀，在低处设置泄水阀。在干管直接引出分支管时，要按照相关规定，将固定墩或轴向补偿器或弯管补偿器设置在分支管上。直埋管道上的阀门要在管道的轴向荷载的承受范围之内，一般选用钢制阀门进行焊接连接。补偿器或固定墩设置在管道壁厚变化处，将固定墩设置在大管径或壁厚较大的一侧。采用手工电弧焊的焊接方法，并选派考试合格的有证焊工进行焊接。
四、直埋供热管道安全运行的分析
1、直埋供热蒸汽管道
（一）、热补偿的处理
根据国家规定：补偿的铺设方式需要在直埋蒸汽管道中使用。目前，常见的方法是工作人员自己设计制作一些固定支座来人为制定出补偿管，与此同时，也需要固定支座适当地减少，不可过多。很多时候，一些工作人员为了方便计算与施工而依据直埋热水管道的参数与布局、依据管道驻点确定补偿段的数量。但这是蒸汽管道，所以这样做可能会存在一些问题。由于直埋热水管道的重力远远大于直埋蒸汽管道，因此相应的摩擦力也应该远远大于蒸汽管道，即直埋热水管道的热位移远远小于蒸汽管道的热位移，所以蒸汽管道的摩擦力远远小于管道受热而产生的力。如果补偿器及管道存在安装质量或其本身材料的问题的影响，它的受热伸长的长度都会有所不同，而这就导致管道受热不均，从而造成了热位移不断变化的现象，即补偿器的工作能力不够，最终管道或补偿器遭到破坏。所以关于直埋蒸汽供热管道的补偿器安装问题，不应该简单地参照直埋供热热水管道的敷设情况及补偿器的安装情况，应该合理安排固定支座的位置及数量，从而使得所有的管段都有补偿状态。
（二）、避免水击
设计安装蒸汽管道的时候，应考虑到管道疏水的情况，避免产生水击。目前国家技术手册中规定，直埋蒸汽管道的疏水设备间距为150m～200m，这是为了防止出现水击的现象，更加及时地将蒸汽管道中出现的水排出。为了保证管道中的水可以及时地排出，不出现水击现象，设计蒸汽管道的时候应该按照规定的尺寸，合理地设置疏水点。在蒸汽管道的最低和垂直上翻点处应该适当地设置一些疏水点。此外若有分段阀门的蒸汽管道，设计人员也应该充分考虑阀门闭合前后的压力及其他具体情况，根据这些情况合理设置疏水点，防止阀门关闭以后疏水失误造成水击现象。疏水点尽量选择在远离一些阀门和补偿器等比较脆弱的地方，防止水冲击时会造成一些损坏，尽量选用一些大功率的疏水阀来排出凝结水。以上是针对设计的合理要求，而要防止水击还要有准确的操作。比如管道第一次蒸汽运行的时候，要慢慢地打开阀门，使其慢慢升温，这样凝结水才不会一下子出现很多，有效地避免了水击现象，及时地排出了凝结水，为整个管道的运行安全提供了基础。
2、直埋供热热水管道
由于热水管道的应力低，因此可以存在无补偿管道，要用无补偿冷安装方式铺设。采用无补偿冷安装的铺设方式，可以大大地减少成本，工人敷设起来也更加方便，但是同样也对设计人员的计算精准度要求更高，因为它需要释放二次应力，从而使得热水管道总是在很高的应力下工作。相对来说，一些比较大的管径容易出现变形，所以计算起来更加棘手麻烦。
3、减少直埋管道故障率的措施
（一）、热网主次的划分
对于供热面积及供热半径较大的热网系统，—般在设计阶段可将其分为三个级别：供热热源为最高级，供热干线为较高级，分配到供热用户及用户支管为较低级。其主要优点是减少了因提高可靠性所需增加的投资，同时也提高了供热管网的可控制性，在出现事故的情况下运行质量高、控制方便、而且能实现限额供热。
（二）、供热管网采用分段控制
在供热管网上装设分段控制阀，可将热网管线合理分段，是提高热网可靠性保障的有效措施之一。热网系统借助于管线上安装的分段控制閥，可方便在管网发生故障时采取措施，从而减小停止供热的范围。分段阀可设置在输送干线和配送干线上。设置于配送干线上的分段阀应位于分支干线上节点之后，这样可保证分段阀后的管道发生故障时，阀前用户可以正常供热。热网分段可减小发生事故时所停止供应热负荷占全部热负荷的比例。必须指出，采取分段的措施后，将增加阀门的投资，但阀门所占费用不大。由于热网元件数量的增加，故障率也将随着增加，可靠性随着减小。但故障发生时，停止供应热负荷所占全部热负荷的比例对可靠性的影响更大。因此从整体上看，可靠性还是增加了。
（三）、提高热网的备用水平
借助于设备与管网的备用提高减少事故状态的次数。例如，可设置复线管网及环网。设置成环网不但可以提高备用水平，同时可减少停止供应热负荷所占全部热负荷的比例。增强热网元件能够增强管网的质量，高质量带来的低故障率可减小事故发生的可能性。
五、结束语
通过对新时期下直埋供热管道安全运行的分析，进一步明确了直埋供热管道安全运行的方向，为供热管道的优化完善奠定了坚实基础，有助于供热管道施工技术水平的提高。
参考文献
[1]陈海燕,张皓皓,颜燕.提高直埋供热管道安全运行的途径[J].煤气与热力,2010
[2]杨海礁.直埋供热管道埋深的研究[J].煤气与热力,2010
[3]肖世泉.直埋供热管道施工工艺中应注意的问题[J].建筑工程,2009.
【关键词】直埋，供热管道，安全运行
中图分类号： TU833 文献标识码： A
一、前言
随着科技水平的不断提高，社会经济的快速发展，人们对供热的要求也越来越高。现如今，直埋供热管道中还存在很多问题急需解决。因此，我们要加强先进理论与先进技术的学习与应用，不断进行直埋供热管道安全运行的研发和探讨，使直埋供热管道的设计更加适用、安全、可靠与经济。
二、直埋供热管道安全运行的意义
随着社会飞速发展，直埋供热管道也在不断的进步，而随之也暴露出越来越多的问题，其中安全问题最为引人关注。管道被埋以后，由于供热要求并不是一成不变，故管道不断经历着温度升降，在这期间各管段的热位移和摩擦力等都会有所改变。受到管道铺设状态的影响，很多管段都容易出现问题，并不一定是供热效率最高的地方容易出现故障。现在多设计在管段内增加补偿器作为过渡，可是伴随着供热管道温度的不断变化，会出现与设计状态不符等情况，从而造成管段被破坏。所以我们也应该综合考虑管段所受的压力、循环温差、管径以及厚壁对于管道的影响。
三、直埋供热管道施工工艺
1、直埋管段基坑开挖
对于较为特殊地段，因其土质较差、地下水位较高等原因，要制定并选用切实可行的防护措施，以确保安全性。挖掘基坑施工过程中，要根据中心线、标高、横断面来开挖，禁止超挖。记录好沟槽开挖事项，待挖好沟槽后，把中心线放入槽底，并将中心线桩埋设其中，将标高桩设置在沟槽边上。在进行修边清底时要根据槽底中心线和标高线来进行，要严格检查槽底，让其符合设计值。对沟槽的验收要请监理工程师进行，并记录好验收事项。当砂土的含水量过低时 ,要及时洒水将其润湿，待砂层成活后，若还不能进行连续施工，要用草袋等物覆盖在砂石层上，再用平板振动器进行夯实达到设计标准，最后检查合格后才可以下管。
2、套管安装
套管的安装要在垫层经检验确认合格后方可进行，待复测基础面标高达到设计标准后，在其上面进行测量放样，检测出井的中心点和管道中线，并按照其中心点和管道中线进行挂设管道边线，从而就可以根据该边线来控制管道的走向和高程。
根据设计图纸要求来选用预制管构件，并按照设计管道尺寸和质量要求对预制管进行验收。用机械将预制管运输到施工现场，再用汽车吊将其吊装到基坑底部，最后由人工将管道就位和安装。
套管下管完成后，将其排好，再对线校正，在管底两旁用石子楔稳，确保其不移动，最后再复核一次流水高程，确定达到设计标准后方可进行接管工作。
3、直埋供热管安装
在高处设置放气阀，在低处设置泄水阀。在干管直接引出分支管时，要按照相关规定，将固定墩或轴向补偿器或弯管补偿器设置在分支管上。直埋管道上的阀门要在管道的轴向荷载的承受范围之内，一般选用钢制阀门进行焊接连接。补偿器或固定墩设置在管道壁厚变化处，将固定墩设置在大管径或壁厚较大的一侧。采用手工电弧焊的焊接方法，并选派考试合格的有证焊工进行焊接。
四、直埋供热管道安全运行的分析
1、直埋供热蒸汽管道
（一）、热补偿的处理
根据国家规定：补偿的铺设方式需要在直埋蒸汽管道中使用。目前，常见的方法是工作人员自己设计制作一些固定支座来人为制定出补偿管，与此同时，也需要固定支座适当地减少，不可过多。很多时候，一些工作人员为了方便计算与施工而依据直埋热水管道的参数与布局、依据管道驻点确定补偿段的数量。但这是蒸汽管道，所以这样做可能会存在一些问题。由于直埋热水管道的重力远远大于直埋蒸汽管道，因此相应的摩擦力也应该远远大于蒸汽管道，即直埋热水管道的热位移远远小于蒸汽管道的热位移，所以蒸汽管道的摩擦力远远小于管道受热而产生的力。如果补偿器及管道存在安装质量或其本身材料的问题的影响，它的受热伸长的长度都会有所不同，而这就导致管道受热不均，从而造成了热位移不断变化的现象，即补偿器的工作能力不够，最终管道或补偿器遭到破坏。所以关于直埋蒸汽供热管道的补偿器安装问题，不应该简单地参照直埋供热热水管道的敷设情况及补偿器的安装情况，应该合理安排固定支座的位置及数量，从而使得所有的管段都有补偿状态。
（二）、避免水击
设计安装蒸汽管道的时候，应考虑到管道疏水的情况，避免产生水击。目前国家技术手册中规定，直埋蒸汽管道的疏水设备间距为150m～200m，这是为了防止出现水击的现象，更加及时地将蒸汽管道中出现的水排出。为了保证管道中的水可以及时地排出，不出现水击现象，设计蒸汽管道的时候应该按照规定的尺寸，合理地设置疏水点。在蒸汽管道的最低和垂直上翻点处应该适当地设置一些疏水点。此外若有分段阀门的蒸汽管道，设计人员也应该充分考虑阀门闭合前后的压力及其他具体情况，根据这些情况合理设置疏水点，防止阀门关闭以后疏水失误造成水击现象。疏水点尽量选择在远离一些阀门和补偿器等比较脆弱的地方，防止水冲击时会造成一些损坏，尽量选用一些大功率的疏水阀来排出凝结水。以上是针对设计的合理要求，而要防止水击还要有准确的操作。比如管道第一次蒸汽运行的时候，要慢慢地打开阀门，使其慢慢升温，这样凝结水才不会一下子出现很多，有效地避免了水击现象，及时地排出了凝结水，为整个管道的运行安全提供了基础。
2、直埋供热热水管道
由于热水管道的应力低，因此可以存在无补偿管道，要用无补偿冷安装方式铺设。采用无补偿冷安装的铺设方式，可以大大地减少成本，工人敷设起来也更加方便，但是同样也对设计人员的计算精准度要求更高，因为它需要释放二次应力，从而使得热水管道总是在很高的应力下工作。相对来说，一些比较大的管径容易出现变形，所以计算起来更加棘手麻烦。
3、减少直埋管道故障率的措施
（一）、热网主次的划分
对于供热面积及供热半径较大的热网系统，—般在设计阶段可将其分为三个级别：供热热源为最高级，供热干线为较高级，分配到供热用户及用户支管为较低级。其主要优点是减少了因提高可靠性所需增加的投资，同时也提高了供热管网的可控制性，在出现事故的情况下运行质量高、控制方便、而且能实现限额供热。
（二）、供热管网采用分段控制
在供热管网上装设分段控制阀，可将热网管线合理分段，是提高热网可靠性保障的有效措施之一。热网系统借助于管线上安装的分段控制閥，可方便在管网发生故障时采取措施，从而减小停止供热的范围。分段阀可设置在输送干线和配送干线上。设置于配送干线上的分段阀应位于分支干线上节点之后，这样可保证分段阀后的管道发生故障时，阀前用户可以正常供热。热网分段可减小发生事故时所停止供应热负荷占全部热负荷的比例。必须指出，采取分段的措施后，将增加阀门的投资，但阀门所占费用不大。由于热网元件数量的增加，故障率也将随着增加，可靠性随着减小。但故障发生时，停止供应热负荷所占全部热负荷的比例对可靠性的影响更大。因此从整体上看，可靠性还是增加了。
（三）、提高热网的备用水平
借助于设备与管网的备用提高减少事故状态的次数。例如，可设置复线管网及环网。设置成环网不但可以提高备用水平，同时可减少停止供应热负荷所占全部热负荷的比例。增强热网元件能够增强管网的质量，高质量带来的低故障率可减小事故发生的可能性。
五、结束语
通过对新时期下直埋供热管道安全运行的分析，进一步明确了直埋供热管道安全运行的方向，为供热管道的优化完善奠定了坚实基础，有助于供热管道施工技术水平的提高。
参考文献
[1]陈海燕,张皓皓,颜燕.提高直埋供热管道安全运行的途径[J].煤气与热力,2010
[2]杨海礁.直埋供热管道埋深的研究[J].煤气与热力,2010
[3]肖世泉.直埋供热管道施工工艺中应注意的问题[J].建筑工程,2009.