摘要：本文從熱力管網(wǎng)設(shè)計(jì)的合理化、熱力管網(wǎng)固定支架與旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)、嚴(yán)格管網(wǎng)施工質(zhì)量關(guān)等四大方面研究了熱力管網(wǎng)的設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題， 城市現(xiàn)代化建設(shè)過(guò)程中常常使用到了各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而集中供熱工程的熱力管網(wǎng)設(shè)計(jì)是其中較為重要的設(shè)置，本文在此談了談自己的觀點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：熱力管網(wǎng)； 設(shè)計(jì)；
中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
前言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，提高了人們的生活水平，這也給城市熱能的消耗帶來(lái)了增加。為了能夠達(dá)到人們生活的日常需要，以及熱水管網(wǎng)的負(fù)荷正逐漸變大，這就對(duì)熱水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)和施工提出了更為嚴(yán)格的要求，使得熱水管網(wǎng)正常運(yùn)行的有效調(diào)節(jié)面臨著新的研究問(wèn)題。
一、熱力管網(wǎng)設(shè)計(jì)的科學(xué)化分析
1、管網(wǎng)的劃定及布置情況。①在選擇管網(wǎng)及確定其布置情況時(shí)要在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，使其達(dá)到相應(yīng)的施工要求。在管線布置過(guò)程中最好使其穿過(guò)地勢(shì)平坦、土質(zhì)好的地面，保證在水位較低的地區(qū)進(jìn)行；②綜合經(jīng)濟(jì)因素，在購(gòu)買(mǎi)熱管網(wǎng)主干線時(shí)盡量以最少的數(shù)量完成施工；③聯(lián)系附近的施工環(huán)境，在施工時(shí)要保存良好的環(huán)境現(xiàn)狀，避免破壞環(huán)境的美觀效果；④積極配合市政設(shè)施工作，對(duì)管線進(jìn)行準(zhǔn)確合理的布置，這樣才能有利于施工的安裝和維修工作。
2、選擇合理的敷設(shè)方式。供熱管道的敷設(shè)情況有著重要的意義，不僅能夠確保熱網(wǎng)在運(yùn)行時(shí)的安全可靠，還能減少建設(shè)工程的資金消耗，增加管網(wǎng)的使用壽命，方便工程的施工，給各項(xiàng)管理工作創(chuàng)造有利的條件。社會(huì)技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了直埋技術(shù)的發(fā)展與使用，實(shí)際情況表明了直埋技術(shù)在保溫方面能起到明顯的效果，其優(yōu)勢(shì)在于占地面積小、環(huán)境影響少，使用壽命長(zhǎng)，資金消耗低等。
3、熱網(wǎng)主干線的布置。當(dāng)集中供熱熱源點(diǎn)逐漸減少時(shí)，供熱半徑則逐漸加大，供熱管網(wǎng)的建設(shè)需要投入很多的資金，通常要占到供熱工程總投資的一半以上。需要保持熱網(wǎng)主干線與熱負(fù)荷密集區(qū)較為接近，這樣可將管線長(zhǎng)度控制在一定范圍內(nèi)，避免給建筑施工帶來(lái)嚴(yán)重的影響。通常情況下供熱管網(wǎng)的主管線是平均比壓降最小的環(huán)路，其給熱水供熱管網(wǎng)，以及用戶系統(tǒng)的阻力損失不會(huì)造成太大的影響，主要是將熱源傳到最遠(yuǎn)的熱用戶的環(huán)路中來(lái)當(dāng)成供熱管網(wǎng)的主干線。
4、熱網(wǎng)管徑的選擇。各管段的直徑在管網(wǎng)設(shè)計(jì)過(guò)程中常常按照供熱管網(wǎng)各管段的計(jì)算流量及比壓降范圍進(jìn)行選擇，而熱負(fù)荷情況決定了流量的大小。在選擇管徑前期應(yīng)該對(duì)各管段的現(xiàn)有熱負(fù)荷實(shí)施準(zhǔn)確的計(jì)算，以預(yù)測(cè)出負(fù)荷將來(lái)的增容情況。
二、熱力管網(wǎng)固定支架的設(shè)計(jì)問(wèn)題分析
1、熱力管線分段施工在支架推力固定中的作用。熱力管線與別的市政管線在施工方面基本是一致的，經(jīng)常會(huì)面臨著不同因素造成的影響，例如：資金周轉(zhuǎn)不利、拆遷受阻、規(guī)劃困難等的。
2、承受分段試壓和總試壓的固定支架。當(dāng)熱力管線到達(dá)一定施工階段后需要采取分段試壓，一般情況下無(wú)需設(shè)備，且固定支架無(wú)需焊卡板，這是為了使得焊口的焊接質(zhì)量能夠一次試驗(yàn)完畢。但需要注意的是此種分段試壓跟之前提到的分期、分階段施工供熱的管線的試壓屬于兩種形式，后者可歸納為總試壓。因?yàn)榉蛛A段試壓的固定支架無(wú)需焊卡板，在打壓試驗(yàn)時(shí)不用檢驗(yàn)固定支架的荷載。對(duì)于總試壓過(guò)程不僅要再次檢驗(yàn)管線的焊接質(zhì)量，還需要檢驗(yàn)管線上的設(shè)備，如：補(bǔ)償器、閥門(mén)等。這就給相應(yīng)的計(jì)算設(shè)計(jì)提出了要求，在對(duì)固定支架設(shè)計(jì)、計(jì)算時(shí)，其Po以總試壓的壓力值為標(biāo)準(zhǔn)，不能根據(jù)設(shè)計(jì)壓力值進(jìn)行，以此確保固定支架在承受總試壓時(shí)具有良好的安全性。
3、不同管網(wǎng)布置形式下固定支架的承受力。(1)管道吸收熱伸長(zhǎng)運(yùn)用軸向補(bǔ)償器，對(duì)于彎頭、閥門(mén)、堵板周圍的固定支架受力為不平衡內(nèi)壓力，且此種內(nèi)壓力會(huì)根據(jù)管徑的增大而變大，最終的壓力大小要大于管線上形成的彈性力、摩擦力。當(dāng)存在這種力時(shí)需要采取有效的措施進(jìn)行處理。而固定支架出現(xiàn)變化時(shí)接近堵板，增加了推力。(2)管線吸收熱伸長(zhǎng)運(yùn)用自然補(bǔ)償，使得固定支架兩側(cè)的不平衡因?yàn)閮?nèi)壓力而消失。其承受力一般來(lái)源于管線或者設(shè)備產(chǎn)生的彈性力和管線熱伸長(zhǎng)過(guò)程中與支架形成的摩擦力。對(duì)以上受力情況進(jìn)行研究能夠使得整個(gè)施工過(guò)程能夠有重點(diǎn)的進(jìn)行。
三、熱力管網(wǎng)中旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)問(wèn)題分析
1、設(shè)計(jì)選擇旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的重點(diǎn)。在旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器設(shè)計(jì)及選擇過(guò)程中應(yīng)該參照實(shí)際情況進(jìn)行，以管線的走向、敷設(shè)方式等作為前提來(lái)準(zhǔn)確的劃定補(bǔ)償器的位置、形式等，最終劃定H值、L值及旋轉(zhuǎn)角度θ，這樣才能達(dá)到管系設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。旋轉(zhuǎn)角度大小對(duì)于補(bǔ)償器內(nèi)部密封材料能造成較大的影響，對(duì)其使用壽命起到了作用，給固定支架的受力造成變化。通常θ值低于60°，θ值在管徑變大時(shí)會(huì)減小，從而降低管道位移給固定支架造成的摩擦力大小，確保并保證運(yùn)行運(yùn)用時(shí)補(bǔ)償器的正確使用。力臂的旋轉(zhuǎn)是管道的熱伸長(zhǎng)的主要依據(jù)，Π型組合的管道力臂發(fā)生旋轉(zhuǎn)后會(huì)引起被補(bǔ)償管道的橫向移動(dòng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要盡可能地控制橫向移動(dòng)對(duì)管系安全運(yùn)行造成的影響。不僅要滿足管道的剛度、強(qiáng)度，且在θ值低于60°，需把力臂的長(zhǎng)度控制在2～6m。Ω型組合在算L值時(shí)需要參照管道間距B值與旋轉(zhuǎn)角度θ。
2、導(dǎo)向支架的安排。設(shè)計(jì)熱力管網(wǎng)時(shí)需結(jié)合導(dǎo)向支架對(duì)管線的移動(dòng)情況，這樣能夠避免管道熱伸長(zhǎng)時(shí)造成縱向彎曲、徑向位移給管道帶來(lái)的不利影響。旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的補(bǔ)償量和兩固定支架的間距較長(zhǎng)，管道在補(bǔ)償器運(yùn)行時(shí)形成橫向位移，經(jīng)常發(fā)生失穩(wěn)情況，在補(bǔ)償器布置過(guò)程中要設(shè)置導(dǎo)向支架。應(yīng)根據(jù)補(bǔ)償器的布置形式選擇合適的導(dǎo)向支架位置、間距。Π型組合在設(shè)置導(dǎo)向支架時(shí)，需避免長(zhǎng)距離管道移動(dòng)引起的失穩(wěn)，還要保證補(bǔ)償端管道橫向位移的正常，第一導(dǎo)向支架需設(shè)置于距補(bǔ)償器20～40m處，這是根據(jù)應(yīng)根據(jù)補(bǔ)償量和管徑大小而定的。Ω型組合的第一導(dǎo)向支架需布置在距補(bǔ)償器5~25m處。導(dǎo)向支架間距在長(zhǎng)距離補(bǔ)償需控制在50～70m。
四、控制熱力管網(wǎng)施工的質(zhì)量問(wèn)題分析
1、積極構(gòu)建科學(xué)的施工質(zhì)量體系。在施工過(guò)程需建立一套完整的質(zhì)量保證體系，主要是根據(jù)工程的性質(zhì)、工期、材料、運(yùn)輸?shù)炔煌闆r，并且具備良好的人員素質(zhì)和機(jī)械裝備作為前提條件。需要以全局角度考慮后設(shè)計(jì)詳細(xì)的施工方法，規(guī)劃施工進(jìn)程，做好現(xiàn)場(chǎng)安排工作，以此實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、施工、技術(shù)等各方面的有效結(jié)合，在保證工程質(zhì)量的同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)效益。
2、控制保溫管的質(zhì)量關(guān)。硬質(zhì)聚氨酯保溫直埋技術(shù)是熱網(wǎng)經(jīng)常使用到的，在運(yùn)用時(shí)必須確保聚氨酯的發(fā)泡的溫度、時(shí)間、配料達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)于保溫材料的性能指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制。
3、有效清除管內(nèi)雜物。施工過(guò)程常存在諸多問(wèn)題，經(jīng)常因?yàn)槭┕と藛T工作失職而出現(xiàn)管子隨意放置，施工過(guò)程無(wú)法達(dá)到管理的需要，造成管內(nèi)存有焊渣、泥沙、石塊等不同雜物，導(dǎo)致管網(wǎng)出現(xiàn)堵塞，使得熱網(wǎng)的使用出現(xiàn)很大的阻礙，一般能造成系統(tǒng)熱失衡，引起局部不熱，阻礙了系統(tǒng)調(diào)整，無(wú)法確保供熱質(zhì)量。嚴(yán)重會(huì)造成除污器堵塞或系統(tǒng)損壞。
4、對(duì)外網(wǎng)進(jìn)行有效清洗。為了保持管路系統(tǒng)的清潔，在安裝過(guò)程中要將管內(nèi)雜物清除，當(dāng)管道安裝結(jié)束后進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，同時(shí)清洗管道系統(tǒng)的內(nèi)部。這樣就能將殘留在管內(nèi)的鐵銹清除，并有效的焊渣，防止因雜物而引起管堵，破壞了閥門(mén)、儀表。
五、結(jié)語(yǔ)
總之，供熱管道隨著所輸送熱媒溫度的升高，為了使管道不會(huì)由于溫度變化所引起的應(yīng)力而破壞，必須在管道上設(shè)置各種補(bǔ)償器，其目的在于補(bǔ)償該管段的熱伸長(zhǎng)而減弱或消除因熱膨脹而產(chǎn)生的應(yīng)力。本文主要就此展開(kāi)論述，可供參考。
參考文獻(xiàn)：
[1]趙廷元.熱力管道設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].太原：山西科學(xué)教育出版社，2006.
