中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司 河北省秦皇岛市 066000
摘要:现阶段,随着城市化进程的不断加快,城市供热需求呈现出日益增长的趋势。城市集中供热一级管网传输距离长、拓扑结构复杂、覆盖面积大,因此城市集中供热管网设计尤为重要。本文章从集中供热管网系统概述入手,分析了城市集中供热管网设计的要点,以期为业内相关工作人员提供一定的参考。
关键词:城市;集中供热;管网设计
引言
在城市集中供热管网系统中,通过合理的规划和设计,可以提高供热系统的效率,降低能源消耗,减少环境污染。通过科学的管网布局,可以最大限度地缩短供热管道的长度,降低传热损失,提高能源利用效率。优化供热管网的管径和材料选择,可以减小管道的阻力,提高流体运行效果,从而降低能耗。此外,采用先进的监测技术和控制系统,可以实时监测供热管网的运行状态,及时调整供热水温、流量等参数,达到精确供热的目的。
1集中供热管网系统概述
城市供热是民生保障工程,供热质量直接影响人们的生活环境,在日常供热过程中经常会出现管网泄漏问题,不仅会严重影响人们的使用体验,还会造成大量的资源浪费。城市化进程稳步推进的过程中,各城市都将集中供热管网工程作为重点,此工程通过在城市内建立完善的集中供热管网,可满足城市内的供暖需求。集中供热管网运行中,媒介为水蒸气或热水,经由多个热源,再通过管网与热交换之间供热,可实现高效、安全供热。目前城市集中供热管网中主要包含热网、热源与用户几个关键要素,不同要素之间通过建立紧密联系,可为供热提供便捷,并降低供热中的能耗。不同于传统供热方式,集中供热下的供热效率高、节能性强,可在供热的过程中降低环境污染,取得较大的经济效益。各城市通过建立集中供热管网系统,可统一管理供热过程、要素,进而保障供热质量,由系统依据实际需求合理调节管网的加热温度,外部温度对加热过程的干扰小。另外,管网相关模块自动采集室外温度变化情况,依据采集的数据和实际需求,精准控制加热介质流速、温度,使供热参数与用户需求相一致。另外,城市集中供热管网系统内安装有各类仪表,不同仪表负责采集各种数据,与此同时,仪表还能分析各类数据,得到供热需求、供热参数,以动态监测供热情况,一旦存在异常情况,系统能自动预警并调节。
2城市集中供热管网设计的要点分析
2.1完善维护管理制度
结合不同岗位、不同环节建立相应的岗位责任制以及操作规范。有关单位还要制定城市供热管网涉及的设备设施保养和维护手册,做好应急预案制定;第二,结合管网建设情况制定相应的维护和管理工作方案,使工作人员更加明确工作任务,如出现压力降低或者温差大的情况,要及时进行全网诊断,对问题位置进行处理;第三,做好焊接质量把控,严格根据焊接工艺技术要求进行处理,在焊接完成之后还要进行验收,只有在合格的情况下才能投入使用;第四,严格落实谁主管谁负责的工作原则,经过多方论证在确认泄露腐蚀问题的情况下,要对相关责任人追责。随着科技的推动,许多新材料被使用在城市市政管网建设过程中,城市供热管网泄漏检测系统的保温管施工中,可以将抗腐蚀耐氧化的新型管材使用其中,不过这类新材料成本较高,所以要因地制宜灵活处理;可以使用PPR等复合塑料管材代替钢管,以此来解决腐蚀结构等问题的发生,延长管网的使用寿命;在工作人员具有丰富经验的情况下融入人工智能,借助大数据分析技术,以此来提升管网的运营效率并提升维护质量。
2.2管道试压
在管网1km位置开展强度试验,依据1.5倍做2.4MPa强度试验,计算端部、固定支架受力数值。为确保端盖安全性,需要在端部末端采用千斤顶。强度试验应在管道接口防腐、保温施工和设备安装前开展。试验介质需选用清水,开展注水操作前需将管道内空气排净,试验压力强度应为当前工作压力的1.5倍。当试验压力低于本地自来水压力时,可直接注入本地自来水加压;当试验压力高于本地自来水压力时,可率先注入本地自来水,随后利用试压泵持续加压。在进行注水测试时,需将水位注射至最高溢水点。液压试验应在5℃以上环境下开展,若气温低于5℃,需采取相应的保温措施,以确保强度试验顺利开展。
2.3管道系统吹扫与清洗
利用清水对工艺管道进行吹洗,应遵循相应的吹洗顺序,即先吹洗主管、其次吹洗支管,最后吹洗排水管道。在吹洗主管过程中,应事先将各个支管阀门关闭,需按照管道前进方向对沿途管道展开吹洗。同时需要严格控制吹洗流量、压力,吹洗压力应低于管道设计压力,流速需大于管道工作流速。在开展吹洗操作前,应将排放管道同排水沟渠、排水井相连,确保吹洗后的脏水、污渍等可顺利排放。排放管截面需高于冲洗管截面的60%,排水过程中切忌形成负压。冲刷时,必须以系统中最大流速或1.5米/秒以上的速度进行。在没有明确的设计条件下,用肉眼检验水的冲刷质量,如果水的颜色和透明度与进口的水相符合则通过。清洗完毕后,应将管路和阀门中的积水彻底排出,必要时使用压缩空气进行烘干或采取氮气、放置干燥剂等保护措施。
2.4应用信息化技术
我国信息化已经渗透到各行各业,信息化技术也促进了各行业的发展。在当前形势下,城市燃气企业要积极引进先进的信息管理技术,建立网络安全信息管理平台。安全信息平台能有效监控各类危险源,对于安全生产区域内的各重大安全风险进行统一管理,这样能及时发现问题。企业可以使用电子地图,将安全风险源的位置标注出来,并实时监控各类风险源。由于供气区域较大,很多处于无人值守状态,这样增加了安全风险,通过增加安全风险监测点,及时收集和传递风险信息。这样可以及时通知到安全管理人员,详细了解这些地方的具体情况,发现存在安全风险后,及时排除隐患,避免安全事故发生。目前很多燃气企业仍靠人工操作来进行风险排查管理,但由于安全风险源较多,这种方式要投入大量的人力成本,但工作效率不高,对各类存在的安全问题,发现不及时。通过安全监控,实现智能化,实时监控,发现问题报警,及时传递安全警报信息,第一时间应对解决,这样减少了安全事故发生频次。城市燃气企业还可以通过安装火灾报警装置,及时进行火灾预警,将各类火源及时扑灭,从而确保安全生产。
2.5管道组对、焊接质量验收
将预制完毕的保温管道运送到施工现场,开展现场组对,通常3-4个为一组,在组对过程中需要应用专用对合卡,根据设计规范要求确定间隙,禁止强行对接,以防因应力聚集而导致焊接裂纹等。该项目手工氩电联焊为主要焊接方式,在焊接完毕后开展质量验收工作。质量检验顺序为:对口、表面、无损、探伤、强度、密实度检验。最大对口差不能超过管壁厚度的10%且应<2MM,当管壁厚度不等时,厚度应<10MM。当壁厚差>3MM时,为了避免焊缝的应力聚集应及时开展削薄处理。焊接完毕后,焊接面不应有气孔、夹渣、裂纹等缺陷,若存在上述缺陷,应及时对其进行处理。
结束语
综上所述,城市供热管网系统运行时间较长,所处环境较为恶劣,同时管网所处位置很容易受到物理、化学等因素影响出现泄漏问题。因此要对其泄漏问题的产生原因进行深入分析,结合设计、施工、运行、维护管理等方面的措施,使其耐久性得到保障。
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