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探讨热力管道补偿器在供热管道中的运用

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第6期作者：江志辉

[导读] 摘要：本文阐述了热力管道补偿器在供热管道中的运用的重要性，对热力管道补偿器在供热管道中的运用存在的问题进行说明，做出热力管道补偿器在供热管道中的运用的措施解决方案，希望对我国热力管道补偿器在供热管道中的运用的发展有所帮助。

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        摘要：本文阐述了热力管道补偿器在供热管道中的运用的重要性，对热力管道补偿器在供热管道中的运用存在的问题进行说明，做出热力管道补偿器在供热管道中的运用的措施解决方案，希望对我国热力管道补偿器在供热管道中的运用的发展有所帮助。
        关键词：热力管道；补偿器；供热管道运用
        一、热力管道补偿器在供热管道的重要性
        在设计供热管道时，一个必须要考虑到的因素就是热膨胀问题，如何简单而有效的设置热力补偿设施，确保在加热状态下管道的安全使用，在热力管道的设计过程中就显得尤为重要了。热力管道建成投入使用后，如果遇到特殊情况，如外部环境温度突然升高或是工作介质的温度很高时，会导致整个管道系统产生大量的热膨胀以及轴向推力，如果热膨胀在短时间内不能很快消除的话，会严重损坏管道系统，导致热力管道不能正常工作而造成各种各样的损失。为了使供热管道在稳定安全的条件下正常运行使用，设计之初就必须考虑到管道的热补偿问题，在设计、施工过程中遵循安全、可靠、经济适用的原则，选用合适的补偿器就显得尤为重要。
        在生活中我们常发现一个现象，一些供热管道折成了几字形，旁边又没有看到明显障碍物需要避让，为什么要折成这个形状呢？这是因为由于钢材受热膨胀的特性，供热管道在设计时需要采取措施消除由于管道受热产生的热应力。几字形是热力管道的 π 型补偿弯，属自然补偿的一种，较为常见，设计安装都很方便；缺点是弯头处局部阻力大，管道内介质流经时压降大，多适用于短距离的管道。热力管道由于温度高，热胀冷缩的效应很明显，在管道布置时需增加补偿器或自然补偿来吸收热膨胀，否则会造成管道局部应力过大，引起管道撕裂等事故。所以在供热管道中设置补偿器是非常有必要的。
        二、热力管道常见的问题
        供热管网运行过程中常见的故障，大都发生在管道附件或是管道中，这是因为在供热过程中，管网运行时间特别长，管道及其附件特别容易发生腐蚀和破损现象，笔者在此总结了管道及其附件经常遇到的故障：
        1、管道常见故障。通常情况下，管道常见故障有：供热管道内外被腐蚀、管道破损裂缝、管道内堵塞等现象，这些现象的存在都有会影响管道的正常运行。管道内外被腐蚀：通常状况下，管道内腐蚀，主要的是管内相关物质、运行参数导致的。管内腐蚀可分为溶解氧腐蚀、气泡腐蚀两种。溶解氧腐蚀，是指管道中的用水在使用之前未经过除氧处理，严重腐蚀管道内表面，溶解氧腐蚀是导致管道内腐蚀的主要原因，管道长时间处于被腐蚀的状态，就极易发生管道
        2、漏水现象。气泡腐蚀，主要发生在间断运行的热力管道中，管道不运行的时候，管道内就会产生空气泡，引发气泡腐蚀。管道外部腐蚀，绝大多数是与管道敷设所处的环境温湿度、管道本身的质量有很大的关系，管道所在环境通风不畅且湿度较大的时候，就非常容易引发管道外部腐蚀，从而导致管道漏水。另外，管道质量也会严重影响管道的正常运行，假设管道质量不合格或是保温措施不到位，也能引发管道外部腐蚀。
        3、管道破裂也是管道运行中常见的故障之一，有些管道在安装、维修的过程中，焊接质量较差，或者出现操作不当的失误，焊接位置会混有泥沙，焊接表面非常不光滑，亦或是焊接厚度不达标。在管网使用过程中，管道内部的水压太大，会引发焊接缝破裂现象，引发管道故障，严重影响管道的正常运行。
        4、管道堵塞也是管道常见故障之一，引发管道堵塞的因素非常多，最主要的是未对施工完毕的管道进行有效、系统地清洗，管道运行一段时间后，各种杂质混在一起，最终导致管道堵塞。
        5、管道附件常见故障。通常情况下，导致管网出现问题的原因不仅只有管道故障，管道附件故障也会使管网出现很大的问题，管道附件故障，指的是补偿器、闸阀等附件损坏，引发供热管网故障，其中，闸阀故障是最主要的，它具体包括闸阀被腐蚀、脱落等损坏，一旦出现损坏，后果将非常严重。

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补偿器破损也是引发管道附件故障常见原因，我们也同样需要高度重视。在供热管网日常运行过程中，肯定还有其他的因素导致管道发生故障，我们也要高度重视，比如说：在正常运行时，突然停电、停泵等因素导致的水击现象。
        三、热力管道补偿器在供热管道的运用
        1、熟悉路由范围内的地形地貌、地质勘探结果、地下管线及建构筑物基础、地上影响管道施工的各种情况。精细设计，采取必要合理措施，合理穿、跨越障碍物，回避局部碰撞，避免采取局部绕行和小角度弯头上下对接、管子直接打坡口斜接等不当措施，减少事故隐患。根据热网的设计参数，确定应力水平，可采取不同的安装方式，如冷安装、预应力安装方式等。应采取必要的保护措施，尽量降低三通、异径管、阀门所受应力水平，减少弯头处因热胀冷缩变形。对补偿器的设计应严格执行相关标准规范的规定，并充分了解所选用补偿器的性能和适用范围，不得随意人为增设补偿器。
        2、设备材料选择。在管道设备材料采购时，特别是保温管、阀门、补偿器等，建设单位以及相关招标评标人员应认真履责，把产品质量作为第一要素，而非简单的最低价中标，杜绝只关注价格不考虑质量的情况发生。评标人员应以专业技术人员为主，并要求评标人员掌握涉及产品的原理、结构形式、材料、适用范围等。如对于目前广泛应用的以硬质聚氨酯作为保温材料、高密度聚乙烯作为外护管的保温管，更应充分掌握其产品质量标准。熟悉结构形式、生产过程以及主要材料的市场价格，在此基础上，综合考虑制造商的合理利润以及应缴纳的各种税费来评定报价是否合理，而非简单的最低价。以免关断阀起闭扭矩过大甚至是操作失灵，或者承压能力不足，影响管网的检修和抢修时间。
        3、施工。在施工过程中需要各方面密切配合，及时做好施工前的准备和施工方案，认真核实施工图的路由，特别是重要节点如过路口、铁路、高速公路、河流的地下情况勘察测量工作，提前做好避让工作，避免和杜绝管道碰撞而发生不必要的变更，更不应为减少工作量或因工期要求，随意施工，导致违反设计规范。
        4、运行维护与管理。建立日常运行维护管理制度以及具体的操作规程。对于新建管网，在供暖期前必须进行冲洗，确保运行水质清洁，避免管道内杂物沉积造成阀门、除污器堵塞甚至损坏。在日常巡检中，发现问题及时解决，防患于未然。对于服役时间较长的管网，更要重点检查，发现问题应及时检修。在非供暖期，应采取管网的带压、带水保养，采用软化除氧水并保证水质清洁。对发现泄漏的管段，应及时维护检修更换，避免更大事故的发生。
        四、总结
        当今社会，技术飞速发展，供暖技术也在不断提升，各项机制也在渐渐完善，供暖管道故障发生几率在渐渐降低，我们仍需在设计规划、施工建设、运营监管等方面积极持续努力，最大限度地降低故障的发生几率。热力管道在工作运行时温度一般都比较高，管道系统就会产生很大的热膨胀和轴向推力。为确保管道系统的安全，应确保系统有足够的伸缩余量。在补偿器安装过程中，充分考虑实际中所应用介质的压力、承受温度范围、安装位置、后期维护等问题，科学合理选择适当的补偿器，确保热力管道安全稳定运行是十分重要的。应从运行安全的角度出发，尽可能采取措施排除事故隐患。运行管理单位应建立应急机构和较完备的应急预案，一旦发生安全事故，迅速采取措施，进行抢修，将事故的影响降到最低程度。
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