供热系统的安全运行与事故预防

发表时间:2020/9/8   来源:《城镇建设》2020年4月第12期   作者:李莎莎
[导读] 在新时代背景下,人们的生活质量和水平不断优化,
        摘要:在新时代背景下,人们的生活质量和水平不断优化,对生活质量的要求也逐步提高。其中,供热系统的重要性也凸显出来,而在供热环境快速发展的今天,管网泄漏事故时有发生,影响到人们的日常生活和生命安全,因此必须加强供热系统的管理效果。基于此,本文以供暖为重点,阐述了存在的安全隐患,并提出了合理的防控措施,希望能有所帮助。
        关键词:供热系统;安全运行;事故预防
        1供热安全管理的基本功能
        1.1采集功能
        由于供热必须长时间敷设在地下管道或高空管道中,管道进出口应选用不同类型的阀门控制。在长期使用过程中,会对管道和设备造成损坏。供热安全管理部门可以在管道设备中安装传感器,采集管道设备的运行信息和实际情况,并借助无线网络传输到数据服务器。
        1.2传输功能
        利用传感器节点采集管道设备运行状态信息后,通过无线网络传输到汇聚节点,使安全监控机制能够在后台服务器上采集环境状态节点的信息。信息传输的过程是:无线传感器节点通过4G通信网络收集网络信息并传输到汇聚节点。在此基础上,汇聚节点采用串口信息传感,将多个传感器节点的信息传输到室内监控系统的服务器端,为服务器端的处理提供保障。在信息传输过程中,应有效压缩和存储数据内容,降低传感器网络中传输和通信的成本,保证节点间的负载平衡,提高数据传输和分发的效率。
        2供热系统常见的安全事故
        2.1“热源”安全事故分析
        在供热系统运行过程中,所谓“热源”是指不断为供热管道提供资源的场所和相关设备。一旦“热源”发生安全事故,极有可能造成供热运行大范围停滞等问题。因此,在供热系统安全运行过程中,应全面、科学地分析“热源”安全事故的现象和原因。首先,加热设备蒸发。由于汽化引起的强烈汽水冲击,使热源和热网管道、管件严重损坏,造成大量失水。当加热系统中没有备用热源时,整个系统停止加热。一旦发生此类安全事故,极有可能引发其他相关安全事故。例如,维修人员在处理此类安全事故时可能需要花费大量的时间,而这并不能在第一时间内完成。当事故发生的时间节点是寒冷的冬季时,由于管网中没有热水供应,很容易出现管道冻裂的问题。二是设备故障限值不同,影响供热系统整体安全运行。”“热源”是供热系统连续供热的重要前提。为了保证供热,需要大量的机械设备协同工作。然而,在实际应用过程中,一些加热设备容易出现不同极限的机械故障。这种问题一旦出现,极有可能影响供热系统的整体运行安全,也可能造成系统长期停运。如果主输锅炉作为保证供热的核心设备,在实际运行过程中,机械设备的老化或关键部件的失效都可能影响到主输锅炉的整体运行安全。第三,燃油不足或燃油质量低也会影响供暖系统的运行安全。燃料是供热系统连续运行的重要能源。一旦燃油供应不到位或燃油整体质量不高,将影响供暖系统的整体运行安全。四是供水不到位。供热系统在运行中,可能会出现供水不足的问题,或者一旦发生严重失水,容易影响供热系统的运行安全。
        2.2“热网”安全事故分析
        在供热系统的运行过程中,“热源”是一个非常重要的基础,而“供热管网”则是一个非常重要的传输通道。在“热网”发挥作用的过程中,由于管道老化、维护不到位等因素,也容易出现不同程度的故障,严重影响了供热系统的安全运行。首先,供热管道在长期运行过程中,由于埋深较浅、道路车辆长期负重,或因长期使用而缺乏维护,容易发生爆裂。供热管道一旦爆裂,将直接影响供热系统的安全运行,也容易造成大面积失水。当然,在实际工作中,造成管网破裂的原因还包括管道内水压较大,超过了管网的实际荷载,容易造成管道破裂。二是在供热系统运行中,管网的敷设范围和长度都比较大,可能需要大量的附件和集中转换装置。在实际应用过程中,这些关键附件容易出现损坏、腐蚀、断裂等问题,严重影响管网的正常供水和供热。另一个例子是在供热管道敷设过程中,由于工程监理不到位,导致相关附件和补偿器质量参差不齐,以次充好的问题比较严重,也影响了管网的正常功能。
        3避免发生安全事故的预防措施
        3.1在规划与设计阶段采取的预防措施
        (1)规划和施工图设计必须由正式设计部门进行。
        (2)规划和设计必须由经验丰富的操作员进行审查和修订。
        (3)规划和设计必须包括全面有效的预防事故的措施。
        (4)规划建设中的供热系统应是安全可靠的“多热源联合供热”系统。如果是热电联产系统,则供热系数取0.5。它能保证主热源(热电厂)发生事故时,调峰热源能承担事故期间整个系统的供热。
        (5)在规划和建设中,尽量采用多种供水方式,在供热系统的多个位置设置供水站。
        3.2在“热源”采取的预防措施
        (1)多年的实践证明,热源必须有备用加热设备(备用锅炉或备用热网加热器),以提高热源的可靠性。
        (2)热源主循环水泵也应有备用泵。该泵既能满足该热源的要求,又能满足“多热源联合供热系统”中其它热源(或热网)事故时整个系统70%循环水量的要求。
        (3)热源必须有两个电源,两个电源应具有自动切换功能。锅炉房应配备一台与主循环水泵同时发电的循环水泵。
        (4)供热设备和热源工艺管道上的各种阀门、仪表的压力等级必须高于锅炉、热网加热器铭牌上的额定出口压力。例如:当锅炉铭牌上的额定出口压力为1.6Mpa时,各种阀门和仪表的耐压等级应为2.5MPa。
        3.3在“热网”采取的预防措施
        (1)必须创造条件将供热管网设计成环状管网。环形管网不仅可以提高供热管网的安全性、可靠性和水力稳定性,而且可以“自动优化水力工况”,提高供热质量。在运行中,当某一管道发生泄漏事故时,可以通过到处使用切断阀,将环形管网的抢修工作固定在最小的区域内,不影响整个系统的正常供热,减少“热网事故”造成的损失。
        (2)为了提高管网的安全性,也可以将现有的支线管网改造成环状管网。实践证明:在管网改造中,当没有环状管网计算软件时,只需检查管程是否合格即可。管网中的管径应控制在“经济比摩擦”范围内,采用先进的控制设备和先进的控制方法,实现整个系统的水力平衡。
        (3)热水管网敷设的最佳方式是直接安装管道而不进行补偿。实践证明,该方法可大大提高管网的安全性和可靠性,是建设部2004年第218号公告中的推广技术。适用范围:介质温度不高于130℃,安装温度不低于10℃。


        公告所述“主要技术性能及特点”是:通过选用符合CJ/t114-2000和CJ/t129-2001相关标准的预制保温管,节约了建设用地和工程投资,减少了维修工作量,降低了运行成本。当技术条件满足CJJ/t81-9要求时,直接采用冷安装。
        大量的热网安全事故证明,安装在热网中的波纹补偿器是对热网安全的最大威胁。其他类型的补偿器没有类似的事故。从“瓦楞式补偿器”的现状出发,得出“瓦楞式补偿器”不适合我国实际的结论。为了保证热网的安全,现有热网应尽量采用其他类型的产品,或通过改进设计工艺和施工条件取消。该技术已在部分供热管网中得到应用。
        目前,热水管道直埋无补偿冷安装技术已在许多供热管网中得到应用,并有迅速普及的趋势。它们大大提高了供暖系统的安全性。最大管径增加到DN1200。
        3.4在施工建设阶段采取的预防措施
        为了保证供热系统的安全运行,在施工阶段最重要的是要注意热网管道的施工质量。运行中发生的许多事故与管网的施工质量密切相关。因此,我们必须做好以下几个方面的工作:
        (1)首先,我们必须控制施工图纸
        未经正式设计部门出具施工图,不得施工。此外,在施工前,有实际工作经验的技术人员应认真审查图纸并提出修改建议。特别是对关键部位要有更好的处理方案。实践证明,在许多事故案例中没有正式的设计图纸。
        (2)必须控制好材料
        必须使用合格的保温管件和管件。对于保温管,必须注意保温层的耐温性和强度。各种管件(三通、弯头等)必须由保温管厂生产,不得由现场施工人员生产。管网中的截止阀应选用质量优良的焊接球阀或硬密封蝶阀,每一个阀门焊接前必须经过严格的水压试验。
        (3)必须控制施工质量
        首先,管道的焊接质量必须优良。焊接人员必须具有合格的焊工证书。每个焊接接头必须打磨焊接合格,并进行100%无损检测和照片记录。
        其次,管道应平直同心。焊接接头处的保温应在水压试验后进行,保温应合格,保护套管应密封良好。此外,还应特别注意:管沟内管道每天施工结束时,必须对已施工的管道内部进行检查、清理,确认无异物后方可封堵管端。在许多施工管理粗放的供热系统中,各种杂物经常卡在弯管和泵叶轮内,甚至卡在切断阀上,造成供热系统停运事故。
        最后,严格按照施工规范进行管道的填埋和夯实。严禁用推土机将大块硬土、石块直接砸在管道上。
        3.5在运行管理阶段采取的预防措施
        以上工作完成后,将建成先进的供热系统。但操作人员的技术水平、操作水平和管理水平是保证安全运行的关键环节。因此,在经营管理阶段必须满足以下要求:
        (1)必须有完善的组织管理体系和合格的经营管理人员。
        (2)必须有完善的体系管理体系、完备的设备操作规程和切实可行的安全技术操作规程。
        (3)有统一的运行调度指挥系统,负责整个供热系统的运行和调节。如果热源和热网是两个独立的企业,供热运行期间必须实现热源、热网和用热用户的统一指挥和协调。否则,不仅不能保证供热质量和经济运行,而且有时会造成供热系统的安全事故。
        (4)根据供热规律,制定切实可行的运行调节方案和必要的运行调节曲线(表)。方案必须全面、科学。为了保证供热系统的安全、经济、稳定运行,各部门必须在《运行调节方案》的指导下,协调完成本部门的工作。
        3.6在检修阶段采取的预防措施
        每年供热运行结束后,应对供热系统进行全面检修,为下一阶段供热系统的正常运行做好准备。同时,还通过对供暖系统进行了几个月的仔细检查,找出是否存在安全稳定问题,并提前采取预防措施,为下一个采暖期供暖系统的安全运行打下良好的基础。因此,夏季的检修和维护工作是非常必要和重要的。它是供热系统安全运行的重要组成部分,必须做好。
        (1)检修计划要根据采暖期的运行记录、和对现场检查情况的诊断,认真制定,要做到全面、准确、符合实际。
        (2)检修计划实施前,要认真核对和完善检修规程,并按检修规程认真执行。同时做好检修记录。外包的大修工程要做好工程监理。
        (3)检修结束后必须做好验收工作。不合格的地方必须返工。只有认真做好了检修的各个环节,才能做好安全事故的预防。
        (4)供热管网一定要做到“湿保养”
        为了减少管网的腐蚀,增加管网的使用年限和安全性,在夏季管网停运期间最有效的措施是实行湿保养。对于必须进行施工或改造的部位,应尽量缩小排空范围,并把施工的期限安排在开始供热之前,以缩短氧腐蚀的时间。
        (5)供热之前管网水压试验
        每年供热之前要对管网进行水压试验,以确定管网的安全程度和可耐受的最高工作压力。
        (6)要重视老旧管网的更新改造工作
        对于使用年限已超过十五年的老旧管网,应根据具体情况进行有计划地更新改造。可有效的预防事故的发生。
        结束语
        供热企业的安全可靠运行,不仅关系到企业的管理水平和经济效益,而且关系到每个用户的切身利益。从目前供热企业安全管理现状出发,总结了供热企业安全管理中存在的一些问题及管理建议。只要把安全管理工作做得深入、细致、严格,安全事故将控制在可控范围内,供热安全管理工作就能实现根本性转变,供热企业才能持续稳定发展。
        参考文献
        [1]冯赵瑞.安全系统工程(第二版)[M].北京:冶金工业出版社,2019.
        [2]毛海峰.现代安全管理理论与实务[M].北京:首都经济贸易大学出版社,2017.
        [3]张俊发,乔晨晔,王魁吉.供热系统的安全运行与事故预防[J].区域供热,2018(4):25-29.
        [4]刘艳,杨春丽,谭聪,等.市政供热管线有限空间作业主要危害因素分析及事故预防对策研究[J].工业安全与环保,2018,44(6):90-94.
        
        
       
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