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探寻解决热力管网设计与施工中问题的对策

2020-02-20 245 上传者：管理员

摘要：近年来，随着经济的不断进步，城市化进程得到了迅猛发展，城市群的出现极大的促进了集中供热工程的发展。现如今，城市化进程对于各种结构设计的需求不断提升，热力管网设计作为城市建设中不可缺少的一环，备受人们关注。供热管网设计的科学性和合理性以及施工稳定性关乎居民的使用安全和生活安全，尤其是在北方城市中，冬天供暖就需要用到热力管网设计来维护供热管道的稳定，因此提高热力管网的设计水平和施工水平显得尤为重要。论文通过对热力管网设计的现状的了解和掌握，着重分析了热力管网设计和施工中现存在的问题，并提出了有针对性的解决措施，旨在提高热力管网设计与施工的整体安全性，保证热力管工程的顺利实施。

关键词：
探讨
施工
热力管网设计
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1、热力管网设计需要注意的问题

1.1 热力管网布置及敷设方式

热力管网设计可采用采用枝状、环状布置。当用户不允许中断供热的情况下，采用环状布置方式。设计人员必须根据用户要求给出具体的布置形式，力求线路短直，主干线通过用户密集区，并靠近负荷大的主要用户。尽量减少与公路、铁路、桥梁的交叉。

热力管网敷设方式分为1.架空敷设2.地下敷设，又分为通行地沟、半通行地沟、不通行地沟3.直埋敷设，各种敷设方式适用的条件及造价各不相同。因此要求设计人员对施工现场环境、周围的地形地貌、土壤、线路附近其它管网敷设、城市地下水位等各种因素综合考虑给出合理的设计方案。

1.2 热力管网水力计算

水力计算的任务主要是根据热力管网平面图及各用户的热负荷或耗汽量，允许压力降计算热力管道主干线及各分支干管管径。设计人员根据水力计算表反复核算进行方案优化，选择合理、经济的设计管径，确保用户利益最大化。水力计算应包括以下内容：1）确定供热系统的管径及热源循环水泵、流量、扬程；2）分析供热系统正常运行的压力工况，确保用户有足够的资用压头且系统不超压、不汽化、不倒空；3）进行事故工况分析；4）必要时进行动态水力分析。

1.3 热力管道及其附件

热力管道根据设计压力、运行温度、介质种类进行管道材质及管道附件如闸阀、截止阀、安全阀、减压阀、疏水器、排气阀等科学合理的选择。应遵循绿色、节能、环保的要求，既要尽可能的减少设计成本，又要遵循经济可持续发展的原则。

1.4 热力管道伸缩器及固定支架设计

热力管道伸缩器及固定支架设计是热力管网设计需要注意的一个关键问题。热力管道当管内供热介质温度及周围环境温度发生变化时，会引起管道热胀、冷缩现象，运行会产生应力称为管道热伸长。为了解决这一现象必须每隔一定距离安装伸缩器进行补偿。可采用自然补偿、方形伸缩器、套管伸缩器、波形伸缩器和球形伸缩器等，热力管网的温度变形应充分利用管道的转角管段进行自然补偿，此部分选择对管网造价起重要作用。

管道受热膨胀引起伸缩，造成管道位移，固定支架不允许管道在此位置进行轴向及径向位移。因此固定支座必须具有足够的强度，以承受内压推力的作用，固定支架必须有坚固的结构和基础。如果固定支架的设计出现问题，那么必然会影响后期的使用问题，造成热力管网管道发成结构位移，影响热力管网的安全。固定支架安装位置、固定方式、推力大小计算是设计考虑的主要因素，力求固定支架允许跨距大、数量尽可能少。

2、热力管网设计与施工存在的问题

2.1 热力管网设计与施工的外部环境问题

热力管网的铺设地点是城市住宅小区或厂区，多为地下敷设。这些地方拥有众多的地下管网如：给水、排水、电力、消防、天然气、通讯、雨水等，经常出现热力管网与其平行、交叉敷设，城市地形突兀不平，施工中天气及不可预见的因素都会给施工带来影响。众所周知，地下铺设需要凿路挖土，工程量巨大，工期很长，会对城市居民的出行造成一定的影响。施工中合理安排工期，各工种可实行平行及交叉多种方式，优化的施工组织设计是最优的选择。

2.2 热力管网设计与施工的图纸问题

设计图纸，是整个热力管网设计的灵魂，是指导后期进行热力管网施工的关键所在。如果热力管网设计的施工图纸出现问题，会极大的影响热力管网工程的工程质量。而且热力管网设计的施工图纸设计涉及很多流体力学、材料力学、结构力学及数学方面的问题，一个小角度的差异可能会引起蝴蝶效应，造成整个热力管网设计的失败，甚至会影响后期热力管网工程的施工。因此图纸设计的不够合理或者不够科学，会加长热力管网工程的施工期，增加设计和施工成本，甚至还会影响使用的合理性，为居民带来安全威胁。

2.3 城市美观问题

热力管网工程是城市功能的一个部分，整体设计要和城市文化建设相符。如果热力管网设计和施工的布置与城市建设面貌不符，会影响城市的整体景观，这也是很多设计者容易忽略的问题。设计者大多只注意了热力管网的设计和施工中的细节问题，没有从城市面貌出发，从全局上进行设计，导致整个热力管网设计与城市的文化风貌格格不入，无法和城市建设自然的相融合。城市热力管的布置应在城市规划的指导下，考虑热负荷分布、热源位置、与各种地上地下管道及构筑物、园林绿地的关系和水文地质条件等多种因素，经技术经济比较确定，做到技术先进、经济合理、安全适用并注意美观。

2.4 和其他城市设施发生冲突

许多设计师缺乏实地考察，在对热力管网设计过程中过于理想化，没有考虑到避开与城市其他工程设施的冲突。如果没有事先同相关部门了解情况，在设计中避开与其他城市设施相冲突，在实际施工过程中，就会出现无意破坏其他工程管道、电线、光缆等情况。而且现在许多地下建设是以区域为单位的，某个环节出现问题，会造成整个区域的使用故障。另外如果不事先进行规划，很有可能在施工过程中才发现需要避免与其他主干道冲突，需要重新对于热力管网工程进行设计，延长工期，增加成本的情况。

3、热力管网施工需要注意的问题

热力管网的设计和施工之间具有紧密的关联，是热力管网工程的两个重点问题。设计只是热力管网工程的一个方面，施工同样决定整个工程的质量，对城市安全起到非常重要的影响。因此，我们同样需要注意热力管网施工质量问题。

3.1 完善施工质量管理体系，安全第一

完善施工质量管理体系，并应具有健全的质量管理制度和相应的施工技术标准。众所周知，施工现场非常复杂，危险性很高，如果不注意质量体系的建设，很容易出现安全问题。所以需要对施工的各个环节进行规范，为热力管网施工提供科学的体系，确保施工程序的规范性，确保施工工人的安全性和工程质量。施工人员应持证上岗，进入现场前要进行施工技术交底，使其对现场环境、施工方式、工作内容、操作规程有全面认识。制定施工方案，要具有可科学性、规范性、操作性，确保安全施工。加强现场质量监督检验。制定完整的质量监督方案以及施工现场的管理和控制方案，始终坚持安全第一的原则，将施工人员的安全和热力管道工程的安全放在首位。

3.2 加强材料检验及控制

热力管网设计与施工过程离不开材料的选择。材料的好坏直接影响热力管网工程的工程质量。因此应该加强对于施工过程中材料的检验控制，所有材料都应有产品合格证及性能检测报告。制定严格的检验标准，选用绿色、节能、环保、健康的材料，有采购记录，设立专门的材料控制监督机制，专人专管，将材料及时入库、分类存放。并对材料的采购消耗情况记录，实行责任到个人的制度，防止材料采购或者消耗过程中责任不明的情况，杜绝使用劣质材料，加强施工质量把控。

3.3 注意施工前后的清理问题

热力管网多为地下施工，管道要进行除锈、刷油、保温、防腐等各工序，多工种交接进行。在管道施工时要注意保持管道内部清洁，焊渣及杂质及时清除。对施工后的管道端口及时有效封堵，保温后的管道成品进行保护，确保施工顺利进行，管网安全运行。

4、结语

综上所述，热力管网的设计和施工是一项非常复杂的过程，需要多方面进行配合才能保证工程的顺利进行。因此在整个工程的设计和施工的过程中，需要注意的地方非常多。在热力管网工程中，选择合理的管网布置及敷设方式，科学的水力计算，管道及其附件的选择，重视伸缩器及固定支架的设计问题。施工中注意外部环境，严谨的施工图设计，融入城市美观和城市设施各要素。在施工环节也要完善工程质量管理体系，加强材料控制，确保责任到个人，树立安全第一意识，通过管理和监管，保证工程高质量的实施，确保热力管网安全投入使用。

参考文献：

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