城市集中供热管网敷设方式探讨

 摘要：城市不断发展，涉及民生的城市集中供热工程也蓬勃发展，集中供热在人们的工作和生活中起着越来越重要的作用，但因为城市集中供热系统的工作原理非常复杂，对热网工程的设计和敷设施工带来了极大的挑战，因此，选择合适的管网敷设方式及尤为重要。本文主要谈谈我国城市集中供热的现状、城市集中供热管网敷设的作用、原则以及供热管网敷设的重要方式。 

　　关键词：城市；集中供热；管网敷设；方式

　　前言 

　　城市建设不断推进，城市供热管网改造已成为城市与环境工作的重点，通过集中供热管网铺设和应用，可以将小锅炉排放污染减少，以减少城市空气污染，实现城市环境保护的目标。在现代城市集中供热管网改造中，针对供热管网供热需求、节能需求、稳定性需求等，管网设计施工企业必须根据相应需求进行敷设方式的选择与计算，从节能因素、支撑因素、荷载因素、沉降因素等入手，以确保科学的管道设计和施工，确保实现城市集中供热目标。 

　　我国的城市集中供热发展现状  

　　经过不断的改进之后，很多城市供热系统的供热模式创新和升级，不断适应社会的需要，长期进行供热模式发展和完善。从最初的锅炉供热，到热电联产供热，再到最终的区域集中供热，城市集中供热系统管理模式也出现相应变化。从最初简单地使用变化为现今的多方面的利用和发展，使现行管理模式最终形成。据相关调查显示，大部分城市（约84％）都采用加热[高温热水]锅炉房供暖方式，且7MW[29MW]容量超过90％。所以，我国的城市集中供热水平有了进一步提升，发展和完善的趋势在增加，引进了多热源供热模式，极大地促进了我国城市供热水平，并最终促成了城市的整体发展。 

　　二、城市集中供热管网敷设的作用及原则 

　　（一）作用 

　　集中供热管网主要由输热干线和配热干线以及直线等多部分构成。输热干线肩负着整个管网主线供应的职责，配热干线则承担着住宅小区主供热的职能，作为支线则是为了满足住宅小区所以供热干线进户的需求的。随着城市环保工作的深入开展。人们进一步普及了集中供热管网。尽可能的将小区只有供热锅炉的废弃物排放量降低，从而改善城市空气质量。为了满足现代城市建设实际所需，在普及和敷设集中供热管网时，人们应该加强供热管网敷设技术与方式的合理利用。城市建设的规划布局要将集中供热管网的敷设纳入考虑范围内，这样不仅可以减少管网施工过程中给附近建筑物造成的影响，还能避免影响到公路交通的正常运行，从而促进城市建设协调发展。 

　　（二）原则  

　　应按照国家有关规范和标准进行城市集中供热热网的布置，布置主要根据以下原则进行： 

　　1、应将热网主干线敷设在热负荷较集中区，分支线也要尽可能靠近热用户。 

　　2、要在城市规划的指导下，根据热负荷分布，管线机构、热源位置，绿地，水文，地质条件很多方面条件，通过技术经济比较确定。 

　　3、通过厂区的供暖管道应敷设在恰当的位置，便于维护和检修。 

　　4、热网管道如果要经过城市道路，则应平行于道路中心线，并应在车道以外道敷设，并且一条管线只能沿着道路一边进行敷设。 

　　5、应沿公路敷设通过非建筑区的供热管道。 

　　三、城市集中供热管网敷设方式 

　　（一）地上敷设 

　　地上敷设也称架空敷设，其造价便宜，维修力便，多用于工业区、郊区等地质构造特殊的地区多数设专用支架，不同高度的支架使用的范围不一样： 

　　1、高支架的高度要大于4.5m，一般在穿越公路、铁路以及其他障碍采用。 

　　2、中支架的高度大概为3m，在一般情况下，工业区内会采用。 

　　3、较低的支架高度0~1m，在城郊空旷地区或工业区沿工厂围墙敷设时采用。 

　　地面铺设的是通过管枕铺设管道，并与地面保持适当的间隙，以利引流，但其通常会在相对平坦的地面上应用。 

　　（二）地下敷设 

　　地下敷设不会给城市交通与市容造成不利影响，属于城市集中供热时经常采用的敷设方式，地下敷设分为两种，一种叫做有沟敷设，另一种则叫做直面敷设。 

　　 1、地沟管网敷设 

　　（1）开挖工程。施工单位拿到图纸后，一定要到现场实地踏查，图纸上的地形因时效性的原因，可能与现实存在差异，特别是埋于地下的管道，图纸上反映的可能不全面。经过踏勘后，有时发现的障碍物较多，甚至需要对原设计进行变更，才能施工。 

　　（2）地沟敷设。一是通行地沟的管道应安装在地沟的一侧或两侧，支架应采用型钢； 二是应按设计规定确定管道的坡度； 三是安装支架要平直牢固，如果同一地沟内有几层管道，应从最下层一层开始，在一层一层向上安装进行安装。焊接连接口要选在便于操作的位置，以便焊接工作进行顺利；四是遇有伸缩时， 应按规范要求在预制时做好预拉伸且做好支撑， 根据位置固定。 

　　（3）地沟回填。城市供热管道回填比其它市政管道回填严格，这是由外管材料决定的，供热管道外护管通常采用HDPE管，FRP管道很少数用到。为了减少硬物对HDPE管的刻痕作用，使其受损几率减少，回填土不应含有碎石、100mm以上的多年冻土块等杂物。对于弯头、三通等变形较大区域，回填应按设计要求进行。回填时，应首先对管道的胸腔部位，即双管的中间和两侧进行回填，以免管道移位，然后分层回填并压实。不同的压实设备，会导致回填厚度不同。采用木夯时，回填厚度一般为150mm，而采用动力夯实机夯实时，回填厚度通常为250mm。 

　　2、直面敷设 

　　直埋敷设是指管道直接埋设于土壤之中，无地沟，管道本身直接承受外界荷载。直埋供热管道的结构由供热管道、保温层、和保护外壳三部分组成形成整体的保温结构。保温材料多采用硬质聚氨酯泡沫塑料，其优点是密度小、保温性能好、吸水性小、缺点是耐热温度不高。保护外壳多采用高密度聚乙烯硬质塑料管，其特点是力学性能较高，耐磨损，抗冲击性能较好，化学稳定性好，具有良好的耐腐蚀性和抗老化性能，可焊接且便于施工。供热管道直埋敷设比其它方式简便，不需要砌地沟，明显减少土建工程，施工进度较快，可节省供热管网的投资。 

　　供热管道从整体上优越于其它敷设方式：其工程造价低；热损失小，节约能源；防腐绝缘性能好，使用寿命长；占地少、施工快、有利于环境保护和减少施工扰民。供热管道中采用直埋敷设比起其它管道敷设有不可比拟的优越性，具有显著的社会效益、经济效益，节能效益，这些优点是集中供热管网直埋敷设得以实现的有力保证。  

　　1、管道布置形式。（1）无补偿直埋敷设按照设计要求在供热管网的工作范围内，当管道热伸长受阻产生温度应力能够满足安定性的强度条件时，管网中可不用设补偿器。但是由于强度或对其位移的限制，应有可能设置少量补偿器和固定支座。这样管网占用空间小、布置简单、保温性能和防水性能都特别好。（2）有补偿直埋敷设按设计要求为控制管道总应力，需要采用补偿器吸收热位移来降低温度应力。由于管道和土壤之间产生的应力较大，补偿段较短，因此管网需要设置补偿器和固定支座。所以，管网占用空间大、布置复杂、保温管保护层多、防水性能较差。  

　　2、运行维护。（1）无补偿直埋敷设在施工过程中，只要严格按照供热管道的制造和施工要求施工，管道发生泄漏的可能性很小，因此维护量小，管理成本比较低。（2）有补偿直埋敷设管道补偿器无论是直埋安装还是检查室安装其泄漏性都很大，因为补偿器和固定支座对保温管的保护层出容易断裂，长时间会导致保温层进水，增加管道的腐蚀性，其使用寿命低于直埋热水供热管道。因此在运行当中安全可靠性差，维护量大造成管理成本过高。  

　　结语 

　　综上所述，通常集中供热管网在设计时要综合考虑节能、支撑、荷载以及沉降等多方面的因素，也因为各个城市的基本情况不同，所以敷设集中供热管网时，每个城市供热管网，节能以及稳定性方面的需求也大不相同。这时就需要结合该城市的特点对管网进行设计并选择合适的敷设方式，进而使得管网的设计能够科学合理，得以确保城市集中供热系统正常运转。 

　　参考文献： 

　　[1]尹娟.城市集中供热管网优化[D].天津：河北工业大学，2005：3  

　　[2]中华人民共和国住房和城市建设部.城市供热管网设计规范.（CJJ34-2010备案号J1074-2012）.北京：中国建筑工业出版社，2010.  

　　[3]白树强,刘云肖.发电厂直埋供热管道的设计与施工[J].今日科苑. 2009(12)