浅析供热管网设计与施工要点

浅析供热管网设计与施工要点
摘要：通常情况下，供热管网的地下敷设方式有地沟式和直埋式。

本文分别地沟管网敷设方式的通行地沟和不通行地沟，以及直埋管网敷设的有补偿安装直埋管网和无补偿安装直埋管网两种类型的设计要求进行了详细的阐述。

从施工前的准备、施工方法和管道防腐三个方面探讨了管网的施工要点。

关键词：供热管网设计施工
在现有技术条件下，集中供热一级管网的工作温度一般为130℃，工作压力为1．5 MPa。

通常有两种地下敷设方式：一种是地沟敷设，另一种是直埋敷设。

本文着重分析了这两管网设计与施工的要点，以供参考。

一、供热管网设计要点
1.1 地沟管网敷设设计
1.1.1 通行地沟设计要点
（1）当供热管道沿不允许开挖的路面敷设，或供热管道数量较多、管径较大，宜采用通行地沟。

（2）通行地沟每隔200m 应设置出入口，但装有蒸汽管道的沟每隔100m 应设一个事故人孔。

整体混凝土结构的通行管沟，每隔200m 宜设置一个安装孔，安装孔宽度不小于0．6m，并应大于管沟内最大一根管外径加0．4m，其长度至少应保证6m 长的管子进入管沟。

（3）通行地沟最小净断面为1．2m(宽)×1．8m(高)，通道净宽一般应取0．7m，当采用横贯地沟断面的支架时，支架下面的净高应不小于1．7m。

（4）通行地沟沟底应有与地沟内主要管道坡向一致的坡度，并坡向集水坑。

（5）通行地沟内应设置永久性照明设备，电压不应大于36v。

（6）通行地沟内的空气温度不宜超过45℃，一般可利用自然通风，但当自然通风不能满足要求时，可采用机械通风。

自然通风塔应根据总体安排，可直接设在地沟上或建筑上。

排风塔和进风塔必须沿地沟方向交替设置，其横断面积应根据换气次数 2 次／h-3次／h 和风速不大于2m／s 计算确定。

1.1.2 不通行地沟设计要点
（1）当供热管道维修量很小时，可以采用不通行地沟。

（2）不通行沟宽不宜超过1．5m，超过1．5m 时采用双槽地沟，沟道内管道一般应为单排水平布置。

（3）地沟埋深不宜过大，一般在地下水位以上。

（4）地沟敷设的直接管段每隔200m 在低处应设置检查井和集水坑。

1.2 直埋管网敷设设计
1.2.1 有补偿安装直埋管网。

这种安装方式跟地上供热管道一样，设置各类补偿器、滑动支架、固定支架等管道附件。

由于土壤的摩擦力较大，管道不能自由膨胀和收缩，使管壁内存在很大的轴向温度应力，根据强度计算，要设置比地上敷设设计应力大、数量多的固定支架和补偿器。

1.2.2 无补偿安装直埋管网。

直埋敷设的供热管道热胀和冷缩的补偿特点是保温结构与周围土壤直接接触，并承受土壤的压力，所以管道热胀冷缩时保温结构外表面产生摩擦力。

在直埋无补偿敷设方式中，充分利用这种摩擦力，限制管道位移，甚至由于管道摩擦力，管道处在锚固状态。

这时，管道在热胀冷缩中所产生的位移势能，被储存在管道壁上。

无补偿敷设时，在管道上不用安装补偿器、滑动支架和固定支架等管道附件。

二、设计中应注意的问题
2.1 负荷的调查要准确。

热负荷的调查及计算是一项细致的工作，设计中需反复计算及核定。

热负荷分为季节性热负荷和固定常年热负荷两种。

其中季节性热负荷的特点是负荷设计与室外气象条件有着密切关系，所以在调查时要考虑到当地近5～10 年间平均最冷的 5 天的平均温度。

室内温度不低于18℃。

准确计算热负荷,才能达到减少一次投资，降低工程造价，减少运行成本。

保证供暖质量的目的。

2.2 适应实际情况的热指标。

热指标的选择是设计中的决定因素，是否合理将直接影响初投资和运行费用。

目前有些地区在设计中，热指标选用时都略有偏大，取的都是上线。

而实际上，我们只需要考虑本地区近l0 年来冬季温度偏高这一特点，单位面积(单位体积)热指标应取下线+5W／m~(5W／m)，使初投资成本减少到最经济的曲线内，可减少运行费用。

2.3 供暖参数的选择。

供回水温差及比摩阻是影响管网设计的主要参数，选择不当，运行中不但耗电量大，还会引起管网严重失调。

根据实践证明，主于线经济比摩阻在30～80Pa 为宜，支线大些可有利于调节，但不应超过300Pa。

温差大循环量则小，温差小循环量则大。

2.4 水压图的绘制。

供热管网设计上和运行中，通过绘制水压图能够随时掌握供热系统是在什么样的工况下运行；管网中各点压力大小变化如何；
系统能否安全运行；水力计算是否正确；用户入口选择方式是否合理。

特别是地形复杂供暖半径较大的供热管网，其必要性更为突出
三、供热管网施工要点分析
3.1 施工前准备工作。

有安装项目的设计图纸，并且经过图纸会审、设计交底，施工方案已编制好。

管子、管件及阀门均已检验合格，并具有技术资料，与设计核对正确无误。

外管基础(土建单位旌工的支柱式地沟)均符合设计要求，几何尺寸在允许偏差范围内，并且已办理交接手续。

施工所需临时设施及“三通一平”已解决，包括现场各种预制场地已落实，且应离现场近，运输方便，在雨季不会造成积水等。

管道两端起止点的设备已安装好，并且设备的二次灌浆的强度已经达到要求。

3.2 施工方法
3.2.1 地沟式管网敷设。

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；二是管道的坡度应按设计规定确定；三是支架安装要平直牢固，同一地沟内有几层管道时，安装顺序应从最下层一层开始，再安装上面的管道，为了便于焊接，焊接连接日要选在便于操作的位置；四是遇有伸缩时，应在预制时按规范要求做好预拉伸并做好支撑，按位置固定，与管道连接。

3.2.2 直埋管网敷设。

直埋供热管网管道内应力较大，受力状态较复杂，尤其是管件易破坏，因此必须严格按设计图施工。

施工中特别应注意以下问题：一是不随意增加和减少管路系统中的折点和弯头；二是不随意改变分支点和补偿装置的位置；三是不得随意改变管道的覆土深度；四是严格按设计要求做好保温接口，保证钢管焊口质量；五是保证管道周围垫砂符合设计要求。

3.3 管道防腐。

管道及附件保温前应在其表面涂刷一遍耐热防锈漆。

表面温度不超过60℃的不保温管道及附件，应在其表面先涂刷一遍红丹防锈漆，再刷二遍酚醛磁漆或醇酸磁漆，也可刷两遍沥青漆。

直埋敷设时，各种预制保温管的外表面都做了防腐处理。

各种金属支吊架表面均应刷红丹防锈漆～遍，再刷设和漆一遍。

管道、附件及支架在涂刷防锈漆前，必须按表面上的污垢、灰尘、锈斑、焊渣等清除于净，并刷出金属光面。

涂漆厚度应均匀，不得有脱皮起泡流淌和漏涂现象，并且必须在前一层干燥后方可涂刷下一层。

四、结束语
现如今，随着城市交通压力越来越大，对道路维修改造的施工质量和施工周期有着很高的要求，同样对于市政配套设施的供热管网也有着很高的要求。

因此在施工中我们应确保施工安全、质量及施工进度。

参考文献
[1]刘晓燕. 采暖与供热管网系统安装[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2006.
[2]董铁山，董久樟. 城镇供热管网工程施工技术[M]. 北京：中国电力出版社，2009.。