保温管道无补偿电预热安装在新乡市热力管网系统的研究与应用

张瑞芳，郑洪涛新乡豫新发电有限责任公司；新乡中益发电有限责任公司

保温管道无补偿电预热安装在新乡市热力管网系统的研究与应用

张瑞芳1，郑洪涛2
1新乡豫新发电有限责任公司；2新乡中益发电有限责任公司

分析热力管理无补偿电预热直埋敷设施工的优势，并结合新乡市热力管网无补偿电预热直埋敷设技术,浅淡研究与应用。

保温管无补偿直埋电预热安装，优势在于预热时间短，一次可预热的管沟长度可达1000米（管线供回水各1000米长），进一步减少了一次性补偿器的数量。一个预热段无论长短多少，它的自由段长度是一定的，如果一次性预热长度越长，自由段长度所占预热段长度比例就越小，自由段收缩量所占的比例就越小，管线所要克服的平均应力就越小。所以在一定范围内，一次性预热的管沟长度越长就越好。

新乡市城市热网建设就采用了保温管无补偿直埋电预热安装，应用超大功率电预热设备，预热时间控制在16小时以内，实现了在冬季施工一次性电预热安装成功，是国内实现冬季电预热施工的成功范例之一，成熟的施工技术经验值得借鉴推广。

一、保温管管道无补偿电预热安装技术的应用

无补偿预热安装现主要应用于城市热力管网中最高运行温度不超过140oC的高温热水管道，新乡市城市热网热水管道运行温度在95oC，较适合这一施工技术。无补偿预热安装采用了提前释放应力的技术，在很大程度上减少了固定墩、补偿器的数量，1）降低了工程的施工安装费用，2）由于补偿器使用数量的减少，提高了管网运行的可靠性，又降低了管网的运行维护费用。电预热安装环保节能，施工便捷，工期短，保温管无补偿预应力安装是目前国际上较为先进的施工方式之一。

二、工艺概述

把钢管管线直接作为负载电阻进行管道加热，设备安装简单方便。加热段供回水管线末端用电缆线短接，始端分别接电源两端（无正负极顺序要求）。新乡市城市热网电预热按照管材规格的大小及施工时的环境温度，选用大容量的电加热设备。2000米管线（1000米管沟）加热时间都控制在20小时以内，环境温度越高时，预热时间越短。保温时间一般上一预热段管线回填时，下一段管线就可开始预热了，两者同步进行。这种方法施工简便，用一次性补偿器代替了常规的波纹补偿器，大大降低了管线的成本，并提高了管网运行的可靠性。

三、施工方案的研究

施工方案应依据地形结构和管网结构体的分布情况来制定，一般1公里管沟长度为一个标段，根据新乡的管网结构，选用大功率容量的电预热设备，一次预热的管线长度，一般最长1000米管沟，最短300米管沟。

对于管网中存在的变径、弯头、三通以及折角，在方案研究时，要结合电预热设备的特点，充分考虑其预热的经济性，制定出合理的方案来。对于管网设计的一些问题要提前了解沟通。对于个别短管线，也要通过工艺上的特殊处理，使其满足预热要求。

四、电预热施工技术的优势

目前，电预热施工技术是国内较先进的施工技术之一。电预热设备有较多优点，如：大功率小体积，安装方便，柔性地进行最优化的预热分段，最大限度地降低补偿器的数量，缩短工期，减少工程费用；设备投入运行后，自动监控，无异常不需人工干扰；单台设备即可对较大口径的管材进行预热；可动态显示管线温度变化曲线，为监控施工质量提供依据；保温阶段设备自动动态控制，以保证整个回填土阶段管线伸长量的稳定等。

此技术的主要优势：施工过程中可以缩短施工工期，管道预热升温快,施工占地少,且对环境无污染。管沟回填夯实前,将预制直埋保温管道温度升高到管道运行时与常温时的中间温度,提前释放一部分管道应力,不可将管线切断，所有阀门、三通等都设计好，管线上也不可再开大的开孔。井室在预热后再砌筑，以便于管线伸长。三通处的沟槽宽度应适当加宽，以适应预热管线处三通的自由移动。

结束语

城市直埋管道技术的应用与发展已进入到了新的历史革新时期，直埋保温管道的预热安装是一种安全可靠的管道安装方式，而电预热是管道预热方式的创新，它具有预热时间短、预热均匀、操作简单，提高了管道的安全性、稳定性及长期使用的寿命，新乡热力管网冬季保温管道无补偿电预热施工技术在国内管道直埋施工中具有着重要的指导意义，对直埋管道技术的推广起到了推动的作用。积极推广保温管道无补偿电预热施工的成熟技术，不断提高施工水平，将为国内保温管道无补偿电预热的技术的发展翻开崭新的一页。

张瑞芳（1975-），女，汉族，河南郑州人，毕业于华中科技大学，土木工程专业，在新乡豫新发电有限责任公司工作，从事热能动力工程相关工作；

郑洪涛（1975-），男，汉族，河南原阳人，毕业于华北电力大学，电气工程及其自动化专业，在新乡中益发电有限责任公司工作，从事电气技术工程相关工作。