浅谈城市集中供热管道无补偿直埋敷设

王 武

（山西省工业设备安装集团有限公司，山西 太原 030032）

1 城市集中供热概述

近年来，在政府对基础设施建设投资力度加大及供热需求持续增长的双重影响下，城市集中供热行业发展迅速，全国的集中供热面积和用热量快速稳定增长。随着节能减排淘汰落后产能政策在全国的实施，各级地方政府加快了拆除高耗能、高污染、低热效率的区域小锅炉的步伐，热电联产机组因具有节约燃料和减少环境污染的特点，成为我国主要的集中供热热源。据中国产业调研网发布的《2016-2022年中国城市供热行业现状调研分析与发展趋势预测报告》显示，我国集中供热覆盖率仍处于较低水平，目前，仅在北方各省的主要城镇建有集中供热系统，且平均覆盖率不到50%；南方城镇和我国广大的农村地区则基本没有集中供暖设施。而芬兰和丹麦等发达国家的城市集中供热覆盖率达90%，其全国平均水平也在60%以上。未来城市化率的提高和旧城区的管网建设改造等均为集中供热市场创造了巨大而持续的需求，预计城市供热市场未来3～5年将保持15%的复合增速。我国集中供热的需求非常巨大，集中供热行业有非常广阔的发展前景。

另一方面，城市发展快速增长的供热面积加剧了居民用热的供需矛盾。而我国的大型热电联产机组仍以燃煤为主要燃料（占比超过80%），其年耗煤量超过1.5亿吨。受环境治理、燃料供应、电力输送等因素限制多建在远离城市的地方。近年来，为了改善环境质量，兼顾提高居民生活水平，我国北方采暖区域大规模实施“煤改气”、 “煤改电”等工程，但天然气储量小，气源也得不到很好的保证，有时直接会影响到居民的正常用气用热，采用非煤供热成本偏高，这些因素严重制约着我国集中供热行业的良性发展。为此，有必要摸索适合中国国情的集中供热之路。

目前，供热行业正处于逐步深化改革的阶段，大温差长输供热技术、余热挖潜利用、地热岩供热、蓄热技术、多热源环网技术、分布式变频加压技术等新技术将不断推进行业发展。

2 城市敷设集中供热管网中有沟敷设与直埋敷设方式

2.1 集中供热管网中有沟敷设方式

所谓有沟敷设主要将供热管道敷设在地沟里，这种情况下，外界荷载因素并不会对管道本身造成影响。针对有沟敷设来讲主要可以分为以下几种方式。首先，通行地沟在敷设管道的同时，也应在其周边设置1.8m以上的通道，其主要是为施工人员维修，或者更换沟内管道提供便捷性。具体来讲，在热源出口或者开挖难度较大等区域设置通行地沟。如果在管沟长度较长的情况下，则需要准备完善的照明设施与通风设施，值得注意的是，要避免对管道敷设造成阻碍。在城市的中心，地下管线布置相对来讲较为密集，在此背景下，可以在能够实现通行的综合地沟中，合理有效的敷设供热管道。其次，由于半通行地沟沟槽内人行通道宽度较小，使得工作人员仅能在地沟沟槽内完成简单的操作和检查。

2.2 集中供热管网中直埋敷设方式

所谓直埋敷设方式则是将管道直接埋设在地下，并非需要实施挖地沟作业，再加上管道本身可以承受一定来自于外界的负载，因此，直埋敷设的应用较为普遍。值得注意的是，高度不同支架所使用的范围也存在一定的差异，如果高度超过4m，中支架高度应控制在3.5m左右，普遍在工业园区内应用的较为广泛。

3 热力管道的保温

3.1 选用合理的保温材料

选择保温材料时，首先要充分了解施工要求，正确选择施工工艺，再依据施工工艺选择适用材料，为使热力管道具有良好的传热性，不易腐蚀，经久耐用，尽量选用具有下述特点的保温材料：

1）物质结，构稳定、干燥，具有良好的憎水性能；

2）非环状结，构，无缝隙，不易造成腐蚀性物质滞留；

3）化学性质，稳定，与物质很难发生反应。

3.2 保温施工准备

在对管道保温施工的开工前期，施工方相关技术人员应对设计图纸全面商榷领会，通过实地勘探，根据现场情况制定施工方案，按照甲方文件中施工规范、质量评定标准、验收标准、施工组织设计图等要求，严格保温施工的技术交底工作。制定安全应急方案，配备安全设备，包括保险拴、安全绳、安全帽、医疗急救物品等，指定安全专职人员，责任到人。施工期间最大限度地不影响周边管道，对非施工地面、未使用材料、其余管道等用彩条布或塑料薄膜覆盖。

3.3 保温施工部分

热力管道的保温施工处理，不仅是加强管道本身的耐热性，且可提高热能的利用率，减少能量散发。目前使用较多的保温管道壁材质包括聚氨酯材料、硅酸铝纤维等。在现场管道安装施工过程中，严格规范细节部位的喷涂处理，也是加强管道保温性能的重要措施。

4 防腐方面

正式防腐工作开始之前，要做好管道锈蚀部分的清理，如果管道的锈蚀部位没有清理干净，那么这些生锈的表面就会干扰防护工作的推进，让防腐效果无法达到最佳。具体来说，如果管道的锈蚀部位没有清理干净，那么防腐材料就不能更好的附着在管道之上，也无法很好的提升管道的持久力，防腐效果也就大幅度下降。在防腐工作开展过程中，防腐材料的选择是一个关键的环节。只有防腐工作所用的产品质量方面有保证，属于带有合格证的产品，其防腐效果才会有保障。那些品质低劣的三无产品，在防腐工作中要坚决杜绝。准备好合格的防腐材料以后，还要对周围的温度、湿度进行周密的考虑，因为防腐工作对周围温度、湿度的要求很高。当防腐工作人员使用防腐材料的时候，一定要保证管道表面各类杂质的清除。这样防腐材料才能更好的附着在管道表面。当天气状况较差的时候，不应进行防腐作业，因为在这种天气情况下开展防腐工作其效果很难保证。防腐工作结束以后，防腐工作人员应该对物体表面加以覆盖，这样表面涂层的破坏就能避免，而且空气对表面涂层的氧化作用也会大幅度降低。防腐工作开展过程中，有不少需要重点刷涂的部位，比如两个管道的连接点。只有对这些关键部位进行重点刷涂，才能够取得更好的防护效果。

5 城市集中供热管道无补偿直埋敷设的优缺点及管网的分布

5.1 集中供热管道无补偿直埋敷设的优点

无补偿冷安装方式不仅简便了设计过程，而且也能避免工程造价过高，让整个施工过程更加简单。通过无补偿的冷安装方式，能够有效减少管网中的固定支架与补偿器，同时，监控设备会对其整个过程进行有效的监督，为管道整体的安全系数也提供了可靠的保障，为管网后期维修与养护工作提供协助。

5.2 集中供热管道无补偿直埋敷设的缺点

在施工阶段，要避免沟槽内出现凹凸不平或者潮湿等现象，将20cm左右厚度的细砂垫在沟槽底部，避免硬物触碰到管道的棱角，将200mm左右厚度的细砂覆盖在保温管上部和保温管的两侧。同时，为了能够有效预防管道破裂，可以安装外套管，或者在管道周边的缝隙内填满细砂。如此一来，即使是管道发生轻微的晃动，也并不会出现爆裂问题。此外，结合实际情况，增加直埋管道的埋设深度，其主要为了降低管道径向出现变形的概率，为了避免应力集中，可以通过增加弯头刚度等方式去实现，最大程度降低弯头的摩擦阻力，减少压降损失，最大程度上强化补偿能力。

首先，要求施工人员严格按照相关标准，对管道压力进行检测，同时也要检测接口是否出现漏气，值得注意的是，要避免钢管和高密度聚乙烯外套管表面潮湿或者存在杂物。当完成上诉操作之后，施工人员要对其进行多次检测，只有确保所有检测结果一样后，方可实施热熔焊或热风焊，要避免接口外的管材和焊条、以及保温管材质存在差异，确保所有材料焊接的完整性。

5.3 集中供热管道管网的分布

现阶段，我国各城市集中供热管网在运行过程中，不仅浪费了大量的能源，而且也不具备良好的经济。在社会快速发展的背景下，供热系统类型越来越多，广大人民群众对于供热管网运行的优化调节逐渐有了一定的重视。针对无补偿直埋管道技术来讲，其不仅能够实现管网布局的科学合理性，而且也能有效减少补偿器的安装数量。值得注意的是，并不是在安装无补偿直埋管道之后，不需要补偿的同时，也不会出现以往热胀冷缩的现象，而是在实际操作中，由于无补偿直埋管道安装技术自身具备特殊的管网构建与技术，能够促使管道伸缩更加有效的融入在整个管网系统中。普遍来讲，在城市道路中设置无补偿管网，能够促使其充分发挥其作用，不仅能获取自然补偿空间，而且因为管道四周都被细砂所包裹，这也为施工人员的维修与保养提供了便利性。在布置无补偿管道的管网过程中，要以城市对管网系统中管道伸缩需求为基础，并且要避免埋设在承重车道下方。此外，在综合考虑直角转弯的基础上，也要避免管网相连的两个管道之间的夹角超过2b折点。

6 结语

通过本文对城市集中供热管道无补偿直埋敷设的分析可以明确，城市集中供热系统在节能减排工作中，要融合我国所提出的相关政策，结合实际情况，对其进行科学合理的规划与布局，同时要做到积极创新、加强管理，在促进其持续发展的同时，也不能忽视保护环境。综上，在供热施工的每一道工序中都要做到严格控制，并有效监测所有数据，细化所有施工步骤，在信息技术不断发展的今天，也为供热工作做出了巨大的贡献。