摘要：在供热领域取得巨大进步的同时，热网运行中也暴露出许多安全问题，由此引发的事故造成了较大的经济损失和不良的社会影响。提高热网运行的安全性、可靠性是设计单位、施工单位、运行管理单位必须认真考虑和研究的首要问题。本文对城市热网事故成因与安全保障措施进行分析。
关键词：热网；事故；安全运行
引言
随着城市集中供热的快速发展，热管网建设和设计受到广泛关注。供热管网范围广，规模大，成本高，特点和城市整体发展规划密切相关。因此，要提高火力发电管网的设计水平，制定最科学的施工方案，既能保证项目顺利实施，又能最大限度地控制项目成本和进度。
1城市集中供热的优势
1.1有效节约煤炭资源
众所周知，我国绝大部分的工业锅炉都是燃煤锅炉，分散的中小型锅炉热效率通常比较低，大约是60%左右，而集中供热采用的是大容量的工业锅炉，热效率可达到80%左右，电厂锅炉的热效率甚至可以达到90%。由此可见，采用大容量锅炉集中供热或者热电厂集中供热，可以将热效率提高20%-30%，大大提高了燃料的利用率，为国家节约了大量的煤炭资源。
1.2降低空气污染
煤炭燃烧时会释放出很多的空气污染物，比如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、粉尘等，它们对我们的生活环境造成了严重的破坏。集中供热与分散的中小型锅炉房相比，锅炉容量变大，并且将燃烧时产生的污染物通过烟气净化装置处理后，从高烟囱直接进行高空排放，进而降低了粉尘和有害气体对空气的污染，使空气质量得到了一定的改善。
1.3便于统一管理
分散供热是间断性的供热，一会供一会停，不仅供热温度很难控制，而且也不便于统一管理。集中供热实施后，供热温度可以根据实际情况及时进行调整，即便外界温度发生变化，室内温度也可以保持在一个相对稳定的范围内，使用户得到良好的供热服务。另外，集中供热也降低了工人的劳动强度，便于进行统一的科学化管理。
2热网事故成因
2.1设计
个别设计人员对现行标准规范不熟悉不了解，在进行管网设计时，无法正确分析直埋管道的受力，随意设置补偿器及设置过多补偿器，甚至选型错误，给管网的安全运行带来了隐患。一些设计单位，对一次性补偿器的工作特点并不了解，有甚者在一次性补偿器前后设置固定支座。关键部位的设计，如管网泄水管、放气管壁厚的设计。由于泄水管特别是放气管，管径较小，且常规管子壁厚较小，在与供热管道连接处，未考虑焊接对泄水管、放气管根部的热影响。加之地下环境潮湿，焊接位置极易出现腐蚀，导致泄漏。正确处理方法为，与供热管道连接处的泄水管、放气管应增加壁厚，沿泄水管、放气管长度方向壁厚逐渐减薄，并做好保温及防水处理，保证补口密封。在实际设计工作中，个别设计人员依照的设计原理和采用的设计方法严重背离标准规范的要求，甚至有些设计单位以某项专利代替标准规范规定的应力计算原则，导致管网实际使用寿命无法达到设计要求。
2.2设备材料选择
有些厂家生产出的直埋补偿器与保温管接口位置仅能防止土壤等固体杂质侵入，但不能防止地下水的侵入。某工程使用的直埋波纹管补偿器，安装方法是将波纹管补偿器焊接在钢管上以后，用聚乙烯外护管壳包裹整个补偿器，再缠绕热收缩带密封，最后进行聚氨酯发泡保温。实际上，这是一种“假直埋”的补偿器安装方式，当工作管受热膨胀带动聚氨酯保温层和聚乙烯外护管壳发生位移时，补偿器伸缩移动处的聚氨酯保温层、聚乙烯外护管壳易出现对挤开裂，高质量浓度（大于25mg/L）的含氯离子地下水侵入补偿器的保温层。虽然奥氏体不锈钢（如304等牌号），耐酸碱腐蚀的性能较好，但在高应力状态和高氯离子质量浓度环境中极易发生应力腐蚀，而且无规律。关断阀门关闭不严是阀门失效的主要表现形式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在管网发生事故需要抢修时，若泄漏邻近位置的关断阀门关闭不严，需要其他位置的关断阀门配合，不但抢修前放水、抢修后补水时间较长，而且影响面较大，在严寒地区易造成事故期间管道冻裂的次生危害。
2.3施工
受地形、地下障碍物的影响以及管道基础处理、回填沙的密实度不足等因素影响，当无法满足同心度的要求时，补偿器承受的扭矩、弯矩过大。对于波纹管补偿器，易导致开裂；对于套筒补偿器，易造成自由伸缩受阻，密封面泄漏（严重时甚至导致管网大面积泄漏）。有的施工单位，没能认真学习掌握施工和验收规范，不能对设计说明和产品安装使用说明书正确理解和熟悉，加之地下障碍物和工期等的影响，为方便安装，随意更改设计，如小角度弯头上下对接、管子直接打坡口斜接，以躲避地下障碍物。这两种情况焊接部位的局部应力过大，不满足材料的力学性能要求，热网运行时极易导致焊口开裂。对于小折角的正确处理方法，应参照CJJ34—2010《城镇供热管网设计规范》、CJJ/T81—2013《城镇供热直埋热水管道技术规程》的相关规定，为避免小角度弯头上下对接，可以在施工图设计过程中，提前采取措施，利用大曲率弯管，减小应力，并采用有限元方法进行分析，使管道承受的应力和疲劳寿命在管道安全使用年限范围内。管子直接打坡口斜接不允许出现，应在允许范围内，采取大曲率弯管或利用多段小管段连接，使得管段变成大弧度段，并满足应力验算要求。管道工和焊接工不按设计说明、产品安装使用说明和施工规范进行施工安装。在直管段焊接施工中，出现管口未对正，焊接出现不合格的咬边、错口，以及焊缝面积不足等缺陷，导致焊口应力集中，热网运行时导致焊缝开裂。补口未按规范施工，质量不合格，地下水渗入聚氨酯保温层，在高温状态下，聚氨酯碳化失效，严重时造成钢管大面积外腐蚀，造成难以修复的巨大损失。
3保障措施
3.1制定完善的质量体系
在热管网的具体施工过程中，施工人员必须按照相关设计图纸，确保施工程序的规范化和标准化，从而确保项目的整体质量。同时，在施工过程中，为更好地推进施工现场管理，施工单位要建立健全质量管理体系，进一步提高施工水平。首先要确保项目建设进度在规划的范围之内。二是在管理过程中，要注意施工材料的合理选择，需要加强施工人员的素质和施工设备的管理，确保工程质量的标准化和科学化。另外，要注意施工现场的管理和控制，加强施工效果的完善。特别是在施工过程中要注意安全。只有确保施工安全，后续工程施工才能正常运行。
3.2加强材料监管
在热管网建设中，材料是影响其施工质量的重要因素。对于管道质量技术手段有更加严格的标准，一般来说，通常使用聚氨酯材料。因此，在采购材料的过程中，采购人员必须根据施工标准和具体的要求对材料进行选择，以避免后期返工从而影响施工的实际质量。在材料质量控制过程中，有必要重新检查施工过程中的材料，确保施工质量，提高工程品质。
3.3施工
在施工过程中需要各方面密切配合，及时做好施工前的准备和施工方案，认真核实施工图的路由，特别是重要节点如过路口、铁路、高速公路、河流的地下情况勘察测量工作，提前做好避让工作，避免和杜绝管道碰撞而发生不必要的变更，更不应为减少工作量或因工期要求，随意施工，导致违反设计规范。施工单位相关人员应熟悉并掌握CJJ28—2014《城镇供热管网工程施工及验收规范》以及各专业各工种现行的施工及验收规范。按照地方有关规定、建设单位的具体要求如工期、质量标准等，并针对现场实际情况，编制合理的施工组织设计和施工方案。施工过程中，施工单位应与设计、监理单位密切配合，按照相关标准规范、规定，按章操作，按图施工，以质量第一为原则，为工程质量把关。
结语
提高和保障管网运行的安全可靠性是项系统工程，应从设计、设备材料选择、施工、运行管理等方面提高认识，各司其责，把控好各个关键点。牢记“百年大计，质量第一”、牢记“安全责任终身制”。
参考文献：
[1]王浩祥，张锦鹏.热力管网设计与施工中相关问题及改进[J].低碳世界，2017，07：83-84.
[2]黄军峰.浅谈热力站控制系统结构及注意事项[J].科技创新与应用，2016，36：118.
论文作者:尹晓,陈李君,杨林,王剑飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签：管网论文; 集中供热论文; 应力论文; 补偿器论文; 过程中论文; 管道论文; 材料论文; 《电力设备》2018年第8期论文;