关键词：供热管网；保温节能；检测方法；应用分析
1、前言
由于城市各类热力管网纵横交错，建设的时间和材料各有所异、新旧不一、保温状况良莠不齐，既造成能源浪费、增加供热成本，又可能导致用户端达不到应有的供热效果。为此必需对城市集中供热的热力管网系统有计划地实施节能检测，并可以依据检测数据，有针对性的对保温性能不好的城市集中供热管网的进行整改，实现更好的经济效益和社会效益。
2、供热管网保温节能检测要求
城市集中供热管网保温节能检测的目的是为了减少能源的流失和热资源浪费，检测的依据是GB/T15910—2009《热力输送系统节能监测》及GB/T8174—2008《设备及管道绝热效果的测试与评价》。检查项目包括热力管道的漏水或漏汽点；外表面温度≥50℃的管段及公称直径Dg≥80mm的阀门、法兰等附件，除工艺生产上不宜或不需要保温的部分外，均应进行保温；保温材料的选择应符合GB/T4272的规定，保温结构不应有严重破损、脱落等缺陷；室外热力管道保温结构应具有防雨、防湿及不宜燃烧的保护层；地沟内敷设的热力管道不得受积水浸泡。检测项目主要包括保温结构的外表面温升和输水阀漏气率的测定等，通过检测的数值就可以判定保温结构是否合格。
2.1测量方法和测流量仪器
城市集中供热管网表面散热损失的测定方法之一是热流计法，这种方法采用的仪器是热流测定仪，具体操作方法是将传感器贴敷在保温结构外表面，就可以在确定的时间内直接测量表面温度。测定方法之二是表面温升检测方法，这种方法采用的测温仪器，可以测试热能管道保温结构的外表面温度，也可以得到测点周围的环境温度，测得温度后经计算处理，就可以得到两者的表面温升。比较而言，表面温升法得到的数据比较准确、实用，测得数据可以作为检测的数值依据。根据保温结构外表面温度、环境温度、风速、保温结构表面热发射率以及其它几何尺寸和参数，按传热学理论可计算出散热损失。因此，表面温升法是表面散热损失测定的常用方法，
2.2对检测仪器的质量要求
城市集中供热管网表面散热损失的测定仪器准确度要符合GB/T10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定-热流计》国家标准，要求每年经过质监局检定，超过检定周期的检测仪器不能使用。目前采用的检测仪器是CHF型热流计。热流计装置测定的使用要遵循GB/T17357-2008《设备及管道绝热层表面热损失现场测定-热流计法和表面温度法》的规定。
3、保温节能检测数据分析和措施
根据对城市集中供热管网节能检测数据的分析，造成热力管网保温状况不好、合格率低的主要有六个方面问题。第一，管道弯头部位保温防水铁皮结合处分开间隙较大，由于雨水的渗入就会由于雨水的侵润损坏保温材料。第二，是热能管线局部保温层脱落，铁皮空层、裂开、塌陷变形、保温棉外露较多出现裸管。造成此类现象的原因，除了年久腐蚀外，还存在施工质量不佳、扳金工艺不到位、保温铁皮接缝不严等问题。第三，由于内保温材料脱落较严重，就会破坏保温层，使管道的表面裸露，增加热能损失。第四，由于管线中存在分支阀门漏汽现象。第五，热能管道设计有缺陷，使绝大部分托架保温掏空，散热损失非常大。
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3.1对检测的数据分析
在对城市集中供热管网热损失数据分析及判定结论时，如果现场局部管线出现破损或裸管，造成散热损失超过标准要求，但除此之外的整个管网的保温状况良好，并且检测数据合格，就不能以局部数据判定整体不合格，而应该对局部问题提出来，进行有针对性的整改。因此，在检测数据分析过程中，不能孤立地以一个数据来判别一条管线或一个系统的散热损失状况，要具体问题具体分析，才能得出正确的结论。在检测分析报告中，对每一具体检测管线的检查项目也要进行认真分析，结合检测数据分析说明。如因为管网保温层陈旧、老化，造成表面温升普遍超标；热力管网中产生凝结水的没有回收装置，也未安装疏水阀的，或安装的疏水阀工作状态不佳造成热损失加大的。各类问题综合分析，保证检测报告的客观、准确。
3.2存在问题的整改措施
对于城市集中供热管网在热能管线检测中发现的问题，应针对性的对散热损失大、保温效果差的管网进行整改。要加强对弯头处保温材料结构的整改，对保温层脱落、出现裸管的热能管线进行添加保温层；同时加强保温施工质量的监督力度，消除保温隐患。良好的管线保温是需要投入和管理的。如对热能管网中的托架造成的热损失应予重视，现有的一些热能管线的管托架都是直接与热能管线相连接，管线保温在外部，管线热量顺着管托架传导，散热损失非常大，建议应将管线保温后再坐在管托架上，或采用专用的节能保温管托架，使传输热力管线与托架进行热隔离，减少散热损失。对于一些保温材料因使用多年出现老化、失效，应该全部更换。对热能管网保温的管理，不只是投入，它也可以产生较大的经济效益。例如:对于500mm热能管线来说，在环境温度是0℃时，保温层外表面温度从40℃降到25℃，表面散热损失后仅为原来的76.9%，因此加强热能管网保温管理节能潜力巨大，应予以重视。
3.3检测注意要点
(1)供、回水干管表面温度随测试时间稍有波动，但整体稳定在一个定值(平均值)；上中测点的温度要明显高于下测点和上测点的温度值，上测点的温度值要略高于下测点的温度值．
(2)供、回水干管感应热电势E值随测试时间有一定的波动，但从整体看来在一直线附近波动，说明感应热电势E值近似稳定在一个定值(平均值)；供水干管的感应热电势要高于回水干管的；检查井内直埋管道与锅炉房内地上架空管道相比，直埋管道的感应热电势波动较小，说明直埋敷设管道其热流波动平稳；管道表面温度越高，热流传感器的感应热电势波动越大，即热流密度值随着管道表面温度的增高波动增大．
(3)用表面温度法和热流计法对供热管道进行保温热损检测，两种测试方法由于如总放热系数a、测点位置、环境风速等对测试结果的影响。得到的数据具有一定的误差，最大误差为9．1％，最小误差为4．9％，平均误差约7％．
(4)地下供热直埋管道的等温面是一簇圆，等温面的半径越大，温度越低；地下供热直埋管道的散热对地表温度场分布产生了较明显的变化，管道正上方与中心距为2mm处约有0．7℃的温差，而且地表温差呈正态分布．
(5)利用红外热像仪进行供热管道保温节能检测具有很大的快速性和便捷性．通过对红外热像图的比较，可以看出管道检查井处的地表温度明显高于管道上方正常地表的温度，说明检查井处的热损失较大，需要加强保温，以利于节能．管道保温层破损处(裂缝、漏洞)以及管道裸露部分在热谱图中的温度明显较高，热损失很大；因此，要加强对管道支吊架、阀门、法兰、弯头、分支管及保温接口处的保温质量，加强管道保温工程质量，是管网节约能耗的关键。
4、结语
热能损失在城市集中供热管网表面散热中占据着一定的比例，为了提高热能利用率，降低损耗，减少管网损失一直是集中供热管网节能工作的重点。定期有计划的对集中供热管网进行节能检测，充分掌握管网保温状况，有针对性地开展管网保温的技术改造，可以确保保温质量。
参考文献：
[1]韩小红，邹平华．管沟敷设供热管道热损失的计算[J]．煤气与热力，2003(7):407～409．
[2]冯国会，刘光磊，李慧星等.供热管网保温节能检测方法及应用分析[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版)，2012-03-15
论文作者:罗刚
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第7期
论文发表时间:2017/8/28
标签：管网论文; 管道论文; 集中供热论文; 热能论文; 损失论文; 管线论文; 节能论文; 《建筑科技》2017年第7期论文;