（大唐宝鸡热电厂 陕西宝鸡 721000）
摘要：随着我国经济水平的不断提升，供热行业面临着巨大的发展前景，但是对于供热公司的供热现状进行全面的分析和研究，会发现其中存在着很多影响工作质量以及效果的因素，因此对于其中的问题进行全面的研究，并为之提出一系列针对性的解决方案应该是一项具有普遍现实意义的工作。本文从这个角度入手，对于集中供热管网保温材料、工艺等方面的缺陷进行全面的分析，并为之提出了一些解决对策，希望为相关单位提供一个有价值的参考。
关键词：集中供热；管网；保温；问题；解决对策
引言：目前，随着我国经济的不断发展，集中供热成为目前城市居民供热的主要方式。供热管网作为热能传递的主要渠道，在保证供热质量，降低热能损耗等方面发挥着巨大的作用。但是我国供热管网的保温要求与国际相比具有很大的差别，这不仅不利于节能减排政策的有效推行，而且对于社会的可持续发展也造成了恶劣的影响。因此从集中供热管网保温当中存在的问题入手，为之提出一定的优化策略应该是一项具有普遍现实意义的工作。
一、集中供热管网系统的优点
（一）供热质量较高，对居民干扰较少
城市采用集中供热管网系统，其在连续加热到系统设定温度时，则会自行停止加热，不会受到室外温度的影响，能够有效的保证恒定的温度。由于管网系统运行具有一定的间歇性，可以实现能源的节约。而且供暖设备噪音较低，同时与城市居民区距离较完，不会对周围环境带来干扰。
（二）减少空气污染
集中供热管网系统具有较好的集中性，而且烟囱在设计上采用不同的高度，有效的降低了对环境的污染。利用集中供热管网系统，锅炉容量较大，发电效率较高，有效的实现了能源的节约。
（三）自动化程度高
集中供热管网系统实现了自动化控制，可以根据室外温度自动进行动态调整，确保供暖的质量，而且有效的降低了工人的劳动强度。同时利用中央加热设备，其质量普遍较高，所以运行上具有较好的可靠性，系统故障率较低。采用集中供热管网系统进行采暖，不仅是实现能源节约和环境保护的重要途径，而且也是当产前城市现代化建设及经济发展的必然趋势
二、管网保温当中存在的问题
保温层的存在是为了降低热能运输当中的热能损耗，因此保温层材料和工艺的选择对于保温效果起着直接的影响作用。分析管网保温当中的问题也就应该从这两方面着手：
（一）保温材料的缺陷
我国相当一部分集中供暖单位所采用的保温材料都为岩棉材料，这类材料在应用的过程中主要存在以下几个方面的缺陷：
1.这种材料本身的硬度不够，因此在投入使用之后经常出现沉降等现象，久而久之就会造成上面薄下面厚的情况，使得管道上下的保温效果不一致，对于整体的保温效果也就造成了不同程度的影响。再者，这种状况也会导致保温层与管道之间较大空隙的出现，就进一步为热能的损耗提供了条件；
2.岩棉材料容易发生破损等现象。岩棉作为一种纤维本身具有结构疏松的性质，如果长时间暴露在自然界，就容易发生损坏等现象。作为供热管线的保温材料受风、雨、冰、雪等侵蚀使这些短细纤维之间的结合力变小，容易脱落。测试选取了多条供热管线，总长度40多公里，发现各个管段的保温层都有不同程度的破坏，有些环路的保温层甚至完全脱落，大面积的管壁裸漏出来，造成散热损失加大；
3.岩棉材料本身对渗水阻隔性很差。由于岩棉材料结构疏松，中间空隙较多，水分容易进入。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当保温层外面涂层破损后雨水就会渗透过保温层，与管壁接触发生氧化作用，使管壁腐蚀，降低管线的使用年限；
4.岩棉材料施工时候对施工人员伤害较大。岩棉碎屑飞到施工人员身上及眼睛里很不舒服，不易清洗。岩棉的飞屑对人的呼吸道及肺部也有很大的危害。接触岩棉的工人会出现x线胸片改变：即尘肺改变，肺功能低于正常人。接触高浓度玻璃纤维尘的工人，出现上呼吸道刺激症状和哮喘发作。因此很多施工人员不愿选择岩棉材料。
（二）保温层的厚度
现场测试中发现不同水温、不同管径的供热管道使用同样厚度的保温层，都是50 mm厚，这样的厚度不能适合所有的供热管线。供热管线保温的目的是减少散热损失，保温层越厚，热阻就越大，热量的损耗就越小。但是保温层越厚，初投资越高。所以供热管线保温层厚度宜采用经济厚度法进行设计。
（三）工作人员的重视程度
从现场测试情况来看，一级网的保温效果明显好于二级网。本文测试的一级架空管线有8 条，5条保温合格，合格率为62.5%；测试地的埋地管线10条，全部合格，合格率为100%；测试二级网架空管线18条，2条保温合格，合格率为11.1%；埋地管道16条，9条保温合格，合格率56.3%。从外观看来也是一级网更为美观，几乎没有管壁裸漏的情况。说明工作人员对一级网的重视程度要高于二级网，同时，对一级网的围护较二级网也要及时[1]。
三、解决的方案
为解决供热管网中存在的问题，给出以下几点方案，并在实践中证实其可行性。
（一）保温材料改用聚氨酯
聚氨酯（PU）作为保温材料弥补了岩棉的不足。聚氨酯导热系数低，在20 ℃导热系数只有0.021 W/（m• K），而岩棉的导热系数在0.03 W/（m•K）— 0.047 W/（m• K）之间，聚氨酯材料的保温效果要好于岩棉；聚氨酯是硬质材料，能较好地保持原有形状，保温层厚度不易发生改变；质地密、不亲水，独特的闭孔结构使它具有极高的水蒸气渗透阻隔性和良好的不透水性，不易被水分浸透以腐蚀管线；在自然条件下不易破损；施工时操作简单，不会给施工人员带来伤害。由此可见，聚氨酯综合性能明显要比岩棉优越，将岩棉保温材料改为聚氨酯保温材料可以很大程度的减少管道的散热损失[2]。
（二）保温层厚度的优化计算
供热管线保温层的厚度应该根据管径及管道内介质温度来确定。在一定的管径和介质温度条件下，从经济角度考虑，计算出最优的保温层厚度。
（三）工作人员应加强管理
供热管线破损所造成的热损失是可以避免的，只要及时发现及时维护就可以减少这部分损失。对二级网的重视程度应该与一级网一样，不能因为二级网造成的损失小而对其放任。因此工作人员要加强对供热管线的管理，及时巡检，提高二级网保护意识。
（四）其他方面
首先，合理优化用户系统设计，采取间接供热形式供热系统。以往我市采用直接供热方式，水量水质不易控制、系统启动慢，用户系统一般采用上供下回式，房屋底层供热效果较差。现改造为采取换热站将主网络与用户网络分开的间接式供热系统，用户系统采取分户垂直供热方式，不但改善了系统调节控制能力也提高了用户的供热效果[3]。其次，采用节能设备提高热源效率，实施节能控制。依靠热电联产合理利用热源，多热源联合运行。采用变频循环泵和补水泵，根据热负荷的变化自动变频调节或低负荷间歇供热，通过测定可以节能30%左右。
四、结论
1.本文通过现场测试，分析了供热管网保温中存在的问题。软质材料易沉降、易破损、易被水分侵入，岩棉材料施工困难，保温层厚度的设计不合理；
2.通过优化计算得到合理的保温层厚度。对供热管网保温进行优化改造，将软质岩棉保温材料改为聚氨酯材料，解决了易沉降和易破损的问题；
3.通过测试，对比分析了改造前后的保温效果，改造后的供热管线单位面积散热损失减少了90%，每年供暖期可节能6 061.2 GJ。
参考文献：
[1]赵晓刚.直埋供热管网工程设计两种计算方法对比分析[J].山西建筑.2015（16）.
[2]付长江.供热管网的科学管理[J].黑龙江科技信息.2016（01）.
[3]刘永鑫，邹平华，周志刚，雷翠红，王芃.基于方程组极小范数解的供热管网阻抗辨识方法[J].暖通空调.2013（02）.
论文作者:袁江
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/18
标签：管网论文; 集中供热论文; 管线论文; 保温层论文; 岩棉论文; 厚度论文; 保温材料论文; 《电力设备》2017年第31期论文;