供熱管網現狀、特點分析及防腐措施一、城市集中供熱管網現狀及特點

隨著國民經濟的迅速增長，城市化建設進程逐漸加快，其最顯著的特點是大中城市不斷向周邊縣市擴展。城市的擴展必然要新建和翻新許多工民建筑，供熱管網也需要不斷擴展與更新。但是，供熱管網在建設之初考慮并不周全，其擴展能力遠遠滿足不了用戶的需求。為了節約成本，供熱管網多是一段一段地施工，呈單一枝狀延伸。而為了滿足一些特殊用戶的需要，甚至采取加粗管道的辦法，出現了二次網管徑大于主管網管徑的不合理現象。供熱管網的合理布局是城市建設和發展的前提條件。因此，必須對其進行合理地優化設計。國城市集中供熱管網的特點主要是熱用戶分布區域廣、分支多。在管網發生事故時，通常允許有若干小時的停供修復時間。同時有些熱網為提高供熱可靠性和應付供熱發展的不確定性，在規劃設計時就將熱網像市政給水管網一樣成網格狀布置，而這樣存在一定的問題，水力工況和控制十分復雜。因此，應結合供熱管網的特點，對城市集中供熱管網進行優化設計。二、供熱管網的優化設計

供熱管網優化可分為三個方面，其一是管線布局優化，其二是管管徑設計優化，其三是管理運行的優化。把握好這三個方面的優化設計，將極大提高供熱管網的運行穩定性，同時也為城市的科學規劃奠定了良好的基礎。01管線的布局優化

管網的管線布局上必須達到兩個目標，即技術上要可靠，經濟上要合理。技術上可靠是指管線應少穿主要交通線，一般平行于道路中心線并應盡量敷設在車行道以外的地方，地上敷設的管道，更要達到不影響城市環境美觀，不妨礙交通的目標；管線還應盡量避開土質松軟地區、地震斷裂帶、滑坡危險地帶以及地下水位高等不利地段；供熱管道與各種管道、建筑物應協調安排相互之間的距離，保證運行安全、施工及檢修方便。經濟上合理是指要注意管線上的閥門、補償器和某些管道附件的合理布置；主干線應盡量走熱負荷集中區，盡可能使其數量減少。02管徑的設計優化

在管線布局、管徑設計和管網運行這三部分中，管徑的優選是優化設計的核心問題。在管徑的設計優化過程中，要根據工程實際給定管徑的上限，使管徑能在合理的范圍內取值。管網設計時，各管段的直徑是根據供熱管網各管段的計算流量和比壓降范圍來選定，而流量大小最終由熱負荷而確定，管徑確定前，需要對各管段的現有熱負荷進行準確計算，對負荷將來的增容進行合理預測。根據流動力學性質，管徑愈小產生的流動阻力愈大，輸送過程消耗越大，生產成本變高。相反管徑愈大產生的流動阻力愈小，生產成本變低，但由于使用較粗管道，大大增加了基建投資。因此，衡量兩種情況的得失，最終選擇兩者兼顧的方案。03管網的運行優化

從我國各城市集中供暖的情況來看，經濟性差、浪費嚴重是最顯著的特點。而隨著供暖技術的不斷發展，各種新的供熱系統被應用，供熱管網的調節工作日益受到重視。目前，在調節工作中普遍遇到的問題是供熱管網冷熱不均的現象，這一現象的主要原因是水力失調所致。換句話說，管網內水力平衡是管網系統平穩運行的關鍵要素。消除水力失衡的辦法是加裝動態調控設備，利用其預設功能對各個環路進行調節。這種設備不僅實現了自動調控，還不影響其他環路的用熱量，也不產生噪音或振動。但是不能過分依賴這種設備，有的時候可能因某些原因而出現穩態失調，所以使用動態系統時一定要注意對穩態失調的防范。三、供熱管網的防腐

管道的腐蝕，輕則洞穿管壁造成滲漏，重則管壁無法承受熱媒壓力而爆炸，嚴重危害用戶的安全。近幾年供熱管網普遍使用直埋預制保溫管，這種管道敷設技術施工方便、造價低且不影響城市環境美化。然而預埋管道一旦腐蝕，極難查出泄漏點，給維修工作帶來了極大不便。當然，這種方法的后期維護成本之大也是顯而易見的。因此，要對供熱管道的腐蝕問題引起足夠重視，將管道的腐蝕程度降到最低，以提高企業的經濟效益。01供熱管網腐蝕的主要因素3.1.1水中溶解氧的濃度

《低壓鍋爐水質標準》對大于95℃的熱水鍋爐用水有嚴格規格，不允許水中的溶解氧大于0.1mg/L。通常的工業用水pH一般在6.0～9.0之間，在這種情況下，水中的飽和氧正是一種去極劑，可以氧化管道形成鐵銹。有資料顯示，如果水中溶解氧含量低于0.1mg/L，那么氧腐蝕速度約為0.03mm/a，也就是說普通供熱管網的使用壽命在三十年以上。然而如果水中溶解氧含量達到8mg/l時，氧腐蝕速度約為1.2mm/a，供熱管網的使用壽命可想而知了。因此，水中溶解的氧含量是防止管網腐蝕的措施之一。3.1.2水的酸堿度一般來講，pH在4.0～10.0之間，管網的腐蝕速度主要受水中的溶解氧含量的影響。pH4.0～7.0之間主要是緩慢的吸氧和析氫的反應，腐蝕慢且均勻；pH7.0～10.0之間主要是氧的去極化和氫氧化亞鐵氧化反應，這些反應極其緩慢，甚至在接近10.0時，金屬表層形成的保護層具有極強的防腐作用。然而，在pH<4.0時，析氫反應就會強烈，此時的腐蝕速度急劇增長；在pH>10.0時，會出現局部腐蝕過度的情況，這與孔蝕和潰瘍十分相似。3.1.3水的溫度水溫也是管網腐蝕的重要因素。根據化學動力學規律，當溫度升高時金屬離子活化能變大，化學反應速度加快。供熱管網是封閉系統，熱媒溫度在90℃以上，這時電解質的電阻降低，Fe2+在水溶液中的速度加快，從而加速了腐蝕。有關資料顯示，如果水溶解氧給定，溫度每增加30℃，腐蝕速度將增加一倍。3.1.4鹽的濃度在供熱管網內使用的是純化水，而不是支離子水。所以當水中鹽濃度變高，導電能力就會增加，同時腐蝕也會隨之增加，這種狀態會一直持續到鹽的濃度十分高而抑制氧化反應。供熱管網用的純化水鹽濃度不會很高，所以始終處于加速腐蝕的狀態，可見鹽濃度也是不可忽略的因素。02供熱管網的防腐措施3.2.1供熱管網外的防腐①選擇合理的保溫材料。管網外腐蝕多是管周濕度過大引起的，所以選擇保溫材料時要注意吸水性，盡量選用吸水性較小的材料。

②管道外保護層要加設防水層，盡量使外界水無法進入到保溫層中。

③在地溝敷設時，需保證地溝干燥通風且有排水措施，可能減少預埋管道周圍的含濕量。

④選擇合理的介質溫度。高溫送熱固然可以起到一定的升溫作用，減少管道外腐蝕，但會加速管道內腐蝕。所以應進行經濟分析之后選擇最佳的介質溫度。3.2.2供熱管網內的防腐

①降低溶解氧濃度。由分析可知，供熱管網內部腐蝕主要原因是