保溫管道無(wú)補(bǔ)償電預(yù)熱安裝在新鄉(xiāng)市熱力管網(wǎng)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

張瑞芳，鄭洪濤新鄉(xiāng)豫新發(fā)電有限責(zé)任公司；新鄉(xiāng)中益發(fā)電有限責(zé)任公司

保溫管道無(wú)補(bǔ)償電預(yù)熱安裝在新鄉(xiāng)市熱力管網(wǎng)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

張瑞芳1，鄭洪濤2
1新鄉(xiāng)豫新發(fā)電有限責(zé)任公司；2新鄉(xiāng)中益發(fā)電有限責(zé)任公司

分析熱力管理無(wú)補(bǔ)償電預(yù)熱直埋敷設(shè)施工的優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合新鄉(xiāng)市熱力管網(wǎng)無(wú)補(bǔ)償電預(yù)熱直埋敷設(shè)技術(shù),淺淡研究與應(yīng)用。

保溫管無(wú)補(bǔ)償直埋電預(yù)熱安裝，優(yōu)勢(shì)在于預(yù)熱時(shí)間短，一次可預(yù)熱的管溝長(zhǎng)度可達(dá)1000米（管線供回水各1000米長(zhǎng)），進(jìn)一步減少了一次性補(bǔ)償器的數(shù)量。一個(gè)預(yù)熱段無(wú)論長(zhǎng)短多少，它的自由段長(zhǎng)度是一定的，如果一次性預(yù)熱長(zhǎng)度越長(zhǎng)，自由段長(zhǎng)度所占預(yù)熱段長(zhǎng)度比例就越小，自由段收縮量所占的比例就越小，管線所要克服的平均應(yīng)力就越小。所以在一定范圍內(nèi)，一次性預(yù)熱的管溝長(zhǎng)度越長(zhǎng)就越好。

新鄉(xiāng)市城市熱網(wǎng)建設(shè)就采用了保溫管無(wú)補(bǔ)償直埋電預(yù)熱安裝，應(yīng)用超大功率電預(yù)熱設(shè)備，預(yù)熱時(shí)間控制在16小時(shí)以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了在冬季施工一次性電預(yù)熱安裝成功，是國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)冬季電預(yù)熱施工的成功范例之一，成熟的施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)值得借鑒推廣。

一、保溫管管道無(wú)補(bǔ)償電預(yù)熱安裝技術(shù)的應(yīng)用

無(wú)補(bǔ)償預(yù)熱安裝現(xiàn)主要應(yīng)用于城市熱力管網(wǎng)中最高運(yùn)行溫度不超過(guò)140oC的高溫?zé)崴艿?，新鄉(xiāng)市城市熱網(wǎng)熱水管道運(yùn)行溫度在95oC，較適合這一施工技術(shù)。無(wú)補(bǔ)償預(yù)熱安裝采用了提前釋放應(yīng)力的技術(shù)，在很大程度上減少了固定墩、補(bǔ)償器的數(shù)量，1）降低了工程的施工安裝費(fèi)用，2）由于補(bǔ)償器使用數(shù)量的減少，提高了管網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，又降低了管網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。電預(yù)熱安裝環(huán)保節(jié)能，施工便捷，工期短，保溫管無(wú)補(bǔ)償預(yù)應(yīng)力安裝是目前國(guó)際上較為先進(jìn)的施工方式之一。

二、工藝概述

把鋼管管線直接作為負(fù)載電阻進(jìn)行管道加熱，設(shè)備安裝簡(jiǎn)單方便。加熱段供回水管線末端用電纜線短接，始端分別接電源兩端（無(wú)正負(fù)極順序要求）。新鄉(xiāng)市城市熱網(wǎng)電預(yù)熱按照管材規(guī)格的大小及施工時(shí)的環(huán)境溫度，選用大容量的電加熱設(shè)備。2000米管線（1000米管溝）加熱時(shí)間都控制在20小時(shí)以內(nèi)，環(huán)境溫度越高時(shí)，預(yù)熱時(shí)間越短。保溫時(shí)間一般上一預(yù)熱段管線回填時(shí)，下一段管線就可開(kāi)始預(yù)熱了，兩者同步進(jìn)行。這種方法施工簡(jiǎn)便，用一次性補(bǔ)償器代替了常規(guī)的波紋補(bǔ)償器，大大降低了管線的成本，并提高了管網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。

三、施工方案的研究

施工方案應(yīng)依據(jù)地形結(jié)構(gòu)和管網(wǎng)結(jié)構(gòu)體的分布情況來(lái)制定，一般1公里管溝長(zhǎng)度為一個(gè)標(biāo)段，根據(jù)新鄉(xiāng)的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)，選用大功率容量的電預(yù)熱設(shè)備，一次預(yù)熱的管線長(zhǎng)度，一般最長(zhǎng)1000米管溝，最短300米管溝。

對(duì)于管網(wǎng)中存在的變徑、彎頭、三通以及折角，在方案研究時(shí)，要結(jié)合電預(yù)熱設(shè)備的特點(diǎn)，充分考慮其預(yù)熱的經(jīng)濟(jì)性，制定出合理的方案來(lái)。對(duì)于管網(wǎng)設(shè)計(jì)的一些問(wèn)題要提前了解溝通。對(duì)于個(gè)別短管線，也要通過(guò)工藝上的特殊處理，使其滿足預(yù)熱要求。

四、電預(yù)熱施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

目前，電預(yù)熱施工技術(shù)是國(guó)內(nèi)較先進(jìn)的施工技術(shù)之一。電預(yù)熱設(shè)備有較多優(yōu)點(diǎn)，如：大功率小體積，安裝方便，柔性地進(jìn)行最優(yōu)化的預(yù)熱分段，最大限度地降低補(bǔ)償器的數(shù)量，縮短工期，減少工程費(fèi)用；設(shè)備投入運(yùn)行后，自動(dòng)監(jiān)控，無(wú)異常不需人工干擾；單臺(tái)設(shè)備即可對(duì)較大口徑的管材進(jìn)行預(yù)熱；可動(dòng)態(tài)顯示管線溫度變化曲線，為監(jiān)控施工質(zhì)量提供依據(jù)；保溫階段設(shè)備自動(dòng)動(dòng)態(tài)控制，以保證整個(gè)回填土階段管線伸長(zhǎng)量的穩(wěn)定等。

此技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)：施工過(guò)程中可以縮短施工工期，管道預(yù)熱升溫快,施工占地少,且對(duì)環(huán)境無(wú)污染。管溝回填夯實(shí)前,將預(yù)制直埋保溫管道溫度升高到管道運(yùn)行時(shí)與常溫時(shí)的中間溫度,提前釋放一部分管道應(yīng)力,不可將管線切斷，所有閥門(mén)、三通等都設(shè)計(jì)好，管線上也不可再開(kāi)大的開(kāi)孔。井室在預(yù)熱后再砌筑，以便于管線伸長(zhǎng)。三通處的溝槽寬度應(yīng)適當(dāng)加寬，以適應(yīng)預(yù)熱管線處三通的自由移動(dòng)。

結(jié)束語(yǔ)

城市直埋管道技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展已進(jìn)入到了新的歷史革新時(shí)期，直埋保溫管道的預(yù)熱安裝是一種安全可靠的管道安裝方式，而電預(yù)熱是管道預(yù)熱方式的創(chuàng)新，它具有預(yù)熱時(shí)間短、預(yù)熱均勻、操作簡(jiǎn)單，提高了管道的安全性、穩(wěn)定性及長(zhǎng)期使用的壽命，新鄉(xiāng)熱力管網(wǎng)冬季保溫管道無(wú)補(bǔ)償電預(yù)熱施工技術(shù)在國(guó)內(nèi)管道直埋施工中具有著重要的指導(dǎo)意義，對(duì)直埋管道技術(shù)的推廣起到了推動(dòng)的作用。積極推廣保溫管道無(wú)補(bǔ)償電預(yù)熱施工的成熟技術(shù)，不斷提高施工水平，將為國(guó)內(nèi)保溫管道無(wú)補(bǔ)償電預(yù)熱的技術(shù)的發(fā)展翻開(kāi)嶄新的一頁(yè)。

張瑞芳（1975-），女，漢族，河南鄭州人，畢業(yè)于華中科技大學(xué)，土木工程專業(yè)，在新鄉(xiāng)豫新發(fā)電有限責(zé)任公司工作，從事熱能動(dòng)力工程相關(guān)工作；

鄭洪濤（1975-），男，漢族，河南原陽(yáng)人，畢業(yè)于華北電力大學(xué)，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，在新鄉(xiāng)中益發(fā)電有限責(zé)任公司工作，從事電氣技術(shù)工程相關(guān)工作。