蒸汽供熱管線管損原因分析及解決方法

黃柳燕 楊冰彬

（南京蘇夏工程設計有限公司 江蘇南京 210036）

蒸汽供熱管線管損原因分析及解決方法

黃柳燕 楊冰彬

（南京蘇夏工程設計有限公司 江蘇南京 210036）

本文主要通過對蒸汽供熱管線管損的情況進行分析，從蒸汽質(zhì)量的影響、蒸汽狀態(tài)變化、流量二次儀表使用、蒸汽干度的影響、以及調(diào)節(jié)閥門的影響這幾個角度，對于管損的原因進行了探究，并且針對管損的問題提出了相關的解決辦法。本文通過對與管損的研究，提出問題并解決問題，以期增強整齊供熱管線的使用效率。

整齊供熱管線；管損；二次儀表

蒸汽供熱管線作為企業(yè)或者生活中重要的設施，其在工作當中如果出現(xiàn)熱管損的情況，那么對于整個供熱管線來說會造成供熱損失，會造成巨大的能源浪費。本文以某公司的供熱管線的熱損數(shù)據(jù)為例，對供熱管線出現(xiàn)管損的原因進行解析，并提出合理的解決方案。

1 某公司供熱管線的熱損現(xiàn)狀

為了便于對比分析，選取該公司于2013年一年的供熱管線管損情況的數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖，詳見表1。

表1 2013年供熱管線管損數(shù)據(jù)

通過表1顯示，本公司在2013年一年的供熱管線平均熱損率達到了4.39%，熱損情況相當嚴重。

2 管損原因分析

2.1 蒸汽質(zhì)量的影響

一般來說，當蒸汽管道輸送過熱蒸汽時，蒸汽的質(zhì)量通常不會發(fā)生變化，所以也就不會發(fā)生管損的情況。但是在輸送飽和蒸汽時，由于蒸汽在通過管道時，管道的散熱會導致蒸汽潛熱的釋放，使蒸汽凝結成水。而水蒸汽變成水以后蒸汽流量計就無法對其進行計量了，這部分變成水的蒸汽就形成了供熱管道的管損。據(jù)有關數(shù)據(jù)顯示，當壓力達到0.6MPa的蒸汽氣流經(jīng)過100mm直徑的管道時，如果該管道具有較好的保溫層，且大氣溫度達到10℃，那么如果一段100m的管道在這種條件下每個小時就會凝結出大概30kg的水。

2.2 蒸汽發(fā)生狀態(tài)改變從而使流量計產(chǎn)生誤差

目前來說，計算蒸汽流量所使用的計量器基本為渦街流量計。渦街流量計在對蒸汽流量進行計算的時候，如果蒸汽中含有太多水，那么就會出現(xiàn)漏脈沖的情況。最嚴重的情況下，渦街流量計會出現(xiàn)完全沒有脈沖輸出的情況。據(jù)有關數(shù)據(jù)顯示，蒸汽的壓力越小，蒸汽狀態(tài)下給予渦街流量計所帶來的誤差也就越大。

2.3 流量二次儀表的使用

一般來說，流量二次儀表是根據(jù)其所測量的介質(zhì)的實際情況在它的內(nèi)部設置參數(shù)的，所以如果二次儀表對于蒸汽狀態(tài)無法進行自動識別，那么飽和的蒸汽就會按照過熱蒸汽的計量方式進行記錄，從而造成了計量數(shù)據(jù)的誤差。

2.4 蒸汽干度造成的影響

計算蒸汽流量的流量計的計算方式一般是通過體積對蒸汽進行計算。也就是通過測得體積流量，接下來通過管道內(nèi)蒸汽的密度對流量進行計算，這種計算方法是將蒸汽假設為完全干燥的。但是實際情況通常不是這樣，一般來說，蒸汽在通過管道后是很難完全干燥的，所以經(jīng)過這樣的計算，測量出的蒸汽流量與實際流量之間肯定是存在著差異的。

2.5 頻繁調(diào)節(jié)閥門造成的影響

這一項主要是由于人為因素造成的，如果在使用過程中多次通過調(diào)節(jié)閥門來對蒸汽的流量進行控制，且在停止使用后由于人為疏忽導致閥門未關緊，這樣如果沒有及時發(fā)現(xiàn)的話，流量計就會對于這部分細微的流量漏記。這是因為當流量計在0～5%或者0～8%的切除點以下的工作區(qū)域時，流量計此時的儀表顯示一般為0，也就是雖然管道內(nèi)仍然有細微的蒸汽流通，但是流量計是不進行工作的。這種情況下，如果多個用戶都出現(xiàn)這種問題，那么這些用戶的損失累計起來就會導致相當?shù)墓軗p現(xiàn)象了。

3 管損的解決辦法

3.1 科學合理地規(guī)劃設計蒸汽熱網(wǎng)

要科學地規(guī)劃熱網(wǎng)，首先就要詳細地查證熱負荷，最忌諱的是將不清楚的規(guī)劃熱負荷算作當前的熱負荷。這種情況下，要對蒸汽進行詳細的保溫設計以及水力方面的計算。一般來說，科學的設計是要為管道選擇相對較小的管徑以及最短的蒸汽輸送距離，同時要根據(jù)具體的實際情況為其留有一定的空間容量，另外，要使所輸送的供熱蒸汽的質(zhì)量得到保證，這是這種規(guī)劃設計的基本前提。

3.2 對于熱用戶的擴展要有選擇的進行

熱用戶的擴展要根據(jù)熱網(wǎng)的分布進行合理的選擇，對于地理位置偏離熱網(wǎng)主要管道區(qū)域的零散熱用戶，一定要謹慎選擇。一般來說，離熱網(wǎng)主管道越遠的用戶，為其輸送蒸汽供熱所造成的熱損越嚴重。這種情況尤其是在冬天尤為嚴重。針對偏離熱網(wǎng)主要管道的區(qū)域的零散熱用戶或者小規(guī)模熱用戶，可以推薦其在附近尋找相對較近的熱源。主要發(fā)展對象應該確定為與熱網(wǎng)主要管道區(qū)比較近的用戶，最好能夠通過最少的管道為最多的用戶輸送蒸汽供熱，這樣才能盡可能地降低管損，提升供熱的綜合效益。

3.3 對于流量計以及二次儀表的選用要科學合理

首先，要避免由于流量計以及二次儀表的計量所造成的熱損，就要明確流量計以及二次儀表造成計算誤差的原因。在了解到其出現(xiàn)誤差的原因所在后，再根據(jù)問題選擇合適的流量計以及二次儀表。目前市場上存在的計量儀器種類很多，要根據(jù)實際情況選擇最合適的計量儀器，要能夠對于蒸汽流量進行精確的計算，并且誤差較小的高質(zhì)量計量儀器。

3.4 采用相關技術措施，盡量減少管損

一般來說，管損最大的根源就在于蒸汽凝結成水。所以如何避免蒸汽凝結成水也就成了減少管損的關鍵所在。最常見的凝結成水主要是由于管道與蒸汽的溫度之間存在溫差，管道的溫度低于蒸汽溫度，從而使蒸汽凝結成水。針對這種情況，科研對管道進行保溫處理，從而減少管道表面溫度過低造成的散熱從而導致蒸汽凝結成水。

3.5 加強對熱網(wǎng)的監(jiān)管力度

熱網(wǎng)系統(tǒng)每年由于人為因素造成的管損現(xiàn)象頗為嚴重，其關鍵一方面在于用戶的使用不當，另一方面也是由于熱網(wǎng)企業(yè)對于熱網(wǎng)的監(jiān)管力度不足所造成的。為了減少管損，降低能源消耗以及經(jīng)濟損失，對于熱網(wǎng)的監(jiān)管力度一定要加強。

4 結束語

熱網(wǎng)的管損問題對于相關企業(yè)來說是一個不可忽視的問題，其不光會造成企業(yè)的經(jīng)濟損失，同時也會造成能源的浪費。如何降低管損甚至是消滅管損對于相關企業(yè)來說一直是一個研究的重要方向。管損的發(fā)生原因多種多樣，但是只要能夠把握其重點，積極采取措施，管損的情況就一定可以得到改善。

[1]羅昭強，薛東劍.集中供熱管線爆管的原因[J].中國特種設備安全，2013，12：57～58.

[2]王鳳華.濟南市蒸汽供熱管網(wǎng)運行現(xiàn)狀分析[J].供熱制冷，2015，07：28～30+32.

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2016-10-24