摘要：本文從熱力管網(wǎng)設計的合理化、熱力管網(wǎng)固定支架與旋轉補償器的設計、嚴格管網(wǎng)施工質量關等四大方面研究了熱力管網(wǎng)的設計相關問題， 城市現(xiàn)代化建設過程中常常使用到了各種結構設計，而集中供熱工程的熱力管網(wǎng)設計是其中較為重要的設置，本文在此談了談自己的觀點。
關鍵詞：熱力管網(wǎng)； 設計；
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
前言
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，提高了人們的生活水平，這也給城市熱能的消耗帶來了增加。為了能夠達到人們生活的日常需要，以及熱水管網(wǎng)的負荷正逐漸變大，這就對熱水管網(wǎng)的設計和施工提出了更為嚴格的要求，使得熱水管網(wǎng)正常運行的有效調節(jié)面臨著新的研究問題。
一、熱力管網(wǎng)設計的科學化分析
1、管網(wǎng)的劃定及布置情況。①在選擇管網(wǎng)及確定其布置情況時要在技術上實現(xiàn)突破，使其達到相應的施工要求。在管線布置過程中最好使其穿過地勢平坦、土質好的地面，保證在水位較低的地區(qū)進行；②綜合經(jīng)濟因素，在購買熱管網(wǎng)主干線時盡量以最少的數(shù)量完成施工；③聯(lián)系附近的施工環(huán)境，在施工時要保存良好的環(huán)境現(xiàn)狀，避免破壞環(huán)境的美觀效果；④積極配合市政設施工作，對管線進行準確合理的布置，這樣才能有利于施工的安裝和維修工作。
2、選擇合理的敷設方式。供熱管道的敷設情況有著重要的意義，不僅能夠確保熱網(wǎng)在運行時的安全可靠，還能減少建設工程的資金消耗，增加管網(wǎng)的使用壽命，方便工程的施工，給各項管理工作創(chuàng)造有利的條件。社會技術的進步促進了直埋技術的發(fā)展與使用，實際情況表明了直埋技術在保溫方面能起到明顯的效果，其優(yōu)勢在于占地面積小、環(huán)境影響少，使用壽命長，資金消耗低等。
3、熱網(wǎng)主干線的布置。當集中供熱熱源點逐漸減少時，供熱半徑則逐漸加大，供熱管網(wǎng)的建設需要投入很多的資金，通常要占到供熱工程總投資的一半以上。需要保持熱網(wǎng)主干線與熱負荷密集區(qū)較為接近，這樣可將管線長度控制在一定范圍內(nèi)，避免給建筑施工帶來嚴重的影響。通常情況下供熱管網(wǎng)的主管線是平均比壓降最小的環(huán)路，其給熱水供熱管網(wǎng)，以及用戶系統(tǒng)的阻力損失不會造成太大的影響，主要是將熱源傳到最遠的熱用戶的環(huán)路中來當成供熱管網(wǎng)的主干線。
4、熱網(wǎng)管徑的選擇。各管段的直徑在管網(wǎng)設計過程中常常按照供熱管網(wǎng)各管段的計算流量及比壓降范圍進行選擇，而熱負荷情況決定了流量的大小。在選擇管徑前期應該對各管段的現(xiàn)有熱負荷實施準確的計算，以預測出負荷將來的增容情況。
二、熱力管網(wǎng)固定支架的設計問題分析
1、熱力管線分段施工在支架推力固定中的作用。熱力管線與別的市政管線在施工方面基本是一致的，經(jīng)常會面臨著不同因素造成的影響，例如：資金周轉不利、拆遷受阻、規(guī)劃困難等的。
2、承受分段試壓和總試壓的固定支架。當熱力管線到達一定施工階段后需要采取分段試壓，一般情況下無需設備，且固定支架無需焊卡板，這是為了使得焊口的焊接質量能夠一次試驗完畢。但需要注意的是此種分段試壓跟之前提到的分期、分階段施工供熱的管線的試壓屬于兩種形式，后者可歸納為總試壓。因為分階段試壓的固定支架無需焊卡板，在打壓試驗時不用檢驗固定支架的荷載。對于總試壓過程不僅要再次檢驗管線的焊接質量，還需要檢驗管線上的設備，如：補償器、閥門等。這就給相應的計算設計提出了要求，在對固定支架設計、計算時，其Po以總試壓的壓力值為標準，不能根據(jù)設計壓力值進行，以此確保固定支架在承受總試壓時具有良好的安全性。
3、不同管網(wǎng)布置形式下固定支架的承受力。(1)管道吸收熱伸長運用軸向補償器，對于彎頭、閥門、堵板周圍的固定支架受力為不平衡內(nèi)壓力，且此種內(nèi)壓力會根據(jù)管徑的增大而變大，最終的壓力大小要大于管線上形成的彈性力、摩擦力。當存在這種力時需要采取有效的措施進行處理。而固定支架出現(xiàn)變化時接近堵板，增加了推力。(2)管線吸收熱伸長運用自然補償，使得固定支架兩側的不平衡因為內(nèi)壓力而消失。其承受力一般來源于管線或者設備產(chǎn)生的彈性力和管線熱伸長過程中與支架形成的摩擦力。對以上受力情況進行研究能夠使得整個施工過程能夠有重點的進行。
三、熱力管網(wǎng)中旋轉補償器的設計問題分析
1、設計選擇旋轉補償器的重點。在旋轉補償器設計及選擇過程中應該參照實際情況進行，以管線的走向、敷設方式等作為前提來準確的劃定補償器的位置、形式等，最終劃定H值、L值及旋轉角度θ，這樣才能達到管系設計的標準。旋轉角度大小對于補償器內(nèi)部密封材料能造成較大的影響，對其使用壽命起到了作用，給固定支架的受力造成變化。通常θ值低于60°，θ值在管徑變大時會減小，從而降低管道位移給固定支架造成的摩擦力大小，確保并保證運行運用時補償器的正確使用。力臂的旋轉是管道的熱伸長的主要依據(jù)，Π型組合的管道力臂發(fā)生旋轉后會引起被補償管道的橫向移動。在設計過程中需要盡可能地控制橫向移動對管系安全運行造成的影響。不僅要滿足管道的剛度、強度，且在θ值低于60°，需把力臂的長度控制在2～6m。Ω型組合在算L值時需要參照管道間距B值與旋轉角度θ。
2、導向支架的安排。設計熱力管網(wǎng)時需結合導向支架對管線的移動情況，這樣能夠避免管道熱伸長時造成縱向彎曲、徑向位移給管道帶來的不利影響。旋轉補償器的補償量和兩固定支架的間距較長，管道在補償器運行時形成橫向位移，經(jīng)常發(fā)生失穩(wěn)情況，在補償器布置過程中要設置導向支架。應根據(jù)補償器的布置形式選擇合適的導向支架位置、間距。Π型組合在設置導向支架時，需避免長距離管道移動引起的失穩(wěn)，還要保證補償端管道橫向位移的正常，第一導向支架需設置于距補償器20～40m處，這是根據(jù)應根據(jù)補償量和管徑大小而定的。Ω型組合的第一導向支架需布置在距補償器5~25m處。導向支架間距在長距離補償需控制在50～70m。
四、控制熱力管網(wǎng)施工的質量問題分析
1、積極構建科學的施工質量體系。在施工過程需建立一套完整的質量保證體系，主要是根據(jù)工程的性質、工期、材料、運輸?shù)炔煌闆r，并且具備良好的人員素質和機械裝備作為前提條件。需要以全局角度考慮后設計詳細的施工方法，規(guī)劃施工進程，做好現(xiàn)場安排工作，以此實現(xiàn)設計、施工、技術等各方面的有效結合，在保證工程質量的同時提高經(jīng)濟效益。
2、控制保溫管的質量關。硬質聚氨酯保溫直埋技術是熱網(wǎng)經(jīng)常使用到的，在運用時必須確保聚氨酯的發(fā)泡的溫度、時間、配料達到施工標準的要求，對于保溫材料的性能指標進行嚴格控制。
3、有效清除管內(nèi)雜物。施工過程常存在諸多問題，經(jīng)常因為施工人員工作失職而出現(xiàn)管子隨意放置，施工過程無法達到管理的需要，造成管內(nèi)存有焊渣、泥沙、石塊等不同雜物，導致管網(wǎng)出現(xiàn)堵塞，使得熱網(wǎng)的使用出現(xiàn)很大的阻礙，一般能造成系統(tǒng)熱失衡，引起局部不熱，阻礙了系統(tǒng)調整，無法確保供熱質量。嚴重會造成除污器堵塞或系統(tǒng)損壞。
4、對外網(wǎng)進行有效清洗。為了保持管路系統(tǒng)的清潔，在安裝過程中要將管內(nèi)雜物清除，當管道安裝結束后進行強度試驗，同時清洗管道系統(tǒng)的內(nèi)部。這樣就能將殘留在管內(nèi)的鐵銹清除，并有效的焊渣，防止因雜物而引起管堵，破壞了閥門、儀表。
五、結語
總之，供熱管道隨著所輸送熱媒溫度的升高，為了使管道不會由于溫度變化所引起的應力而破壞，必須在管道上設置各種補償器，其目的在于補償該管段的熱伸長而減弱或消除因熱膨脹而產(chǎn)生的應力。本文主要就此展開論述，可供參考。
參考文獻：
[1]趙廷元.熱力管道設計手冊[M].太原：山西科學教育出版社，2006.
