城镇供热管网泄漏原因分析及维护要点

李钰

中国葛洲坝集团股份有限公司勘测设计院 湖北 武汉 430070

引言

城镇供热管网是由城市供热热源向热用户输送和分配供热介质的管线系统，由输热干线﹑配热干线﹑支线等组成。供热管网是城镇建设中的重要基础设施。从生活角度来讲，城镇供热管道的安全稳定运行，不仅是为了保障人民群众的生活质量，更是与人民群众的生命财产安全息息相关；从经济发展的角度来讲，供热管道的安全稳定运行，不仅是为了满足工业企业稳定生产的基本要素需求，更是为了工业企业的长久安全稳定运行[1]。因此，采取各种措施，保障城镇供热管道的安全稳定运行，对城镇工业生产以及人们的日常生活有着重要的积极作用。目前，虽然我国的供热管网整体已经相对完善，但在一些具体问题和细节上，仍然面临着严峻的考验。为此，各供热管网公司在管网建设时，必须进一步加强对供热管网质量整体把控，在各层面上采取措施，进一步提升设计和施工管理水平，在管网交付前，努力将管网建设质量做到最好，夯实管网安全稳定运行的基础。在此基础上，进一步探索研究供热管网泄漏事故发生的原因，寻找切实可靠的解决方法及预防措施，将供热泄漏的危害降到最低。

1 供热管网的泄漏原因分析

供热管网是经设计﹑采购及制造﹑安装施工﹑调试及验收后形成的整体工业产品，交付运营方后，又会经历运行﹑维护及检修等各个环节。这其中任何一个环节出现纰漏，都可能会导致管网出现泄漏情况。而每一次的泄漏，必然都伴随着财产的损失，严重的甚至可能造成企业停产或人员伤亡，损失无法预计。而找出泄漏产生的原因，是预防泄漏问题出现的基础。下文根据供热管网生产运营等不同环节，对泄漏原因进行逐一分析。

1.1 设计

供热管网的设计质量，直接决定了供热管网的质量，坏的设计，必然会导致坏的管网质量从而造成泄漏等一系列的不利后果。根据项目需求，确定项目供热方案，选定供热介质﹑管材﹑管径﹑附属设备﹑敷设方式等，设计工作的好坏直接决定了供热管网建成之后是否能正常投入使用，以及投运后是否能在设计工作年限内保证安全稳定运行[2]。在设计开始之前，设计人员必须对将要施工区域的地质﹑土壤﹑环境资料进行深入了解，对影响设计安全的各种因素要了如指掌，同时根据项目实际情况，经过周密计算后，对各种条件进行选择，合理地布置管道及补偿器等各种附属设施，保证管网在热冷态等各种工况下均能安全稳定运行。因设计导致泄漏的原因通常有如下几种情况。

1.1.1 管网布置不合理，补偿器设置不合理，未合理考虑供热管道本身的热胀冷缩情况，导致管道局部热应力变形破裂，或者补偿器超过设计变形量被拉坏从而导致泄漏。

1.1.2 管件选择不合理，管材或管件选用承压或耐温等级过低，从而导致超压或者超温损坏而造成泄漏。

1.1.3 直埋热力管道设计埋深不足，被车辆等碾压破裂泄漏；或者埋深小于冻土深度，冬季经历长时间的低温而导致管道受冻破裂泄漏。

1.1.4 因对土质缺乏足够判断，设计管道基础承载力不足，导致管道沉降，从而导致管道破裂。

1.2 管材﹑设备等的采购与制造

供热管网是由管道﹑弯头三通等管道附件﹑保温结构﹑补偿器﹑管道支架以及其他附属构筑物构成的有机整体，这些组成部分都是经厂家生产出来的产品，产品质量的好坏，直接关系到供热管网的质量好坏，从而对管网是否泄漏产生影响。

1.3 施工

施工质量不过关，同样也会导致泄漏事故的发生，因施工质量差导致泄漏的原因通常有如下几种情况。

1.3.1 管材﹑管件焊接质量不合格，焊接参数和焊接方法不正确。

1.3.2 管材或设备等暴力卸货及安装，施工中造成部件受损。

1.3.3 管沟开挖深度未按设计执行，开挖深度不够，管沟在回填时，回填土中有砾石，回填土未夯实等。

1.3.4 人为破坏，造成的原因通常是因为对于同一施工区域重复施工，比如其他施工单位在未了解地下管网分布的情况下，就盲目施工﹑违章施工，不仅后期施工目的没有达到，还破坏了前期施工目的[3]。

1.4 长期损耗

因为每种材料都有每种材料的最长使用期限，一旦超过最长使用期限，材料的物理性质便可能会失效。供热管道也是如此，且因为供热管道材质的特殊性，供热管道的最长使用期限将会大打折扣，较一般管道的使用期限大大缩减。因此设计师在设计时要注意进行使用期限的研究，确定好检修频率，明确供热管道的最长使用期限。

1.5 压力、温度的影响

当管道承压或者温度超过设计值，压力或者管道变形量超过设计极限导致管道变形破裂，从而发生泄漏。

1.6 阀门泄漏

阀门泄漏主要有两个原因，一是关闭件脱落，二是填料安装缺陷导致泄漏。

2 供热管道突发泄漏后的检修

经过对城镇管网泄漏原因的分析，加强建设﹑设计﹑运行﹑维护各个阶段的检查﹑维修和管理尤为重要，但是这项工作的进行并不简单，有很多步骤和细节需要落实。而且对供热管道进行检修时，要注意检修操作前的准备工作，快速﹑有效地进行检修不仅可以在很大程度上减少二次泄漏事故的发生，而且好的检修就是好的维护，虽不能达到一开始的使用效果，但可以有效保证供热管道的安全。

2.1 泄漏点的确定

钻孔查漏，沿着供热管道的走向，在地面每隔一定距离钻1个孔，用嗅觉或检漏仪进行检查。发现有漏气时，再进一步判断，准确确定漏气点的位置。

2.2 检查方法

询问法：通过询问泄漏点周边居民，初步了解泄漏位置。

现场观察法：对供热管道泄漏点周边的绿化树木﹑土壤形态等进行观察。具体的表现为供热管网泄漏扩散到土壤中，将引起花草树木的变黄﹑枯死。

2.3 检修前的安全要求

检修前，设备使用单位应对参加检修作业的人员进行安全教育，且应当包括以下内容：有关检修作业的安全规章制度，相关事故案例和经验﹑教训，检修作业中的安全要求。

3 常用的供热管道查漏法

3.1 水量失衡查漏

热网是个闭式循环系统，在正常运行时，热网内的水量保持恒定。而当热网泄漏时，就需要补水；当有外部水漏入热网时，就要放水，以维持热网水量的动态平衡。因此，可根据对热网的补水量﹑放水量和回水压力曲线的统计与分析，判断热网的泄漏状况，有针对性地开展检漏工作。

3.2 压力异常查漏

热网是密闭的有压系统。有压系统存在泄漏现象时，在无外界补给的情况下，随着时间的推移，其压力将逐渐减小至与外界压力相同，而压力的变化速率取决于容器内部的容积和泄漏量。因此，将热网中出现泄漏的管道隔离开后，这部分的压力最终也将与周围环境的压力趋于一致，因此可根据压力异常进行查漏。

3.3 温度异变查漏

埋地热水管泄漏后，会造成漏点上方的地面温度升高，也会造成漏点附近地下管线井室温度升高。因此，可通过温度变化查找管网上的漏点。

3.4 声音异常查漏

泄漏发生时，在压力的作用下，泄漏点因内外压差产生振动从而发声。声音沿管道传至附近的阀门或补偿器。因此，可根据声音异常进行查漏。

4 供热管道的维护要点

在供热管道发生泄漏事故等故障前，一般都会有一些前期预兆或症状出现，这就需要相关部门加强供热管道的日常维护管理，采取各种措施来尽量降低供热管网的故障发生率。根据供热管道泄漏的原因，对于目前运营的供热管网，我们可以反过来总结相应的供热管道维护要点。

4.1 供热管网设计方面

前期供热管网设计阶段，我们可以采取大规模管网采用环状结构﹑划分管网主次﹑分段控制管网以及设置备用管网这4种措施。

4.1.1 在进行城市供热管网规划时，应兼顾远期规划，分步实施，供热管网发展到一定规模时，应考虑采用环状结构。对于中型枝状管网，可采用单管连通管将干线连接成环状，该连通管可用作供水管和回水管的备用管。这样，可实现在出现故障时的反方向供热，保证后期系统的整体热平衡及故障发生时的不停暖在线维修处理，提高供热管网的可靠性。

4.1.2 划分供热管网主次，重点提高主管网可靠性，在安全可靠与经济性之间取得平衡，可以在提高了供热管网的故障可控性的同时，减少因提高可靠性所需增加的投资，保证供热管网运行质量高﹑控制方便且能实现限额供热。

4.1.3 在供热管网上装设分段控制阀，将热网管线合理分段，这样在局部发生泄漏等故障时可以将故障段切断，便于检修的同时，也提高了供热管网的可靠性。

4.1.4 在供热管网结构上实现备用管网，可以在保证不停暖的情况下，对故障部位进行修复，这样也提高了供热管网的可靠性。

4.2 管材﹑设备等的采购与制造方面

从制造方角度，严格执行国家相关制造及验收标准，不偷工减料，才能保证产品的质量不出现问题；从采购方的角度，保证采购﹑验收流程的规范，不选用不合格厂家的产品，不验收不过关的到货产品，才能最大限度地保证安装的管道或设备不出现质量问题。而其中任一环节的疏漏，都会导致最终安装的管道或者质量不过关，经历一段时间的运行后，最终出现泄漏。

4.3 管网施工方面

施工过程中，应该采取各种措施对工程质量的五大因素“人﹑机﹑料﹑法﹑环”实施控制，五大因素分别是指：人员﹑机械设备﹑原材料﹑施工方法﹑外部环境及条件，这是质量管理的重要环节。施工单位应严格按照设计文件和有关规程﹑规范要求施工，实行全员﹑全过程﹑全面管理和控制。因篇幅问题，关于施工质量的控制在此不展开叙述，但施工质量确实是后期管网质量的基础，切不可忽视。

4.4 管网的运营方面

要成立相应的运营维护工作领导小组，选拔一批专业技术过硬的人才，以便在发生泄漏事故时能准确﹑及时地进行处理。定期对维修人员进行相关专业知识技能的培训以及使命责任感的培养，提高维修人员的专业素质，形成认真负责的态度，打造一支专业化的维护检修队伍。

形成一套专业﹑可靠的供热管网检修维护制度，提前指定定期巡检制度，以及发生各种泄漏故障情况时的检修维护措施预案，避免泄漏故障发生时无法可依。对热网的关键部位部件定期进行检查，并做好历史记录，这样不仅能大大减少故障发生的频率，同时也能在事故发生时进行及时有效的处理。

配套专业的检修维护工具，要保证工具齐全，要配备有先进的维修设备和工具，对易损﹑常用﹑关键设备和部件进行储备，为保证故障处理及时和抢修顺利进行。

供热一般在冬季进行，因此在夏季不供热的时候，要对供热管网进行全面检查维修，对于破损﹑裂缝等管道进行维修，对于腐蚀的管道进行评估，必要时可以进行更换，对于阀门等管道部件进行检查更换，对于破损的防腐保温层进行更换，以保证冬季供暖系统的正常运行。

对于供热管网用水的水质要定期进行化验，要满足软化水水质要求，钙镁离子不得超标，同时水中氧含量和pH必须控制在合理范围，确保水处理和除氧系统可靠，只有这样才能保证水质达到供热管网水质标准要求。水质不达标，例如钙镁离子超标会造成管道结垢，含氧量过高或pH过低会造成管道腐蚀，这些都会造成管道泄漏或堵塞。

5 结束语

随着我国经济的不断发展，城市现代化建设的不断进步，我国的城镇供热管网覆盖率也越来越高，为人们的生活﹑工作提供着便利。但在实际生活中，供热管网的质量及运营维护管理水平都还有一定的提升空间。从提高供热管网的供热质量角度出发，本文分析了供热管网泄漏的主要原因，并据此提出了相应的维护措施，希望能对我国城镇供热事业的发展有所裨益。