電預(yù)熱技術(shù)在大唐戶縣第二熱電廠熱力管網(wǎng)中的應(yīng)用

1、    電預(yù)熱技術(shù)在大唐戶縣第二熱電廠熱力管網(wǎng)中的應(yīng)用    趙重珂摘 要：電預(yù)熱技術(shù)是當(dāng)前國內(nèi)外廣泛采用的一種熱水直埋管道施工技術(shù)。論文對電預(yù)熱技術(shù)在大唐戶縣第二熱電廠熱力管網(wǎng)中的應(yīng)用進行了分析，驗證了電預(yù)熱技術(shù)在熱力管網(wǎng)施工中的優(yōu)勢，同時說明了電預(yù)熱技術(shù)在熱力管網(wǎng)施工中需要主義的一些問題，對電預(yù)熱技術(shù)在熱力管網(wǎng)施工中的應(yīng)用具有一定的參考價值。關(guān)鍵詞：電預(yù)熱技術(shù)；熱力管網(wǎng)；應(yīng)用；優(yōu)勢；注意問題：tk313 ：a ：1671-2064（2017）18-0118-021 直埋管道安裝方式及特點直埋管道的安裝方式包括無補償安裝、有補償安裝以及預(yù)熱安裝三種方式

2、1。1.1 無補償安裝采用無補償技術(shù)進行安裝的管道在施工的同時就能夠直接進行回填，整體焊接管道時的溫度與回填時的環(huán)境溫度相同，在管網(wǎng)中最大限度地減少甚至完全取消補償器以及固定支架。但是由于管網(wǎng)運行過程中會形成較大的溫差，會導(dǎo)致管道中的錨固段的軸向應(yīng)力增加，因此如有必要需要對管道進行強化處理。1.2 有補償安裝采用有補償安裝的管網(wǎng)，通過補償器吸收管道運行過程中產(chǎn)生的膨脹變形，管道中的軸向應(yīng)力非常小。但是由于管網(wǎng)安裝過程中需要大量應(yīng)用補償器和固定支架，會導(dǎo)致管網(wǎng)整體施工成本大幅度上升（見圖1）。1.3 預(yù)熱安裝預(yù)熱安裝是介于前面兩種安裝方式之間的一種安裝方式，管溝在回填之前，管道的一半膨脹變形已經(jīng)

3、提前釋放，管道的軸向應(yīng)力降到無補償安裝的一半左右，基本上不需要補償器和固定支架，管網(wǎng)的安全性和施工成本得到了較大幅度的提升。通過上面對無補償安裝、有補償安裝和預(yù)熱安裝三種技術(shù)的簡單分析可以看出，如果考慮到管網(wǎng)長期運行的安全性和穩(wěn)定性，預(yù)熱安裝是最佳的管道直埋敷設(shè)方式。預(yù)熱安裝技術(shù)在管網(wǎng)設(shè)計溫度大于140、管路直徑較大的管道敷設(shè)施工中的優(yōu)勢表現(xiàn)的尤為明顯2。2 電預(yù)熱技術(shù)基本原理采用電預(yù)熱技術(shù)進行管道預(yù)熱時，主要時通過電預(yù)熱專用設(shè)備向需要預(yù)熱的管道提供一個低電壓、高電流的電能，將供回水管道作為電阻通過電纜進行連接，從而與電預(yù)熱專用設(shè)備形成一個回路，在通電之后將鋼管溫度加熱到設(shè)計預(yù)熱溫度。預(yù)熱設(shè)備

4、輸出的電壓值不高于60v，輸出的電流根據(jù)管道的材料進行選擇，通常在3000a5000a之間3。相對于其它的預(yù)熱方式而言，電預(yù)熱技術(shù)具有以下幾個方面的明顯優(yōu)勢：（1）施工條件要求相對較為簡單，不需要在管道中安裝一次性補償器以及固定支架，能夠降低施工成本，同時還能提高施工效率，確保施工質(zhì)量。（2）熱消耗量相對其它預(yù)熱技術(shù)更小，而且預(yù)熱效果較好，預(yù)熱時間較短。（3）電預(yù)熱專用設(shè)備的體積較小、重量輕、操作便捷、無振動和噪音，能夠適應(yīng)流動作業(yè)的要求。（4）適用范圍較廣，能夠滿足dn501200mm的管道。（5）采用了低電壓預(yù)熱，因此能夠很好地保證施工安全。（6）由于不需要安裝補償器，避免可拆卸連接導(dǎo)致的

5、泄漏隱患，有效降低了維修的成本。3 電預(yù)熱技術(shù)工程實力應(yīng)用當(dāng)前，電預(yù)熱技術(shù)在集中供熱直埋熱水管網(wǎng)工程中進行了大量的應(yīng)用，也取得了一些成功的經(jīng)驗，下面以大唐戶縣第二熱電廠熱力管網(wǎng)工程為例，對電預(yù)熱技術(shù)在熱力管網(wǎng)工程中的應(yīng)用進行了分析。大唐戶縣第二熱電廠位于陜西省顯示戶縣余下鎮(zhèn)，該熱電廠擁有兩臺300mw發(fā)電機組，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，大唐戶縣第二熱電廠2015年與2016年全年售熱量（包含老廠區(qū)）基本持平，均為195萬gj，而考慮到2017年長安區(qū)供熱為新的熱負荷增長點，按照采暖季售熱量150萬gj預(yù)計，全年售熱量預(yù)計將達到約245萬gj（不包含老廠區(qū)）。同時，預(yù)計大唐戶縣第二熱電廠2017年將

6、新增用熱面積43.7萬m2。對于新增供熱而言，需要進行大面積的熱力管網(wǎng)建設(shè)。電預(yù)熱技術(shù)的選用對于成本的控制以及管網(wǎng)長期運行的安全性和穩(wěn)定性而言非常重要。以某段dn1000mm管道電預(yù)熱為例，對電預(yù)熱在工程中應(yīng)用的實際效果進行了討論。3.1 預(yù)熱管道基本參數(shù)工作鋼管的直徑為1020×12；長度780m；設(shè)計供回水運行溫度分別為135和70，安裝溫度為13.5，預(yù)熱溫度為72；計算預(yù)熱伸長量為l=525mm；預(yù)熱時土壤回填至管徑的1/4位置。3.2 管道的預(yù)熱溫度與時間變化的關(guān)系曲線從圖2可以看出，在預(yù)熱的過程中，管道的溫度上升斜率基本上保持較為均勻的變化趨勢，這說明管道的加熱速度較為均

7、勻平穩(wěn)，波動不大，這樣能很好的確保預(yù)熱管道的應(yīng)力得到充分釋放，這也是實現(xiàn)良好預(yù)熱效果的基礎(chǔ)。3.3 管道伸長量與時間變化關(guān)系曲線從圖3來看，在預(yù)熱的最初2個小時內(nèi)，由于管道中溫度應(yīng)力所產(chǎn)生的軸向力與土壤的靜摩擦力基本處于平衡的狀態(tài)，因此在預(yù)熱開始的階段，管道的熱伸長量非常小。而隨著溫度的繼續(xù)上升，管道中的溫度應(yīng)力所產(chǎn)生的軸向力不斷增加，打破了與土壤靜摩擦力之間的平衡，管道的膨脹量基本保持直線勻速上升的狀態(tài)。3.4 管道長度與伸長量變化的關(guān)系曲線圖4為管道長度與管道伸長量變化的關(guān)系曲線，在預(yù)熱管道上雖然并未設(shè)置固定點，但是實際上在預(yù)熱管道048m之間會自然形成一個伸長量為零的駐點，而且在駐點的兩

8、側(cè)，管道的伸長量的增加曲線會沿直線發(fā)生變化，斜率保持不變，這表明管道的預(yù)熱較為均勻，不存在未預(yù)熱的管段。3.5 電預(yù)熱在熱力管網(wǎng)安裝中應(yīng)用需要注意的問題3.5.1 預(yù)熱時間的選擇管道的預(yù)熱應(yīng)該盡量避開冬季施工，戶縣冬季的溫度較低，其中11月平均溫度在312之間，12月最低溫度基本在0以下，管道的伸長量較大，預(yù)熱需要花費較長的時間，因此，如果條件允許，應(yīng)該盡量選擇在夏季進行熱力管網(wǎng)的施工。endprint3.5.2 施工準備第一，在進行電預(yù)熱施工之前，應(yīng)該完成預(yù)熱管段接頭處的保溫工作，管溝應(yīng)該回填到管道高度3/4的位置。第二，如果管道需要提前做了水壓試驗，則需要確保在預(yù)熱時將管道中的水全部排空。

9、第三，在預(yù)熱設(shè)備的兩側(cè)分別設(shè)置標(biāo)尺，設(shè)計伸長量應(yīng)該等于兩側(cè)伸長量之和。第四，利用端帽對預(yù)熱管段的兩側(cè)進行密封，避免氣體流通，影響預(yù)熱效果。第五，對供水和回水管道上是否存在短路連接進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)短路連接點，則應(yīng)該對預(yù)熱的管段進行調(diào)整，避開短路點。第六，對預(yù)熱設(shè)備及電纜的連接進行檢查，確保正確接線。3.5.3 管溝回填要求當(dāng)管道達到設(shè)計的伸長量之后，應(yīng)該開始管溝的回填施工。為了對管道的回縮量進行控制，每回填200300mm進行一次夯實，按照預(yù)熱管段兩端向中間的順序進行回填施工5。3.5.4 實際預(yù)熱溫度熱伸長量時控制預(yù)熱效果的唯一可操作量，如果不同預(yù)熱管段在預(yù)熱回填之后，隨著溫度的不斷下降，原

10、有的管道伸長量將會出現(xiàn)不同程度的減少，這必然會對預(yù)熱的效果產(chǎn)生影響。通過記錄的熱伸長量的回縮量，能夠?qū)π碌念A(yù)熱溫度進行推算，即實際需要達到的預(yù)熱溫度，計算公式如下4：公式中的表示實際預(yù)熱溫度；表示記錄的管道熱伸長量的回縮量；表示安裝時的溫度；表示預(yù)熱管道的長度。4 結(jié)語熱力管網(wǎng)施工電預(yù)熱安裝是一種安全可靠的管道安裝方式，相對于其它管道施工方式而言，具有施工要求簡單，不需要在管道中安裝一次性補償裝置和固定支架，熱消耗量小、預(yù)熱效果好、效率高等特點。在大唐戶縣第二熱電廠熱力管網(wǎng)建設(shè)中可以廣泛采用，但是在應(yīng)用過程中，需要注意對安裝時間的合理選擇，同時做好施工控制和預(yù)熱溫度計算，全面保障安裝效果。參考文獻1周抗冰，王松濤.電預(yù)熱技術(shù)在城鎮(zhèn)供熱直埋保溫管道安裝中的應(yīng)用j.區(qū)域供熱，2006，（4）：16-20.2