武 修 源
(太原市热力公司东山分公司，山西 太原 030001)
大管径新建供热管网冲洗方案探讨
武 修 源
(太原市热力公司东山分公司，山西 太原 030001)
为保证华能燃气电厂供热系统的稳定运行，介绍了采用不满管水流进行冲洗管网的方法，根据管网分段冲洗方案，对管网冲洗过程中的操作要点进行了详细阐述，最终达到了良好的冲洗效果。
供热管网，冲洗方法，隔压站
针对我国北方需采暖各大中型城市而言，人们对居住环境的要求标准也越来越高，集中供热已经成为最主要的供热方式。但伴随着城市规模的不断扩大，集中供热规模也在不断扩大，供热管网的管径也随之不断增加，新建供热管网里程越来越长，而新建管网竣工后，为保证热力站换热器等设备安全，保证供热系统稳定运行，应对新建的管网进行冲洗。现针对大管径新建管网冲洗方案进行介绍。
1 工程概况
为解决太原市东部区域供热热源紧张的问题，改善这一区域环境及大气质量，华能燃气电厂集中供热项目应运而生。该项目于2015年7月开工建设，实现当年供热，主管线为DN1 200～DN1 000，全长12余千米，以直埋敷设方式为主、部分管段为架空敷设方式，穿越3座大桥和1条高速公路，管网和热力站全部为新建设。
2 冲洗方法的选择
2.1 管网冲洗方法及其优缺点
按照《城镇供热管网工程施工及验收规范》，管网冲洗方法可分为三类：精冲洗、人工清洗和密闭循环冲洗。1)精冲洗：是指通过维持管道内流体平均流速达到1 m/s以上，连续不间断并加大管道内流量，通过冲洗装置排至系统外的冲洗方法。这种方法具有冲洗效果好的优点，但对补水水源要求高，冲洗费用大。对于补水点补水量即冲洗水量不足的情形不宜使用。2)人工清洗：是指用手工的方式，在管道部分焊接后，通过人工在管道中清扫使管网清洁。这种方法具有清理干净可见的优点，但工作量大，且需注意人身安全，防止因缺氧造成人员伤亡事故的发生。仅适用于管径较大的管道清洗。3)密闭循环冲洗：是指通过循环泵使管道内流体流速达到正常运行时的流速，通过排污设备(如除污器、低点排污)将脏物截留，通过人工清掏的方式进行清理。这种方法可操作性强，节省费用，安全性高。但应注意将换热器等设备与系统隔离，防止被脏物堵塞，清洗效果不如前两种好。
2.2 针对该工程冲洗方式的选择对比
若选择第一种冲洗方法，必须保证充足的水源。按照最新规范要求管网冲洗排水口应不小于冲洗管道的50%，出口流速应达到1.5 m/s以上。照此计算该工程冲洗装置排水管径至少应为DN500，按1.5 m/s流速计算，排水量为1 095 t/h。而根据分公司实际情况，仅有的两个补水点补水能力合计仅为100 t/h。如此大的冲水量难以满足，且因工程建设工期紧张，距离供热时间较短，为保证按时供热，时间也不允许，因此此类方法不能选择。若采用第二种冲洗方法，必须采用较高的安全措施，且需要有足够的时间。由于该工程所处地理环境，弯头和上、下翻的地方较多，清理起来也很困难，且难以确保施工人员按要求进行，监督难度很大。最重要的是，管网建设工期相当紧张，要想实现按时供热，此种耗时很大的清洗方法也不可行。若采用第三种冲洗方式，可以利用热力站内的排污设备进行，但此类方法工作量很大，当年该管网所带热力站近70座，对每一座热力站进行清理的话耗时耗力，在如此紧张工期的前提下难以实施。
2.3 冲洗方法的选择
在现实情况下，为合理选择冲洗方法，分公司组织技术人员进行了多次讨论分析。认为在此种现实情况下，分公司可以采用另外一种冲洗方式：即利用较大地势高差，依靠自身的地势高差形成的重力作用，采用不满管水流进行冲洗，借助水流对管网产生的较大冲击力进入管道将管网中的杂物冲洗干净。
3 冲洗方案的制定
3.1 基本情况简介
华能燃气电厂供热项目设置有2个隔压站，隔压站以前部分的管道称为高温网，隔压站后部分的管道称为一级网。高温网为2015年新建管网，主供热管线长度为12 km，最高点海拔为955 m，最低点海拔为864 m。管线由南向北先降低后升高，最低点为中间段，全线共安装有8个分段阀门。2个隔压站为DN800主分支，1号隔压站海拔为864 m，2号隔压站海拔为917 m(见图1)。
3.2 管网分段冲洗方案
1)第一段：电厂出口(海拔955 m)至14号小室(海拔870 m)。关闭14号小室内阀门4，关闭沿线分支阀门，借用本小室内DN350分支安装冲洗装置(见图2)，采用管道硬连接，排水引至20 m外河道内，排水口采用沙袋压实。2)第二段：3号小室(海拔915 m)至1号隔压站前6号小室(海拔864 m)段。关闭沿线分支阀门，借用6号小室内DN350分支安装冲洗装置，采用管道硬连接，排水引至10 m外雨水井，排水口采用沙袋压实。3)第三段：14号小室后至管网末端段。开启14号小室内分段阀门，仍然借用该小室内DN350分支安装冲洗装置，采用管道硬连接，排水引至20 m外河道内，排水口采用沙袋压实。
3.3 冲洗准备工作
1)高温网管道安装完成并进行100%X光照相检验，通过检验单位确认100%优良的前提下，进行水压试验，试验完毕后方可安排冲洗工作。2)冲洗前确保水充足、状况稳定，冲洗人员全部就位，通信畅通，设置安全警示标志。
3.4 安全要求
由于地势高差较大，冲洗工作是在管网高压力条件下进行，因此必须配备专职安全员，同时在安全员检查后，专人监督下严格按照预定方案进行操作，并保证水源充足，能够在短时间内完成管网注水工作，较长时间的维持高温网一定压力。
1)在高温管网各分支阀门、冲洗排污口处设置安全警示标志，并且有专人看管。2)冲洗排污口处，严禁闲杂人员通行和逗留。3)操作人员严格按照相关操作规程执行，并做好有关防护措施。4)冲洗管路系统各阀门的工作压力等级应为1.6 MPa，且冲洗管路为钢管连接，引入排污井进行直接排泄。排污水管的位置和站内一次网供回水阀门后管段连接即可，若排污管长超过2 m则应在管上加设载重物，如沙袋等，以防摆动。
3.5 冲洗工作的具体实施
对于这次新的尝试，分公司领导高度重视，组织成立了领导小组，分公司分管技术副经理任组长，技术调度室主任为副组长，由基建处、运管所等相关科室人员及施工单位人员组成。从冲洗装置的安装位置、冲洗排水口的选择到建立统一指挥系统，对任何可能出现问题的环节进行分析，确定应急处理办法，充分做好冲洗前的准备工作，按照分工严格进行，确保冲洗过程的连续性和有效性。
冲洗工作开始后，在各补水点安排人员时刻观察管网压力的变化情况，并连续进行补水。当补水点压力低于设定值的下线时，上报调度室，调度室通知冲洗口人员关闭阀门，停止冲洗作业。待压力恢复后再打开冲洗口阀门，如此反复，直至出水干净。
3.6 冲洗效果分析
通过该冲洗方案的实施，对冲洗过程中的现象及冲洗效果分析如下：1)冲洗过程中，起初冲洗水比较浑浊，焊渣、泥沙、杂物等顺着冲洗口排出，反复进行多次后，最终管网排水出口和进水入口一样清澈干净，表示冲洗可以结束。2)在正式开始供热后，通过对各热力站内除污器前后压力值判断，管道冲洗效果很好，管道内的杂质基本冲洗干净，确保了站内供热设备实施的安全，保证了用户的供热效果。
4 结语
通过本次冲洗方案的实施，我们认为该冲洗方案具有以下几个特点：1)针对大管径管道，冲洗要求难以满足，人工清理存在一定难度时，可以选择此种冲洗方式。2)方案的实施需借助城市地势高差，不能应用于地势平坦的地区。选择补水泵时，应选择大流量的泵，且扬程能满足使用要求。也可以临时多设置几处补水点，增加补水能力。3)排污口的选择要谨慎，应充分考虑排污口的通水能力，必须进行认真计算分析，确保排水能安全地排放而不外溢至马路上。4)冲洗较长大管径管网时，因补水量的限制，必须按照分段冲洗的方式，确保水量充足可满足使用要求。5)冲洗完成后，可利用站内除污器进行二次清理，之后再开启换热器前后的阀门。
[1] CJJ 28—2014.城镇供热管网工程施工及验收规范.
[2] 陆耀庆.实用供热空调设计手册.北京:中国建筑工业出版社，2008.
Discussion on flushing scheme of big diameter new heating pipeline
Wu Xiuyuan
(DongshanBranch,TaiyuanHeatingPowerCo.,Taiyuan030001,China)
In order to ensure the stable operation of Huaneng gas power plant heating system, this paper introduced the method using discontent tube water to flush pipeline, according to pipeline segmentation flushing scheme, elaborated in detail the operation key points in pipeline flushing process, finally reached good flushing effect.
heating pipeline, flushing method, compression station
2015-09-15
武修源(1980- )，男，工程师
1009-6825(2015)33-0136-03
TU833
A
