宋永芳

（太原热力集团有限责任公司第五供热分公司，山西 太原 030000）

供热管道直埋技术就是将预制保温管道直接埋入地下，利用管道自身的机械强度及其附件来共同承受管道供热时产生的热应力的一项技术。供热管道的敷设现阶段主要常用方法有： 直埋敷设、架空敷设、地沟敷设。在集中供热管道敷设要求越来越高的今天，由于直埋敷设具有占地少、投资少、维护量小、施工周期短、使用寿命长等优点，仍是最广泛使用的敷设方式。第五供热分公司现运行的管网，经过近30 年的逐步建设和投入运行，现部分管网已成为建成投运15 年以上的老旧管网，历年运行中都会出现不同的管网的漏水情况。热力管道的渗漏会造成能源的浪费，给供热企业带来额外的维修费用及能源损耗费用，如果在供热运行期发生，还会影响到局部范围内供热用户的取暖，严重的因为抢修时间长，停热时间周期较长，甚至会给企业带来负面口碑，让企业声誉受到损失造成不可估量的社会影响，因此解决管道漏损必须要在停运期做好管道及管道附属设备的检查检修工作，同时加强巡视工作，不论在停运期或运行期一但发现漏点迅速上报调度，快速反映、迅速恢复，减小供热企业及热用户的用能源损失和热损耗，降低企业维修成本，提高企业供热口碑，给企业树立良好正面的形象。

1 常见热力管网泄漏原因分析

影响热力管道漏损的因素有很多，大致可以归为以下几种： 其它工程的施工外力影响； 管材、管件的质量不好； 接头焊接处的施工焊接质量不好； 管道防腐和保温性能不佳； 交通负载大造成土壤沉降； 管道埋层浅且经历冬季持续的低温； 管道内部外部环境因素出现了管道腐蚀； 未及时检修以及管道使用超年限等，总之，供热管道不可避免地会发生泄漏现象，但无论何种原因造成的漏损，当管网发生泄漏时，就需要首先进行漏水点的查找，然后迅速进行抢修补漏工作，运行期尽快恢复热用户用热为第一要务，保证全网平稳定高效运行，尽量减小对热网全面运行的影响。

2 运行期管网漏点实例分析

育阳小区热力站位于东中环快速路以东，东中环快速路与郝庄正街交叉路口东北方位，属于华能东山一级管网的供热范围，总设计供热面积为9.3 万m，共分暖气片高区、暖气片中区、暖气片低区三个供热系统。2019 年运行期伊始，育阳小区热力站暖气片低区供热系统出现定压不稳，采取补水操作后启泵运行，无法长时间保压，暖气片高区及暖气片中区运行正常平稳，因此考虑为暖气片低区二次管网出现漏点，在上报调度后，采取了临时的停运措施。由于2014 年新建东中环快速路时，育阳小区被东中环快速路分隔为东中环快速路以东地块，东中环快速路以西地块两部分供热，东中环快速路经过该热力站的路段地形高差较大，因此修建东中环快速路时对既有管网敷设情况产生了一些影响，现状地暖气片低区的供热管网即有普通直埋管线，也有深埋于接近5m的东中环快速路以下的直埋管线，这种深度的管网直埋敷设比较少见，属于特殊情况下的管网敷设方式，但正是这种深度给漏点查找带来不小挑战。

为了保证最大限度的尽快恢复该片区居民的正常供暖，迅速组织开展漏点查找工作。

2.1 采用地表观察法进行检查

首先，采用地表观察法进行分析，即对于直埋预制保温管网距地表较浅的，一般为埋深小于1.5m的管网，当直埋管道发生渗漏时，管网中的水在压力作用下，通过渗漏点对周围土质结构造成比较大影响，使土的压缩性大大增加，加上土的自重作用，容易出现路面的下沉、地表的开裂等现象； 同时供热运行期管网渗漏出的水为高温高压力水，因为管道底部土层在管网敷设施工过程中经过回填、夯实，渗透性、吸水性都较弱，高温高压力水在向下渗透的同时，会向漏水管道周围区域发生逐步范围扩大的渗透，这样就容易渗透至附近，一般为距离漏水点30m范围内的各类小室及检查井中； 同样根据运行期管网渗漏出的高温高压水因管道底部土层渗透性、吸水性弱的特点，水不能快速向下渗透，较长时间的停留在渗漏点附近，积聚水量大的特点，所以正常情况下容易引起漏水点附近管道小室、检查井、地表的温度发生变化。

一般情况下，使用测温枪去测量，接近渗漏点的位置，会比其它较为远离渗漏点的位置相比，接近渗漏点的位置的地表温度会高出在6℃～30℃的范围内，距离漏点越近测量温度相对越高，因此，通过对直埋管网管段周围的地面情况的变化的观察，如观察有无裂缝、下沉、融雪、升温等现象，通过进行认真的观察，仔细的分析，进而确定大致的直埋管道渗漏位置的一种方法。地表观察法 漏点附近检查井温度升高如图1 所示。

图1 地表观察法 漏点附近检查井温度升高

根据以上原理，通过对东中环快速路以东、东中环快速路以西两部分供热范围内的地面及检查井认真开展拉网式查找，未发现明显漏点。

此时距离供热停运已超过48h，直埋管网漏水点周围温度升高对漏点查找的优势已不明显，同时因为供热运行系统停运后，补水泵补水作业同时停止，随着管网不断的渗漏，供热系统压力降低，漏点出水量可能已经减小，地面塌陷开裂过程也会失去最佳观察时机，而此时，除了埋压在横跨于东中环快速路以下这部分直埋管线外，其它管线已全部通过地表观察法检查，没有发现明显漏点，东中环快速路过此路段埋深超过5m，不能采用地表观察法进行常规判断，也不具备开挖查找漏点条件，如果渗漏在此段发生，却会对东中环快速路的安全运行造成影响。

2.2 采用试压法来进行排除判断漏点

经过对现场情况的分析判断，制定如下试压方案： 在东中环快速路以西管网敷设位置避开现有障碍物建筑自行车棚进行开挖，找到直埋的供热管网的供、回水预制保温管，并在适当位置截断，加装排气装置、加装盲板，然后进行水压度验。

因为此次漏水事故的育阳西小区暖气片低区二次管网（如图2 所示），被东中环快速路分断后，分为了东中环以东管网段、东中环以西管网两段，而东中环以西部分的管段又分为南北两趟分支，结合现场情况，漏点可能存在于： 1） 东中环以东分支过东中环埋压段； 2） 东中环以西分支； 3） 东中环以东以西均存在； 4） 如果存在于东中环以西分支，仍可能分别存在于南分支或北分支，根据以个分析，此次试压分为四步进行： 第一步，对东中环以东部分管网进行试压，第二步，对东中环以西部分进行试压，第三步，如果漏点存在于东中环以西管网，首先对南分支进行试压，排除后对北分支进行试压，务必确定漏点。试压点开挖安装排气装置见图3。

图2 育阳热力站漏点检修开挖试压点示意图

图3 试压点开挖安装排气装置

2.3 漏点确定

第一步，对东中环以东供回水管网进行试压，发现盲板封堵后不能实现压力稳定，首先确定育阳西院小区二次管网过东中环段回水管必定存在漏点； 第二步，对东中环以西二次管网试压，发现压力均能稳定，证明东中环以西二次管网供回水均无漏点。至此，漏点已确定，无需进行第三步试压工作。

2.4 面对突发新问题的思考与处理

而此时，新问题摆在眼前，二次管网过东中段埋压段存在漏点，埋深达5m以上，且东中环快速路无法进行开挖查找漏点及漏点维修工作，原2.4 万m热用户供热如何保证？ 经过分析，育阳西院小区横跨郝庄正街，而东中环修建时，在郝庄正街附近曾给省档案馆预留过一趟DN100 分支，此趟分支因省档案馆近年未有供热意向，尚处于空闲，经过与设计院专业人员现场确定并经过专业测算，预留分支完全可以满足育阳本院小区热用户的供热需求。

经过与设计院人员实地勘测，最终确定育阳西院小区热力站站址（图4 图5 图6 所示） 位于郝庄正街以北，西院空地东北角。经过9d 昼夜不停的施工，一座新建地上一层轻钢建筑，建筑面积约为34m（6.3*5.3） 的微型站建成投运，新建成的育阳小区西院热力站设计总供热面积为2.4 万m，站内设一套暖气片低区系统，站内主要设备热换器、循环泵利用原育阳站西区供热系统原有设备，阀门、仪表尽可能利用原育阳站西区系统现状阀门、仪表。热力站一次网接育阳小区西院东侧原预留档案局DN100 分支，变径DN125 后向北敷设2m，向西17 敷设米，向南敷设4m后下翻2.3m后继续向南5.5m，再向西敷设1.5m与新建的育阳西热力站连接，新建育阳西站与原育阳站隔东中环马路遥相呼应，为热用户送去源源不断的寒冬中的来自热力的温暖。

图4 育阳小区西院热力站与育阳小区热力站隔路相望

图5 新建育阳西院小区支线利用原预留分支图

3 其它常用的漏点查找方法

3.1 水量失衡查漏法

在以上案例中，在确定发生漏点时用到此法，原理是热力运行管网是一个带压的闭式循环系统，当管网发生泄漏时，就需要补水以维持管网水量的原理，如果补水后，短期内多次发生大量补水，且仍发生水量失衡，可初步判断有漏水点。

3.2 压力异常查漏

在以上案例中用到了此法，原理是将热网看做密闭的有压容器，若容器中存在泄漏现象，其压力将与周围环境的压力一致，而压力的下降变化速率取决于容器内部的容积还有泄漏量，可结合水量失衡查漏法来共同确定是否存在漏点。

3.3 测温法

热水管道泄漏后，会造成漏点上方的地面温度升高，会造成漏点附近地下管线井室温度的升高，所以可利用测温枪通过温度变化查找管网上的漏点，测温法对于管道明确、供热面积小的区域有很大的可行性，但对于地形复杂、供热面积广、埋深较深的区域具有局限性。

3.4 水质相关分析法

水质相关分析法是根据管网运行系统为软化水的特点，对发现的疑似漏水进行水质化验确定是否为软化水来判断是否为热力管网泄漏水。

3.5 声音异常查漏

泄漏发生时，在管道压力的作用下，泄漏处喷射出的水将与泄漏处发生摩擦。声音沿管道传至附近的阀门。同时，水喷射到周围的土壤上，也会产生声音，并通过土壤传到地面，因管线建设情况复杂，此法又对环境噪音要求较高，并不常用。

4 结语

热力运行管网是一个带压的闭式循环系统，在正常运行的过程中，管网内的水量压力保持基本恒定。一但发生泄漏，会造成能源的浪费，直接损失是造成管网介质水流失，管网运行压力不稳定，直接影响供热温度，造成停运影响热用户的正常取暖； 间接损失是加速水泵等主要设备老化，同时给供热企业带来额外的维修负担，增加处理成本和人工维修成本。如果在严寒期，长时间的设备停运，可能会因管网内流动的热水长时间停用受冻而形成爆管产生新的隐患，因此，解决管道漏损必须要争分夺秒地查找漏点，及时进行维修和恢复运行，将企业损失和热用户损失降到最小。