Question

城市集中供热热源热网常见故障问题和原因分析？

Answer 1

由于汽化产生强大的汽水冲击，造成热源和热网的管道、配件等严重破坏，大量失水。当供热系统没有备用热源时，造成了全系统的停止供热。往往抢修时间都超过一天以上，又进一步造成了热用户采暖系统的大面积冻害。
经认真分析，发生事故的原因有以下几种:
(1)突然停电后，采取了〝误操做〞
如果没有备用电源，就会导致总循环水泵停运，虽然也采取了停炉的各种必要措施，但热水锅炉仍会升温、升压。此时，运行人员因担心锅炉超压，而采取了〝误操做〞: 即打开排气阀降压，使锅炉压力下降，往往立刻下降到当时炉温所对应的〝饱合压力〞以下，马上造成锅炉汽化。
(2)安全阀定压〝偏低〞
如果供热设备的安全阀是按系统实际的工作压力设定的泄压值时，往往低于供热设备能呈受的额定压力。当供热系统因停电而使压力升高到设定值时，安全阀就会自动开启。但此时的压力低于当前水温下的饱压力，就造成了供热设备汽化。
(3)自动控制系统失灵
当供热设备(热水锅炉或热网汽水加热器)入口阀门是电动阀门，而且由自动控制系统控制时，常会出现自动控制系统失灵的现象，造成入口阀门突然关闭，使供热设备汽化，产生严重的汽水冲击。这种事故曾在多地发生过。
2. 热源的主要设备发生故障，造成全系统停运。
这种事故多数发生在没有备用的设备，而且设备检修或维护保养不当，或违反安全操做规程造成的。曾发生过的事故有:
(1)〝主运锅炉〞发生故障(如:爆燃，爆管等)，无备用锅炉或备用锅炉不能及时启运。
(2) 〝主运锅炉〞的附属设备(鼓、引风机等)发生故障。
(3)上煤廊因粉尘浓度大等原因发生火灾。
(4)〝主运除渣运输设备〞发生故障无法运行。
3. 锅炉燃料短缺或燃料质量低下
这种情况多发生在资金短缺，计划不周或突然遇到严寒天气等原因造成的。致使热源锅炉无法运行或供热量不足，全系统停运或低温运行。
4. 热源补水量不足
当供热系统因某处事故造成大量先水时，因热源和热网的补水系统能力不足，无法维持系统所需要的压强值，而造成了全系统停运。
热网常见的安全事故的分析
1. 主管网管道破裂，大量失水造成全系统停运。
产生的原因有:
(1)热源发生汽化
热源发生汽化事故，造成汽水冲击，破坏了热源出口的主管网。
(2)热源与热网运行调节不同步
在供热末期室外气温升高时，如果热网中各热力站同时关小入口阀门，而热源总循环水泵却没能在调度人员指挥下进行同步调节。据了解到这时，热网的流量降低使总循环水泵自动处在〝小流量、高杨程〞的状态下工作，致使热网压力整体升高，当压力超过了热网能承受的最高压强时，就会造成某处管网的破裂，大量失水。
(3)管网腐蚀严重
当管网使用年限较长，而且历年的防腐工作不好，致使管网腐蚀严重，能承受的最高压力逐年降低，从而就会在正常的工作压力下发生了管网破裂的事故。
(4)无正规设计
管网施工前没有经过正规的设计和强度验算，使管网在许多方面存在技术问题或管道质量问题，运行时受各种应力的作用发生破坏。
(5)管道焊接质量不合格
管网施工时管道焊接质量差，焊接人员无证上岗，且对焊口没有进行100%探伤，管道焊缝存在严重质量问题，不合格的焊口会在运行中受到应力的做用而破坏。
(6)直埋管道施工质量不合格
直埋供热管道在填埋时施工质量差，没有按直理管道的各项规定施工，造成一些管道受砂土的约束力不足，因为产生变形，并被应力破坏。
2. 管网中的管件、补偿器或阀门损坏、破裂，大量失水，造成全系统停运。
以上管网中的造成管道破坏的6种原因，同样会对管网中的管件、补偿器和阀门等造成破坏。另外，还有以下几个原因造成管件的安全事故:
(1)管件、补偿器或阀门存在严重的产品质量问题，或选用的耐压等级不够，
运行时被管道的应力破坏。
(2)管网施工时管件、补偿器等的安装质量不合格，运行时被管道的应力破坏。
(3)检查井中的补偿器或阀门受到污水的腐蚀造成的破坏。
避免发生安全事故的预防措施：为了避免安全事故的发生，我们在城镇供热系统的生产运行中，除了要认真遵守国家已颁布的各项规程一一如: 《城镇供热系统安全运行技术规程》(cJJ/T88一2000)、《热水锅炉安全技术监察规程》(劳人锅字1991.8号)、《锅炉房安全管理规则》(劳人锅字1991.8号)、《城市热力网设计规程》(cJJ34)等之外，还应采取以下从各地事故教训中总结出的预防措施:
1. 在规划与设计阶段采取的预防措施
(1)必须由正规的设计部门进行规划的编制和施工图设计。尤其对管网的施工图设计更不能草率。
(2)必须由有丰富运行经验的运行人员对规划和设计进行审查和提出修改意见。
(3)规划和设计中必须包含全面的、有效的预防事故发生的各种措施。
(4)规划和建设中的供热系统应该是安全性和可靠性高的〝多热源联合供热〞系统。如果是热电联产系统，热化系数应取0.5。可确保主热源(热电厂)发生事故时，调峰热源可承担全系统的事故期供热。
(5)规划和建设中尽量采用多种补水方式进行补水，并在供热系统的多个地点布置补水站。
2. 在〝热源〞采取的预防措施
(1)多年的实践证明: 热源必须有备用的供热设备(备用锅炉或备用热网加热器)，这样才能真正提高热源的可靠性。
(2)热源的主循环水泵也应有备用泵，这台泵既可以满足本热源的要求，又可以在〝多热源联合供热系统〞中满足其它热源(或热网)发生事故时，承担全系统70%循环水量的要求。
(3)热源必须有二部电源，而且二部电源要具备自动切换功能。同时，热源还必须在循环水泵间备有一套燃油发电机，其发电功率应满足主循环泵的启运和锅炉房的事故照明。
(4)热源的供热设备和工艺管道上的各种阀门、仪表的耐压等级一定要高于锅炉和热网加热器名牌上的额定出口压力。例如:锅炉名牌上的额定出口压力1.6Mpa时，各种阀门和仪表的耐压等级应选用2.5Mpa。
(5)供热系统运行前给锅炉和热网加热器上的安全阀设定的定压值，应按锅炉名牌上的额定出口压力确定，不应按供热系统目前的工作压力确定。这样，当热源突然停电时，供热系统就会有一个较大的升温空间，给运行人员提供了一个从容处理停电事件的时间，可有效避免发生〝热源的汽化事故(2)〞的现象。
(6)锅炉和热网加热器入口阀门以及热网总回水的阀门，虽然可以采用电动控制方式，但不得接入〝自动控制系统〞抵制程序中。因为，多个供热系统曾发生过因〝自动控制系统失灵〞，而使锅炉和热网加热器入口阀门自动关闭，由此发生了〝热源供热设备汽化事故(3)〞的现象，使供热系统产生严重的汽水冲击，造成管网严重破坏而停止供热的大事故。
3. 在热网采取的预防措施
(1)要创造条件尽量把热网设计成环状管网。环状管网不但可以同时提高热网的安全性、可靠性和水力稳定性，而且还可以〝自动优化水力工况〞，提高供热质量(详见多热源联合供热一章)。据了解到运行中当某处管道发生泄漏事故时，环状管网可依靠各处的关断阀把抢修工作固定在最小的区域内，而不影响全系统的正常供热，缩小了〝热网事故1和2〞造成的损失。
(2)为了提高管网的安全性，现有的支状管网也可以改造成环状管网。实践证明: 改造管网时，在没有环状管网〝计算软件〞的时候，只需校核各处管经是否合格即可。管网中各处的管径都应基本保持在〝经济比摩阻〞的范围内，而全系统的水力平衡是由〝先进的调控设备和先进的调控方法〞实现的(详见根除管网水力失调一章)。
(3)热水管网管道的敷设方式最好采用先进的〝直理无补偿冷安装〞方式。实践证明: 这种方式可大大提高管网的安全性和可靠性，是2004年建设部第218号公告中序号23的推广技术。适用范围: 介质温度小于、等于130度，并且安装温度大于、等于10度的保温管道。
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