朱孟艳
南京苏夏设计集团股份有限公司 江苏南京 210000
摘要：对于城镇地区的供热管网系统来讲，直埋热水管道属于非常关键的基本组成部分。相比于地沟敷设这样的传统热水管道布置方式来讲，直埋热水管道的敷设模式更能确保城镇供热良好的实施，方便管网敷设施工操作并且能够降低城镇供热系统运行中的污染与能耗。因此，城镇供热系统中直埋热水管道敷设的合理设计和充分运用应该被重视。
关键词：城镇供热；直埋热水管；管道工程；工程设计
一、城镇供热直埋热水管道的特征与种类
在城镇供热管网系统中，直埋热水管道的基本特性就是将预制好供热管道直接在城镇地表之下埋设布置，确保地表之下的城镇供热管道能够发挥均衡分配与利用城镇供热能源的效果。目前，地沟敷设城镇供热管道的模式已经被逐步替代，这从客观上体现了直埋热水管道工艺运用于城镇供热管网系统的重要实践价值。城镇供热管网系统中的直埋热水管道，可以达到降低城镇供热能源损耗、均衡分配与使用城镇供热能源、节约管网埋设施工成本以及杜绝管网埋设生态污染的目标。
目前现有的直埋城镇供热管道大体可以划分为弯管与直管的两种管道结构种类，并且现有的直埋热水管道包含无补偿管段以及有补偿管段的两种重要结构组成方式。对于无补偿的直埋热水管道敷设方式而言，在管道布置时不采用管道补偿器，在管道受热时没有其他的补偿措施，而是靠管材和管件本身的强度来吸收热应力。与之相对应的有补偿直埋热水管道敷设方式，是在布置管道时通过管道的自然补偿和额外设置的补偿器来解决管道受热时产生的位移和热应力。以上两种方式可以独立使用，也可以根据项目实际情况相结合使用。但由于管道补偿器的使用寿命有限，管道长期运行后补偿器所在位置容易出现损坏的情况，使得管网的整体运行受影响，所以近年来在城镇供热管道设计中更倾向于采用无补偿的敷设方式。
二、城镇供热直埋热水管道工程的设计规划要点
（一）直埋热水管道的布置规划
布置于地表以下以及穿越河道底部的直埋热水管道必须要满足管道稳定性能，确保管道上部覆土层厚度能够满足管道安全运行的要求。在此基础上，管道设计人员还需充分关注直埋热水管道与周围其他市政管网等管道与构筑物的垂直与水平方向的净距，合理调整直埋热水管道与其他管道的标高和走向，避免与其他管道产生碰撞。
（二）直埋热水管道的敷设处理
工程设计人员对于直埋热水管道在全面实施系统补偿设计时，对于自然转角部位应当充分进行利用，管道尽量采用自然补偿。管网沿流体走向的整体坡度尽量控制在2‰以内。工程设计人员根据管道沿途的地面标高变化情况合理布置放水点和放气点，管道低点设置放水阀，高点设置放气阀；为方便热水管网的检修和维护，管网沿途应合理设置隔断阀门井。工程设计人员对于不均匀的管道地基局部土层沉陷情况必须要及时查找，合理布置管道拐点分散管道各个区域部位的应力。直埋敷设模式有助于城镇供热管网中的各个区域供热管道保持平衡稳定的供热运行状况，充分体现了直埋敷设供热管道的必要性。在目前经常用到的供热管网埋设方式中，直埋敷设方式占据重要地位。
（三）直埋热水管道的特殊部位设计
在工程设计中，应根据管网走向合理设置固定墩以及补偿器的位置。在管网设计过程中，要充分精确计算管道的应力情况，通过建立模型模拟管网运行工况下管道的热位移等情况进行管网稳定验算，根据验算结果调整管网关键部位的补偿设置。管道应利用转角自然补偿，尽量减少补偿器的使用。
管网中使用的阀门应采用能承受管道轴向荷载的钢制焊接阀门。如设置补偿器的，补偿器、异径管等管道附件应采用焊接连接，补偿器宜设置于管道检查井内。
当管道由直埋敷设转至其他敷设方式时，直埋保温管的保温层端头需进行封闭。对于管网中的三通、弯头等管道应力比较集中个部位，应着重进行应力验算，确保每个管件节点都能满足管道安全运行的要求。设置固定墩时，固定墩处应采取防腐绝缘处理措施，钢结构组织不能裸露在外。
三、城镇供热直埋热水管道工程的设计优化对策
直埋热水管道布置方式目前已经普遍被运用到城镇集中供热系统中，在此基础上，随着时代的发展和技术的进步，设计人员应及时关注城镇供热管网系统相关的最新科技进展，以满足城镇居民更高层次的供热需求。但是不应当忽视，很多城镇地区现有的直埋热水管道工艺技术手段并没有达到成熟健全的标准，因此管网设计人员必须要密切结合直埋热水管道的材料特性以及组成结构特性，运用科学的方法来优化直埋热水管道的设计方案。集中性的城镇供热管网体系在实际运行中仍然存在一定的不足，集中供热管网的运行效率仍需优化。
直埋热水管道普遍分布于城市各个区域，各个地区的直埋热水管道共同构成了城市热水管网结构体系。现阶段的某些设计规划部门以及负责人员对于直埋热水管道的网络系统在实施总体布局时，通常容易忽视各个城市区域的直埋热水管道特征，缺乏完整与准确的地质勘测数据作为保障。在此种情况下，盲目性的直埋热水管道体系规划与建设状况仍然普遍存在，导致直埋热水管道体系由于缺乏科学严谨的管网结构布局规划，从而造成直埋热水管道体系的运行使用效果欠佳。直埋热水管道在长期使用与运行的状态下，管网系统的某些金属部件以及管道、管件接头部件比较容易产生损坏现象，进而显著影响到直埋热水管道系统的平稳安全运行。管理部门对直埋热水管道中的基础设备部件如果运行养护工作力度不足，那么可能会导致管网系统中的薄弱环节发生跑冒滴漏等现象。某些直埋热水管道如果频繁出现渗漏现象，导致管网体系中混入污泥或者化工污染物，将会影响到城市水体系统的使用安全。因此，目前工程设计人员非常有必要运用合理优化的思路与方式来设计直埋热水管道的网络结构体系，确保最大化发挥直埋热水管道的价值。
直埋热水管道如果要发挥其应有的管道供热运行使用效益，则不能缺少管道保温体系结构的防护。现阶段的柔性保温管以及三位一体式保温管已经被普遍运用于城镇供热管网建设中。上述类型的直埋热水管道主要涉及到改性泡沫塑料、高密度的交联聚乙烯以及波纹合金钢材料。未来在管道保温层的性能与结构优化改造实践中，工程技术人员还需持续深入探索直埋热水管道的新型结构组成材料。
此外，集中供热旨在利用容量更高效的热水锅炉或者运用热电联产的技术手段来替代原有分散式热源的供热模式。根据城镇用热负荷变化情况，配套备用热源的多种热源集中式供热结构更加具备可行性、可靠性。如何在不同的热源之间进行切换和相互备用，对于管网设计工作来说也是需要充分考虑的重点和难点。
结束语：
经过分析可见，直埋热水管道相比较于其他敷设方式具有独特的优势。近些年以来，城镇地区的直埋热水管道供热系统正在不断扩大与延伸，为城镇集中供热工程更安全稳定有效的运行提供了保障。工程设计人员必须要结合城镇供热管网系统的特征以及居民供热需求的实际情况，合理的选用管网埋设方式。
参考文献：
[1]刘晨燕. 城镇供热直埋热水管道工程设计[J]. 中国室内装饰装修天地, 2019, 000(024):126-126.
[2]翟英豪. 城镇供热直埋热水管道工程设计[J]. 轻松学电脑, 2019, 000(031):P.1-1.