供热管网泄漏检测方法探讨

供热管网泄漏检测方法探讨

司永齐1顾兴明2

1. 西安高新区热力有限公司     陕西省   710061 

2. 上海肯特仪表股份有限公司   上海市   201504

摘要：在供热循环系统中，补水量和总循环水量的比值可判断现有工况的热水泄漏状况。本文主要阐述了当供热循环系统泄漏时，补水量增加，循环的进回水流量差变大，如能快速寻找管道的泄露点可有效减少漏损的总量。通过区域装表法，根据补水量连续的增加来预判某一条管线泄漏的发生，从而缩短感知漏损的时间。

关键词：补水量、失水率、存量漏损、增量漏损、管网平衡

前言

长期爆管、跑冒滴漏带来的地面塌陷等衍生问题，不但会给企业带来经济损失，严重者甚至危害人员生命安全。（如：2021年1月5日郑州大学路热力管线爆管引发地面塌陷造成一死一伤）。补入用户供热系统的循环水是经过处理的软化除氧水，计入水费、化学处理费及热能费，成本较高，流失将带来较大经济损失（如：北京地区水费是9.9元/吨左右，换算为供热用水成本近乎18元/m³）。漏失水量造成系统循环量减少，压力降低，水力工况不稳定。热网的稳定性下降，无法保证供热系统正常运行，用户的供热质量将受到更大影响。

2  系统的失水率标准和失水原因分析

按照《城市热力网设计规范》规定：闭式热力网补水装置的流量，应为供热系统循环流量的2%，事故补水量应为供热循环流量的4%。失水原因：管道及供热设施密封不严，系统漏水；系统检修放水；事故冒水；用户偷水；系统泄压等。

3  具体漏损控制方法

3.1音听法

音听法分为阀门听声法和地面听声法，常用的仪器为听漏仪和听漏棒。在具体操作中，首先要求工人经验丰富，其次为了保证不受周围环境噪声影响需要在晚上进行作业。现如今的暖气管道多有保温层，因此只有当泄漏量足够大，音听法才能起到效果。

3.2区域装表法

供热管网是个带压的闭式循环系统，在正常运行时，热网内的水量保持恒定。而当热网发生泄漏时，就需要补水;当有水从外部(如换热器)流入热网时就要放水，以维持热网水量的动态平衡。因此，可根据对首站的补水量、放水量和回水压力曲线的统计与分析，判断热网的泄漏状况，有针对性地开展检漏工作。

3.3加染料及节水剂法

加入少量的染料或节水剂，判断失水点。加入节水剂后，漏出的水带有极大的刺激性气味，根据气味的来源来判断漏点，但此种方法对环境会造成一定的影响。

3.4专业仪器探测方法

由于受到外保温的干扰，专业探测仪器只能提供大致的范围，具体操作还需要借助其它方法的配合，成本和费用较高。

4 区域装流量计表法查漏

4.1合理评估现状漏损

按照《城市热力网设计规范》规定：闭式热力网补水装置的流量，应为小于供热系统循环流量的2%，事故补水量应为供热循环流量的4%。

失水率=补水量/总循环水量*100%=Q3/Q1*100%

Q3---补水量=进-回水量

Q1---总循环水量

通过评估，量化现状水平，找出漏损的主要原因，决定采用的漏损控制手段和措施，并落实到人或部门进行监管考核，最终取得漏损控制的实效。

4.2 预警新增漏损

通过失水率分析，能够准确判断是不是出现新增漏损，较快发现漏损的感知时间。同时判断漏点修复效果。

案例：从上图可以看出，12月4号前每天失水率都在0.8%左右，但12月4号以后，每天的失水率逐渐增加，连续3天失水率都在增加，这时候就判断可能存在漏损水量。

4.3 判断漏损区域

（1）总进、回水出现大的差值，查分区的进、回水差值，从而找到漏损的区域，再找漏水点。

（2）如果总进水与分进水量差大，证明主管网存在漏损。

（3）同理，总回水与分回水差值大，主回水管有漏损。

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4.4 调节热网平衡

在平衡调节中评估平衡效果的标准有两个，一个是回水温度平衡，另一个是流量平衡。从两者的调节过程来看，以回水温度为标准的平衡调节在实际操作过程中往往不能直观的看到。一方面，由于二次网系统规模大小不一，水温变化也会有一定的滞后性，自调节开始到回水温度稳定，周期往往不能确定。另一方面，受管网建造期间从设计到施工等环节成本控制的影响，多数二次网一般不会加装温度计及其它管网配套附件，以至于不能直接得到温度值，而通过测温枪等仪器对管壁温度进行测量，也会因为环境因素让结果偏差较大，使得回水温度测量数据失准，因此，以回水温度平衡为标准在实际运用中的难度较大。而经过流量计测量，能够相对快速并准确的得到管网流量数据，之后再根据计算出的流量就可以进行调节。所以以流量平衡为标准的可操作性更强。

二次网的水力失衡可分为水平和垂直两种。而能否消除水平失衡对调节效果来说更为重要。本文也主要针对水平失衡调节进行探讨。通过对以往阻力法，比例法等方法的分析，结合一定的实践经验，本文总结出一种称为“供暖系统二次网实际流量分配法”的方法。其具体过程如下：
　　第一步：分析目标小区往年的单位面积热指标，通过公式：
　　Q=GC（tg-th）
　　反向推导出单位面积流量G，用此流量乘以目标机组的供暖面积就可以确定目标机组循环泵的循环流量预设值。

　　第二步：由于二次网外部管路的情况不一，实际运行情况中往往与换热站内的循环泵出力不相符，所以在确定好的换热站内循环流量后，再对二次网外部管路的所有支路进行流量测量核准，如所有支线管路流量能与换热站内循环泵总出量相吻合，则说明此二次网的运行效果良好。不能吻合是由于管网环路存在问题，出现了阻力偏差。无论哪种情况，均使用外部支管总流量进行平衡分配。
　　第三步：用外部支管总流量除以目标机组的供暖面积就得出了单位面积流量的预设值，再用此单位面积流量乘以各个支路所带的总面积，就得到了支路流量预设值。
　　第四步：配合锂电池流量计对所有支路进行按照预设值调整，首先将流量偏高的环路按照从前到后的顺序依次调整到预设值，调整结束后，进行一遍所有支路的整体流量测量。因为“水”这一介质的物理特性，需要进行至少两遍调整之后，就可以达到与预设值基本相符的结果。平衡调整会使外部管网阻力加大，总循环流量会因为外部管网阻力的变大而减小，此结果是正常情况。

4.5 调节热网平衡流量计介绍---电磁流量计

1、测量管道内无可动部件，高度耐磨和抗杂质干扰的能力，没有压力损，传感器寿命 极长；

2、流量的测量不受流量的密度、粘度、温度、压力、和电导率变化 的影响，传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系；

3、测量精度高（0.5％） ，带压力测量并远传。

4、流量计整机为IP68浸水型。

5、量程比宽，动态量程比（1：1500）；

6、工业水电表专用锂电池，19AH*4组=76AH大容量能量性电池，电池设计使用寿命14年以上，送流量通讯费6年。

随着城市的发展，供热需求的不断扩充，在保障循环热网安全可靠运行前提下提高资源利用效率和经济性，助力“双碳”目标实现。

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