家居采暖 1.问题的提出
随着我国经济持续高速发展,集中供热事业也出现了前所未有的蓬勃发展局面。集中供热领域新设备、新技术、新系统不断涌现,整体技术水平不断提高;另一方面随着已有系统运行年限的增长、供热规模的扩大,热事故频发,造成重大经济损失和不好的社会影响。供热可靠性问题引起各级领导和业内人士的广泛关注,成为当前急需面对和解决的问题。
如何提高供热系统的可靠性、减少事故的发生?
供热系统发生事故时能否控制和减小事故范围、降低损失?
怎样的供热系统可靠性高?
怎样评价供热系统是否可靠工作?
这些问题困扰着我们!那么国际上其他国家有无经验可以借鉴呢?他们如何应对供热系统可靠工作的问题?
在研究供热可靠性问题的过程中,我们查阅了国内外文献。从所能查到的文献可知,前苏联和俄罗斯在热可靠性方面的研究已走在世界各国前列。特别是在其热规范中集中反映了有关供热可靠性方面的研究成果。本文主要介绍俄罗斯建设标准与规范——热规范中有关供热可靠性的要点。
在苏联解体之后,俄罗斯的经济发展受到严重影响,集中供热也几乎停滞不前,但不可否认俄罗斯是世界上集中供热最发达的国家之一。从1917年列宁格勒第一个集中供热系统投入运行,至今已有九十多年的历史。第二次世界大战以后,作为一项重大国策,大规模新建供热设施,集中供热迅速发展,同时培养了一大批从事供热理论研究和实践工作的技术队伍。到上世纪60年代,许多供热系统已运行二、三十年乃至四十年,热事故率不断增加,引起供热各界人士的关注。从六十年代末开始,俄罗斯有一大批专家和学者开始从事热力可靠性的理论和实践研究工作。到八十年代,取得了一系列理论研究和可供实践的成果。到上世纪八十年代已有一批成果论文和著作问世。其中最有代表性的专家是:
1)莫斯科动力设计院的卡维良斯基总工,主要成果渗透在1986年、1998年和2003年前苏联和俄罗斯热设计规范中[1][2][3][4]。
2)莫斯科建筑大学的约宁教授(50年代在哈工大任教的苏联专家),主要成果集中表现在其著作《供热管系统的可靠性》中[5]。
热发生事故属于偶然事件,表面看似无规律可循,让人揪心,束手无策。莫斯科建筑大学约宁教授率先在莫斯科用四年的时间调研了热事故发生的规律,用概率论研究了热可靠性的指标。他和其他许多专家提出了一系列提高热可靠性的技术措施。总结了多年有关研究成果,不断贯穿到热设计规范中,使供热系统可靠性研究进入了良性轨道并不断提升到新的高度。
2.俄罗斯热规范颁布的进程
我们所收集到的前苏联和俄罗斯热设计规范一共有以下4本:
(1)1973年热规范СНиПⅡ-36-73[1];
(2)1986年热规范СНиП2.04.07-86[2];
(3)1998年热规范СНиП2.04.07-86*[3];
(4)2003年热规范СНиП41-02-2003[4]。
上述四本标准虽然标准代号相同,均为“СНиП”,但归属不同,跨越在两个不同的国家。其中第(1)和(2)两本规范由前苏联国家建委颁布;第(3)和(4)两本规范由俄罗斯国家建委颁布。
俄罗斯规范的特点是内容全面、系统、细致,为我们提供了有重要的、有参考价值的资料,是我国研究热可靠性的捷径。
上述第(4)本规范即2003年的热规范СНиП41-02-2003在编制过程中进行了重大修改,是本文重点分析的对象。主要研究分析俄罗斯这一最新的现行热规范在可靠性方面的一系列重要规定。为了便于反映发展趋势,在分析时将与前标准进行对比。
3.前苏联和俄罗斯原规范涉及可靠性的主要内容和特点
3.11973年规范
1973年规范中有关可靠性问题的内容较少、规定不细[1]。
3.1.11973年规范的主要规定
3.1.1.1规定如设计热负荷≥300MW的干线被截断,应沿跨越管本区或相邻区域的其他干线或其他热源供给限额供热量。限额供热量为70%,即限额供热系数(事故工况下所能提供的供热量与设计供热量之比)为0.7。
3.1.1.2当在城市的一个供热区按照供热系统的发展顺序敷设若干条干线时,在相邻干线之间要安装备用连通管。连通管可作为输送热使用。
3.1.1.3对不允许中断供热的建筑物(医院、分娩室、幼儿设施、绘画陈列馆和其它设施),应采用双向供热,以保证其100%供热。
3.1.1.4对不允许中断供热的企业,应采用复式或环状热供热。耗热量应根据企业的实际需要确定。
3.1.1.5规定了一个管段停止(限额)供热时的管道放水时间如下:
DN≤300mm?≯2h
DN=350-500mm≯4h
DN≥600mm?≯5h
3.1.21973年规范的特点
1973年规范是将可靠性问题纳入热规范的初始阶段。
3.1.2.1第1次提出限额供热,但不分地区、不分气候条件一律规定限额供热量为设计供热量的70%。
3.1.2.2当在城市的一个供热区在相邻干线之间要安装备用连通管,但未涉及热负荷的大小。
3.1.2.3对不允许中断供热的建筑物,应采用双向供热,以保证其100%供热。对其他用户没有说法。
3.1.2.4对不允许中断供热的企业,应采用有备用能力的热供热。对其他用户没有明确规定。
3.1.2.5规定了一个管段停止(限额)供热时的管道放水时间的上限。有关放水时间的计算和防水、放气阀直径的计算公式早在1965公开出版的热设计手册中已给出,这些公式和图表载入历次热设计规范。有关放水时间的明确规定,在上述四本规范中最早见诸于第(1)本。
3.21986年规范
1986年规范与1973年规范相比,增加了对热的可靠性要求[2]。
3.2.11986年规范的内容
3.2.1.1规范给出了管的限额供热系数,对不通行管沟和无沟敷设管道,其系数如表1所示。
3.2.1.2对设计热负荷大于100MW的热要设立事故维修基地。
3.2.1.3要求热水热绘制事故工况水压图,以检验事故工况下热的运行。
3.2.1.4管和热力站设备的备用水平和条件、管道具有备用输送能力的措施等。
3.2.21986年规范的特点
1986年规范在1973年规范基础上,进一步提出了对热的可靠性要求,是对可靠性要求的中级阶段[2]。
3.2.2.1建立了限额供热系数与室外计算温度和管径的关系
