中华人民共和国行业标准城市热力网设计规范CJJ 34-2002 4
8 管网布置与敷设
8.1 管网布置
8.1.1 影响城市热力网管网布置的因素是多种多样的。过去提出热力网管线应通过负荷重心等，有时很难实现，故本条不再提出具体规定，而只提出考虑多种因素，通过技术经济比较确定管网合理布置方案的原则性规定。有条件时应对管网布置进行优化。
8.1.2 本条提出了热力网选线的具体原则。提出这些原则的出发点是：节约用地；降低造价；运行安全可靠；便于维修。
8.1.3 本条规定的目的是增加管道选线的灵活性，并考虑300mm以下管线穿越建筑物时，相互影响较小。如地下室净高2.7m时，管道敷设于顶部，管下尚有约2m的高度，一般不致影响地下室的使用功能。一般的建筑物开间在3m以上，300mm以下管道的通行管沟可以从承重墙间的地下通过。300mm以下较小直径的管道，万一发生泄漏等事故，对建筑物的影响较小，并便于抢修。本条规定同前苏联《热力网规范》，有一些工程实例安全运行在20年以上。近些年暗挖法施工普遍采用，它是穿越不允许拆迁建筑物的较好的施工方法，也不受管径的限制。
8.1.4 综合管沟是解决现代化城市地下管线占地多的一种有效办法。本条将重力排水管和燃气管道排除在外，是从重力排水管道对坡度要求严格，不宜与其他管道一起敷设和保证安全等方面考虑的。
8.1.5 本条为城市热力网管道地上敷设节约占地的措施。
8.2 管道敷设
8.2.1 从城市市容美观要求，居住区和城市街道上热力网管道宜采用地下敷设。鉴于我国城市的实际状况，有时难于找到地下敷设的位置，或者地下敷设条件十分恶劣，此时可以采用地上敷设。但应在设计时采取措施，使管道较为美观。城市热力网管道地上敷设在国内、国外部有先例。
8.2.2 对于工厂区，热力网管道地上敷设优点很多，投资低。 便于维修、不影响美观，且可使工厂区的景观增色。
8.2.3 为了节约投资和节省占地，本次修改强调地下敷设优先采用直埋敷设。因为《城 镇直埋供热管道工程技术规程》已颁布执行，同时国内许多厂家可以提供高质量的符合《聚氨酯泡沫塑料预制保温管》（CJ/T ll4、CJ／T 129）标准的产品等，再加上直埋敷设的优越性，理应大力推广。不通行管沟敷设，在施工质量良好和运行管理正常的条件下，可以保证运行安全可靠，同时投资也较小，是地下管沟敷设的推荐形式。通行管沟可在沟内进行管道的检修，是穿越不允许开挖地段的必要的敷设型式。因条件所限采用通行管沟有困难时，可代之以半通行管沟，但沟中只能进行小型的维修工作，例如更换钢管等大型检修工作，只能打开沟盖进行。半通行管沟可以准确判定故障地点、故障性质、可起到缩小开挖范围的作用。蒸汽管道管沟敷设有时存在困难，例如地下水位高等，因此最好也采用直埋敷设。近些年不少单位做了很多蒸汽管道直埋敷设的试验工作，但也存在一些尚待解决的问题。因此，本规范很难提出蒸汽管道直埋敷设的具体规定，只能提出原则要求，希望大家继续探索。提出蒸汽管道直埋敷设预制保温管道的寿命25年是根据热力公司提取管道折旧费率（管道建设费用4％）的规定得出的，否则会造成热力公司的亏损，这比热水直埋预制保温管保证寿命30年以上的规定放宽了要求。
8.2.4 经验证明保护层、保温层、钢管相互脱开的直埋敷设热水管道缺点很多。最主要的问题是一旦保温结构在一个点有缺陷，水分就会沿着钢管扩散，造成大面积腐蚀，因此早已被保护层、保温层、钢管结合成一体的整体式预制保温管所代替。整体式预制保温管可以利用土壤与保温管间的摩擦力约束管道的热伸长，从而实现无补偿敷设，但同时也对预制保温管三层材料间的粘合力提出很高的要求。直埋预制保温管转角管段热变形时，弯头及其附近管道对保温层的挤压力量很大，要求保温层有足够的强度。作为市政基础设施的城市热力网，对管道的可靠性要求较高，因此对热水直埋敷设预制保温管质量提出了较高的要求。
8.2.5 本条规定的尺寸是保证施工和检修操作的最小尺寸，根据需要可加大尺寸。例如，自然补偿管段，管道横向位移大，可以加大管道与沟墙的净距。
8.2.6 经常有人进入的通行管沟，为便于进行工作应采用永久性的照明设备。为保证必要的工作环境，可采用自然通风或机械通风措施，使沟内温度不超过40℃。当没有人员在沟内工作时，允许停止通风，温度允许超过40℃以减少热损失。
8.2.7 在通行管沟内进行的检修工作包括更换管道，因此安装孔的尺寸应保证所有检修器材的进出。当考虑设备的进出时，安装孔的宽度还应稍大于设备的法兰及波纹管补偿器的外径。
8.2.8 表8.2.8的规定与国内有关规范和前苏联规范基本相同。几点说明如下： 1 本条规定对于管沟敷设与建筑物基础水平净距为0.5m，我们考虑管沟敷设有沟墙和底板的隔离，一旦管道大量漏水，不会直接冲刷建筑物基础及其以下的土壤，一般不会威胁建筑物的安全。净距0.5m仅考虑施工操作的需要。当然与建筑物基础靠近，使热力网管沟落入建筑物施工后的回填土区内，需要设计时采取地基处理措施，在城市用地紧张的条件下，减少水平净距的规定是必要的，可给设计带来较大的灵活性。管沟敷设与建筑物距离很近的设计实例是不少的，且至今尚未发现不良影响。 2 对于直埋敷设热力管道，因其漏水时对土壤的冲刷力大，威胁建筑物的安全，故与建筑物基础水平净距应较大。尤其是开式系统，补水能力很大，漏水时管网压力下降较小，对土壤的冲刷严重。
8.2.9 本条为地上敷设管道的敷设要求。低支架敷设时，管道保温结构距地面0.3m的要求是考虑安装放水装置及防止地面水溅湿保温结构。管道距公路及铁路的距离已在表8.2. 8中列入。
8.2.10 本条未规定在铁路桥梁上架设热力网管道的理由是： 1 铁路桥梁没有检修管道的足够位置； 2 当管道发生较大故障时，铁路很难停止运行配合管道的抢修工作； 3 列车运行和管道事故对双方的安全运行影响较大。某些支线铁路桥有时也有条件敷设较小的热力管道，但规范不宜推荐，设计时可与铁道部门协商确定。管道跨越不通航河道时，因管道寿命不超过50年，按50年一遇的最高洪水位设计较为合理。 本条有关通航河道的规定参照《内河通航标准》制订。
8.2.11 本条规定是为了减少交叉管段的长度，以减少施工和日常维护的困难。本条主要参考前苏联《热力网规范》制订。当交叉角度为60°时，交叉段长约为垂直交叉长度的1.15倍；当交叉角度为45°时，交叉段长约为垂直交叉长度的1.41倍。
8.2.12 采用套管敷设可以降低成本，并有利于穿越尺寸有限的交叉地段，但必须留有事故抽管检修的余地。抽管和更换新管可采用分段切割或分段连接的方式施工，但分段不宜过短，本条不便于做硬性规定，由设计人考虑决定。
8.2.13 由于套管腐蚀漏水，或水分自套管端部侵入，极易使保温层潮湿，造成管道腐蚀。本条规定在于保证套管敷设段的管道具有较长的寿命。
8.2.14 地下敷设因考虑管沟排水以及在设计时确定放气、排水点，故宜设坡度。
地上敷设时，采用无坡度敷设，易于设计、施工，国内有不少设计实例，运行中未发现不良影响。
8.2.15 本条第1款盖板最小覆士深度0.2m，仅考虑满足城市人行步道的地面铺装和检 查室井盖高度的要求。当盖板以上地面需要种植草坪、花木时应加大覆土深度。第2款直埋敷设管道最小覆土深度规定应按直埋管道规范规定执行。
8.2.16、8.2.17、8.2.18 这几条规定是关于热力网管道与燃气管道交叉处理的技术要求，规定比较严格。因为热力网管沟通向各处，一旦燃气进入管沟，很容易渗入与之连接的建筑物，造成燃烧、爆炸、中毒等重大事故。这类事故国内外都曾发生过。此外管道穿过构筑物时也应封堵严密，例如穿过挡土墙时不封堵严密，管道与挡土墙间的缝隙会成为排水孔，日久会有泥浆排出。关于地上热力网管道与电气架空线路交叉的规定，主要是考虑安全问题，参考前苏联《热力网规范》制订。
8.3 管道材料及连接
8.3.1 热力网管道在使用安全上的要求不同于压力容器。压力容器容积较大，且一般置于厂、站中，容器破坏时直接危及生产设备和操作人员的安全。而城市热力网管道一般敷设于室外地下，其破坏时的危害远小于压力容器。基于以上考虑，热力网管道材料的选择不应与压力容器采用同一标准，而应将标准适当降低，但亦应保证必要的使用安全。本条对于碳钢中沸腾钢和镇静钢的使用条件较压力容器的规定略加放宽，其对比如下表。本条规定将沸腾钢使用压力由压力容器规定的0.6MPa提高到1.0MPa；但使用温度由压力容器规定的250℃降低到150℃且钢板厚度也由压力容器规定的12mm下降到8mm.沸腾钢存在最大的质量问题是钢板分层和不保证冲击韧性，但对于厚度小于12mm的钢板分层问题较少，且冲击韧性有所提高，所以压力容器规范规定的钢板厚度为小于12mm.根据以往的使用经验，10mm厚的钢板有时仍存在分层问题，厚度8mm的钢板才可以完全消除这方面缺陷，保证质量。
本规范考虑为了在大多数情况下热水热力网管道（P≤1.0MPa，t≤150℃）可以使用沸腾钢板，将其允许使用压力由压力容器规定的0.6MPa提高到1.0Mpa。提高使用压力的根据是：1977年版的《钢制压力容器设计规定》允许使用沸腾钢制造压力不大于1.0MPa的压力容器，82年以后从压力容器的安全性考虑才改为允许使用压力为0.6MPa，但并没有使用压力为1.0MPa而发生事故的实例。从管道的使用特点和安全要求应低于压力容器的观点，1.0MPa的热力网管道仍可采用沸腾钢。板厚度小于或等于8mm，比压力容器的规定更加严格，从而保证了材料的质量，同时还降低了使用温度，即从压力容器规定的250℃降为150℃，这些措施对热力网管道的安全是有保证的。基于同样理由将用于热力网管道的镇静钢的允许使用压力规定为1.6MPa，但使用温度由压力容器规定的350℃降为300℃，这可以满足一般蒸汽热力网的要求。多年来，蒸汽热力网一直采用A3（相当Q235-AA）钢材进行建设，从未发生过材质方面的事故，故可以保证安全。
8.3.2 本条为针对凝结水一般情况下溶解氧较高，易造成钢管腐蚀而采取的措施。
8.3.3 热力网管道工作时管道受力较大，采用焊接是经济可靠的连接方法。有条件时，不易损坏的设备、质量良好的阀门都可以采用焊接。对于口径不大于25mm的放气阀门，考虑阀门产品的实际情况，一般为螺纹接头，故允许采用螺纹连接。为了防止放气管根部潮湿易腐蚀而折断，规定采用厚壁管。
8.3.4 本条规定主要是根据冻害调查结果制订的。大连、抚顺、吉林等地区（室外采暖计算温度均为-10℃以下）架空敷设的灰铸铁放水阀门，均发生过冻裂事故。而北京地区（采暖室外计算温度-9℃），一般热水架空管道未发生过铸铁放水阀门冻裂事故。故以采暖室外计算温度-10℃作为分界温度是可行的，但北京地区发生过不连续运行的凝结水管道放水阀冻结问题，故对间断运行的露天敷设管道灰铸铁放水阀的禁用界限，划在采暖室外计算温度-5℃以下地区，本规定与前苏联规范的规定基本相同。 采暖室外计算温度-30℃以下地区，在我国仅为个别地区，未对其进行过冻害调查。为了规范的完整性，这部分规定参照前苏联《热力网规范》定出。 热水管道地下敷设时，因检查室内温度较高，事故停热时也不会迅速冷却至0℃以下，故对地下敷设管道附件材质不做规定。 蒸汽管道发生泄漏时危险性高，从安全考虑，不论任何敷设形式，任何气候条件，都应采用钢制阀门和附件。这方面是有教训的，北京地区1960年曾因铸铁阀门框架断裂发生过重大人身事故。
8.3.5 弯头工作时内压应力大于直管，同时弯头部分往往补偿应力很大，所以对弯头质量有较高要求。为了便于加工和备料可以使用与管道相同的材料和壁厚。对于焊接弯头，由于受力较大的原因，应双面焊接，以保证焊透。实际上焊接弯头由于扇形节的长度较小，无论大管、小管都可以进行双面焊。
8.3.6 三通开孔处强度削弱很大，工作时出现较大应力集中现象，故设计时应按有关规定予以补强。直埋敷设时，由于管道轴向力很大，补强方式与受内压为主的三通有别，设计时应按相关规范执行。
8.3.7 本条规定主要是不允许采用钢管抽条法制作大小头。因其焊缝太密集，无法满足焊接技术要求，不能保证质量。
8.4 热补偿
8.4.1 本条为热补偿设什的基本原则。直埋敷设热水管道的规定理由详见直埋管道规范。
8.4.2 采用维修工作量小和价格较低的补偿器是管道建设的合理要求，应力求做到。各种补偿器的尺寸和流体阻力差别很大，选型时应根据敷设条件权衡利弊，尽可能兼顾。
8.4.3 采用弹塑性理论进行补偿器设计时，从疲劳强度方面虽可不考虑冷紧的作用，为了降低管道初次启动运行时固定支座的推力和避免波纹管补偿器波纹失稳，应在安装时对补偿器进行冷紧。
8.4.4 套筒补偿器是城市热力网常用的补偿器。它的优点是占地小，补偿能力大，价格较低，但维修工作量大，工作压力高时这种补偿器易泄漏，目前遁用于工作压1.6MPa以下。套筒补偿器安装时应随管子温度的变化，调整套筒补偿器的安装长度，以保证在热状态和冷状态下补偿器能够安全工作，设计时宜以5℃的间隔给出不同温度下的安装长度。
8.4.5 波纹管轴向补偿器导向支座的设置，一般按厂家规定。球形补偿器、铰接波纹补偿器以及套筒补偿器的补偿能力很大，当其补偿段过长时（超过正常的固定支座间距时），应在补偿器处和管段中间设导向支座。防止管道纵向失稳。
8.4.6 球型补偿器，铰接波纹补偿器补偿能力很大，但价格较高，为了少装补偿器，有时补偿管段达300～500m，为了降低管道对固定支座的推力，宜采取降低管道与支架摩擦力的措施。例如采用滚动支座、降低管道自重等。
8.4.7 这种敷设方式节省支架投资和占地，但处理不当往往会发生上面管道滑落事故。
8.4.8 直埋敷设管道上安装许多补偿器不仅管理工作量大，而且也降低了直埋敷设的经济性，另外，无论是地沟敷设型补偿器还是直埋敷设型补偿器都是管道的薄弱环节，降低了管道的安全性，因此有条件时宜采用无补偿敷设方式。
8.5 附件与设施
8.5.1 管线起点装设阀门，主要是考虑检修和切断故障段的需要。
8.5.2 热水管道分段阀门的作用是：①减少检修时的放水量（软化、除氧水），降低运行成本；②事故状态时缩短放水、充水时间，加快抢修进度；③事故时切断故障段，保证尽可能多的用户正常运行，即增加供热的可靠性。根据第三项理由，输配干线的分段阀门间距要小一些。供热介质可能双向流动的管道，分段阀应采用双向密封阀门。
8.5.3 放气装置除排放管中空气外，也是保证管道充水、放水的必要装置。只有放气点的数量和管径足够时，才能保证充水、放水在规定的时间内完成。
8.5.4 放水装置的放水时间主要考虑冬季事故状态下能迅速放水，缩短抢修时间，以免采暖系统发生冻害。本条考虑较大管径的管道抢修恢复供热能在24小时以内完成，较小管径能在12小时内完成。本条规定较前苏联《热力网规范》有所放宽，因我国气候除东北、西北部分地区与前苏联相似外，大部分地区气温较高，放水时间可以延长。所以本条放水时间均给出一定的幅度，严寒地区可以采用较小值。为了解决热力网干管供水管高温热水放水困难的问题，可以采取暂停热源的加热，循环泵继续运转的办法，直至回水充满放水管段再行放水，一般只需推迟放水1～2个小时。 放水管管径与放水量、管道坡度、放水点数目、放气管设置情况、允许放水时间等因素有关，故本条只规定放水时间，不宜规定放水管管径。
8.5.5 本条规定与前苏联《热力网规范》相同。
8.5.6 本条规定考虑便于凝结水的聚集，可防止污物堵塞经常疏水装置。
8.5.7 本条规定考虑尽可能减少凝结水损失。但疏水器凝结水的排放压力高于凝结水管压力才有可能实现。
8.5.8 为降低闸阀开启力矩，应按规定设旁通阀。
8.5.9 旁通阀可作蒸汽管启动暖管用，气候较暖地区，为缩短暖管时间，适当加大旁通阀直径。 热水供热系统用软化除氧水补水，一般受制水能力的限制，补水量不能太大。特别是管道检修后充水时，控制充水流量是必要的。这时可以采用在管道阀门处设较小口径旁通阀的办法，充水时使用小阀，以便于调节流量。
8.5.10 当动态水力分析结果表明阀门关闭过快时引起的压力瞬变值过高，可采用并联较小口径旁通阀的办法，以确保阀门不至关闭过快。
8.5.11 大口径阀门开启力矩大，手动阀要采用传动比很大的齿轮传动装置，人工开启时间很长，劳动强度大，这就需要采用电动驱动装置。前苏联规定管径500mm及500mm以上阀门用电动驱动装置。考虑我国国情，DN500mm管道很多，都采用电动阀门投资较高，故只作推荐性的规定。较小阀门是否采用电动装置，可根据情况由设计人员自定。
8.5.12 考虑运行过程中，新的支管不断建设，施工时的焊渣等杂物不可避免地会部分残留于管道中，故建议干管设阻力小的永久性除污装置。例如在管道底部设一定深度的除污短管。
8.5.13 检查室的尺寸和技术要求是从便于操作、存储部分管沟漏水和保证人员安全考虑的。一般情况下，设两个人孔是为了采光，通风和人员安全。干管距离检查室地面0.6m以上是考虑事故情况下，一侧人孔已无法使用，人员可从管下通过，迅速自另一人孔撤离。检查室内爬梯高度大于4m时，使用爬梯的人员脱手可能跌伤，故建议安装护栏或加平台。
8.5.14 本条主要考虑检查室设备更换问题。当检查室采用预制装配盖板时，可用活动盖板作为安装孔用。
8.5.15 阀门电动驱动装置的防护能力一般能满足地下检查室的环境条件，但供电装置的防护能力可能较低，设计时应加以注意。
9 管道应力计算和作用力计算
管道应力计算的任务是验算管道由于内压、持续外载作用和热胀冷缩及其他位移受约束产生的应力，以判明所计算的管道是否安全、经济、合理；计算管道在上述载荷作用下对固定点产生的作用力，以提供管道承力结构的设计数据。
9.0.1 本条规定了管道应力计算的原则，明确提出采用应力分类法。原规范（90年版）也是采用这一方法，但未明确提出。应力分类法是目前国内外热力管道应力验算的先进方法。管道中由不同载荷作用产生的应力对管道安全的影响是不同的。采用应力分类法以前，笼统地将不同性态的应力组合在一起，以管道不发生屈服为限定条件进行应力验算，这显然是保守的。随着近代应力分析理论和实验技术的发展，出现了应力分类法。应力分类法对不同性态的应力分别给以不同的限定值，用这种方法进行管道应力验算，能够充分发挥管道的承载能力。应力分类法的主要特点在于将管道中的应力分为一次应力、二次应力和峰值应力三类，分别采用相应的应力验算条件。 管道由内压和持续外载引起的应力属于一次应力。它是结构满足静力平衡条件而产生的，当应力达到或超过屈服极限时，由于材料进入屈服，静力平衡条件得不到满足，管道将产生过大的变形甚至破坏。一次应力的特点是变形是非自限性的，对管道有很大的危险性，应力验算应采用弹性分析或极限分析。管道由热胀冷缩等变形受约束而产生的应力属于二次应力。这是结构各部分之间的变形协调而引起的应力。当材料超过屈服极限时，产生小量的塑性变形，变形协调得到满足，变形就不再继续发展。二次应力的特点是变形具有自限性。对于采用塑性良好材料的供热管道，小量塑性变形对其正常使用没有很大影响，因此二次应力对管道的危险性较小。二次应力的验算采用安定性分析。所谓安定性是指结构不发生塑性变形的连续循环，结构在有限塑性变形之后留有残余应力的状态下，仍能安定在弹性状态。安定性分析允许的最大的应力变化范围是屈服极限的两倍。直埋供热管道锚固段的热应力就是典型的二次应力。
峰值应力是指管道或附件（如三通等）由于局部结构不连续或局部热应力等产生的应力增量。它的特点是不引起显著的变形，是一种导致疲劳裂纹或脆性破坏的可能原因，应力验算应采用疲劳分析。但目前尚不具备进行详细疲劳分析的条件，实际计算时对出现峰值应力的三通，弯头等应力集中处采用简化公式计入应力加强系数，用满足疲劳次数的许用应力范围进行验算。 应力分类法早已在美国机械工程师协会（ASME）1971年的《锅炉及受压容器规范》中应用。我国《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》1978年版亦参考国外相关规范改为采用应力分类法。1990年版《城市热力网设计规范》已经规定管道应力计算采用应力分类法，本次修订只是用条文将此法正式明文规定下来。
9.0.2 将原规范中"计算温度"改为"工作循环最高温度"。这样"工作循环最高温度"与"工作循环最低温度"的用词一致，形成一个计算温度循环范围。 计算压力和工作循环最高温度取用热源设备可能出现的压力和温度。这样的考虑是必要的，因为设备可能因某种原因出现最高压力和温度，同时也为管道提升起点压力或温度留有必要的余地。工作循环最低温度取用正常工作循环的最低温度，即停热时经常出现的温度，而不采用可能出现的最低温度，例如较低的安装温度。因为供热管道一次应力加二次应力加峰值应力验算时，应力的限定并不取决于一时的应力水平，而是取决于交变的应力范围和交变的循环次数。安装时的低温只影响最初达到工作循环最高温度时材料的塑性变形量，对管道寿命几乎没有影响。管道工作循环最低温度取决于停热时出现的温度。全年运行的管道停热检修一般在采暖期以后，此时气温、地温已较高，可达10℃以上。对于地下敷设由于保温效果好，北京地区实际测一个月后，管壁温度仍达30℃；地上敷设由于管道也是保温的，停热一个月后气温上升管壁温度亦不会低于15℃。对于只在采暖期运行的管道，停热时日平均气温不会低于5℃，同样道理，地下敷设管壁温度不会低于10℃；地上敷设不会低于5℃。
9.0.3 本条为地上敷设和地下管沟敷设管道应力计算依据方法的具体规定。采用《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》（SDGJ 6）（以下简称《规定》）的理由是： 1 该《规定》是我国第一个采用应力分类法进行管道应力计算的技术标准； 2 该《规定》是国内管道行业的权威性标准，广泛为其他部门所采用； 3 地上敷设和管沟敷设的热力网管道应力计算目前尚无具体的技术标准，而《规定》中的管道工作条件、敷设条件与之基本一致。根据以上理由，故暂时采用《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》（SDGJ6）。
9.0.4 直埋敷设热力网管道的应力分析与计算不同于地上敷设和管沟敷设，有其特殊的规律。《城镇直埋供热管道工程技术规程》（CJJ/T 81），根据直埋供热管道的特点，采用应力分类法对管道应力分析与计算做了详细的规定。故直埋敷设热力网管道的应力计算应按上述标准执行。
9.0.5 热力网管道对固定点的作用力是承力结构的设计依据，故应按可能出现的最大数值计算，否则将影响安全运行。
9.0.6 本条为管道对固定点作用力的计算规定，管道对固定点的三种作用力解释如下： 1 管道热胀冷缩受约束产生的作用力包括：地上敷设、管沟敷设活动支座摩擦力在管道中产生的轴向力；直埋敷设过渡段土壤摩擦力在管道中产生的轴向力、锚固段的轴向力等。 2 内压产生的不平衡力指固定点两侧管道横截面不对称在内压作用下产生的不平衡力，内压不平衡力按设计压力值计算。 3 活动端位移产生的作用力包括：弯管补偿器、波纹管补偿器、自然补偿管段的弹性力、套筒补偿器的摩擦力和直埋敷设转角管段升温变形的轴向力等。也包括波纹管补偿器端波环状截面上的内压作用力。
9.0.7 本条规定了固定点两侧管段作用力合成的原则。 第1）项原则是规定地上敷设和管沟敷设管道固定点两侧方向相反的作用力不能简单的抵消，因为管道活动支座的摩擦表面状况并不完全一样，存在计算误差，同时管道启动时两侧管道不会同时升温，因此热胀受约束引起的作用力和活动端作用力的合力不能完全抵消。计算时应在作用力较小一侧乘以小于1的抵消系数再进行抵消计算。根据大多数设计单位的经验，目前抵消系数取0.7较妥。 第2）项规定内压不平衡力的抵消系数为1，即完全抵消。 因为计算管道横截面和内压值较准确，同时压力在管道中的传递速度非常快，固定点两侧内压作用力同时发生，可以考虑完全抵消。第3）项计算几个支管对固定点的作用力时，支管作用力应按其最不利组合计算。
10 中继泵站与热力站
10.1 一般规定
10.1.1 中继泵站、热力站设备、水泵噪声较高时，对周围居民及机关、学校等有较大干扰。当噪声较高时，应加大与周围建筑的距离。当条件不允许时，可采取选用低噪声设备、建筑进行隔音处理等办法解决。当热力站所在场所有隔振要求时，水泵机组等有振动的设备应采用减振基础、与振动设备连接的管道设隔振接头并且附近的管道支吊点应选用弹性支吊架。为避免管道穿墙处管道的振动传给建筑结构，应采取隔振措施。例如，管道与墙体间留有空隙、管道与墙体问填充柔性材料。当管道与墙体必须刚性接触时，振源侧的管道应加装隔振接头。
10.1.2 中继泵站、热力站内管道、设备、附件等较多，散热量大，应有良好的通风。为保证管理人员的安全和检修工作的需要应有良好的照明设备。
10.1.3 站房设备间门向外开主要考虑事故时便于人员迅速撤离现场，当热力站站房长度大于12m时为便于人员迅速撤离应设两个出口。水温100℃以下的热水热力站由于水温较低，没有二次蒸发问题，危险性较低可只设一个出口。蒸汽热力站事故时危险性较大，任何时候都应设两个出口。以上规定与《锅炉房设计规范》和前苏联《热力网规范》相同。
10.1.4 站内地面坡度是为了将设备运行或检修泄漏的水引向排水沟，保持地面干燥。也可在设备、管道的排水点设地漏而地面不作坡度。
10.1.11 站内设备强度储备有限，不能承受过大的外加荷载，管道布置时应加以注意。
10.2 中继泵站
10.2.1 一般情况下，对于大型的热水供热管网是需要设置中继泵站的，有时甚至设置多个中继泵站。中继泵站设置的依据是管网水力计算和水压图。设置中继泵站能够增大供热距离，而不用加大管径，从而节省管网建设投资，在一定条件下可以降低系统能耗，对整个供热系统的工况和管网的水力平衡也有一定的好处。但是，设置中继泵站需要相应地增加泵站投资。因此是否设置中继泵站，应根据具体情况经过技术经济比较后确定。另外，就国内和国外的一些大型热水供热管网来看，其管网系统的设计压力一般均 在1.6MPa等级范围内，这对于城市热力网的安全性和节省建设投资是大有好处的。如不设中继泵站将使管网管径增大或管网设计压力等级提高，这些对管网建设都是不利的。再有，当管网上游端有较多用户时，设中继泵站有利于降低供热系统水泵（循环水泵、中继泵）总能耗。 中继泵不能设在环状运行的管段上，否则，只能造成管网的环流，不能提升管网的资用压头。中继泵站建在回水管上，由于水温较低（一般不超过80℃）可不选用耐高温的水泵，降低建设投资。
10.2.2 中继泵为适应不同时期负荷增长的需要并便于调节应采用调速泵。
10.2.3 本条主要参考《室外给水设计规范》泵房设计部分制定。
10.2.4 本条主要考虑减缓停泵时引起的压力冲击，防止水击破坏事故。
10.2.5 当旁通管口径与水泵母管口径相同时，可以最大限度地起到防止水击破坏事故的作用。
10.3 热水热力网热力站
10.3.1 热水热力网民用热力站的最佳供热规模应按各地具体条件经技术经济比较确定。对于热力站的最佳规模，由于各地的城市建设及经济发展水平不一，难以统一。因此只有根据本地条件，经技术经济比较确定适合于本地实际情况的热力站最佳规模。但是从工程建设投资、运行调节手段、供热实际效果、安全可靠度等方面看，一般地说，热力站规模不宜过大。本条对新建的居住区，以不超过本街区供热范围为最大规模，一是考虑热力站二级管网不宜跨出本街区的市政道路；二是考虑热力站的供热半径不超过500m，便于管网的调节和管理。
10.3.2 对于大型城市供热系统，从便于管理、易于调节等方面考虑，应采取间接连接方式。对于小型的供热系统，当满足第2款规定时可采用直接连接方式。
10.3.3 全自动组合换热机组具有传热效率高、占地小、现场安装简便、能够实现自动调节、节约能源等特点。有条件时应采用具备无人值守功能的设备。无人值守热力站一般具备以下基本功能：
系统水流量的调节及限制；系统温度、压力的监测与控制；热量的计算及累计；系统的安全保护；系统自动启、停功能等。另外还应具备各运行参数的远程监测、主要动力设备的运行状态及事故诊断、报警等远传通讯功能。
10.3.4 本条规定考虑到生活热水热负荷较大时，热力网设计流量要增加很多，使热力网投资加大。例如150～70℃闭式热水热力网，当生活热水热负荷为采暖热负荷的20％，采用质调节时，其热力网流量已达采暖热负荷热力网流量的50%；若生活热水热负荷为采暖热负荷的40％（例如所有用户都有浴盆时），两种负荷的热力网流量基本相等。为减少热力网流量，降低热力网造价，本条规定当生活热水热负荷较大时，应采用两级加热系统，即第一级首先用采暖回水加热。采取这一措施可减少生活热水热负荷的热力网流量约50％，但这要增加热力站设备的投资。
10.3.5 采暖系统循环泵的选择在流量和扬程上均不考虑额外的余量，以防止选泵过大。目前大多数采暖系统循环泵都偏大，往往是大流量小温差运行，很难降低热网回水温度，这对热力网运行是十分不利的。随着技术进步调速泵在我国应用已很普遍，本规范规定采暖系统采用质一量调节时应选用调速泵。当考虑采暖用户分户计量，用户频繁进行自主调节时，也应采用调速泵，以最不利用户处保持给定的资用压头来控制其转速，可以最大限度地节能。
10.3.7 用户分别设加压泵，没有自动调节装置时，各加压泵不能协调工作，易造成水力工况紊乱。集中设置中继泵站对于热力网水力工况的稳定和节能都是较合理的措施。当用户自动化水平较高，开动加压泵能自动维持设计流量时，当然仍可采用分散加压泵。
10.3.8 采暖系统补水泵的流量应满足正常补水和事故补水（或系统充水）的需要。本条规定与《锅炉房设计规范》协调一致。 正常补水量按系统水容量计算较合理，对于热力站供热范围内系统水容量的统计工作也易于实现。
10.3.9 采暖系统定压点设在循环泵入口侧的理由是：水泵入口侧是循环系统中压力最低点，定压点设在此处可保证系统中任何一点压力都高于定压值。定压值的大小主要是保证系统充满水（即不倒空）和不超过散热器的允许压力。高位膨胀水箱是简单可靠的定压装置，但有时不易实现，此时可采用蒸汽、氮气或空气定压装置。空气定压应选用空气与水之间用隔膜隔离的定压装置，以避免补水中溶氧高而腐蚀系统中的管道及设备。现在许多系统采用调速泵进行补水定压，这种方式的优点是设备简单，缺点是一旦停电，很难长时间维持定压，使系统倒空，恢复运行困难。只能用于一般情况下不会停电的系统。
10.3.10 本条为换热器的选择原则。列管式、板式换热器传热系数高，属于快速换热器，其换热表面的污垢对传热系数值影响很大，设计时不宜按污垢厚度计算传热热阻，否则就不成其为快速换热器了。因此宜按污垢修正系数的办法考虑传热系数的降低。容积式换热器用于生活热水加热，由于其传热系数低，按水垢厚度计算热阻的方法进行传热计算较为合理。热交换器的故障率很低，同时采暖系统为季节负荷，有足够的检修时间，生活热水系统又非停热造成重大影响的负荷，为了降低造价所以一般可以不考虑备用设备。为了提高供热可靠性，可采取几台并联的办法，这样即使一台发生故障，可不致完全中断供热，亦可适应负荷分期增长，进行分期建设。
10.3.11 本条考虑换热器并联连接时，采用同程连接可以较好地保证各台换热器的负荷均衡。在不可能每台换热器安装完备的检测仪表进行仔细调节的条件下，这种措施是简单易行的。并联工作的换热器，每台换热器一、二次侧进出口都安装阀门的优点是当一台换热器检修时不影响其他换热器的工作，故推荐采用这种设计方案。 热水供应系统换热器安装安全阀，主要是考虑阀门关闭或用户完全停止用水的情况下，继续加热将造成容器超压，发生爆破事故。本规定为压力容器安全监察的要求。
10.3.12 为保证间接连接采暖系统的换热器不结垢，对采暖系统的水质提出要求，本条采用低压锅炉水质标准。当采暖系统中有钢板制散热器时，因其板厚较薄，极易腐蚀穿孔，故要求补水应除氧，没有上述情况时可不除氧。
10.3.13 热力网中很多热力站进口处热力网供回水压差过大，如果不具备必要的调节手段，很可能超出设计流量，造成用户过热以至使整个管网发生水力失调现象。对于采用质调节的供热系统最好在热力站入口的供水或回水管上安装自动流量控制阀，以自动维持热力站的设计流量，防止失调。目前国产自力式流量控制阀价格不高，应该推广。对于变流量调节的供热系统，热力站入口最好安装自力式压差控制阀，以维持合理的压差保证自动控制系统调节阀的正常工作，同时在因停电而自控系统不工作时，也可自动维持一定压差，使该热力站不致严重失调。热力站各分支管路应装设关断阀门以便于分别关断进行检修，各分支管路在没有单独自动调节系统时，最好安装手动调节阀以便于初调节，达到各分支管路系统的水力平衡。
10.3.14 本条考虑防止热力网由于冲洗不净而残留的污物进入热力站系统，损坏流量计量仪表，堵塞换热器的通道。同时也防止用户采暖系统的污物进入热力站设备。
10.3.15 本条规定主要考虑保证必要的维护检修条件。
10.4 蒸汽热力网热力站
10.4.1 蒸汽热力站是蒸汽分配站。通过分汽缸对各分支进行控制、分配，井提供了分支计量的条件。分支管上安装阀门，可使各分支管路分别切断进行检修，而不影响其他管路正常工作，提高供热的可靠性。蒸汽热力站也是转换站，根据热负荷的不同需要，通过减温减压可满足不同参数的需要，通过换热系统可满足不同介质的需要。
10.4.2 采用带有凝结水过冷段的换热设备较串联水-水换热器方案可以节约占地，简化系统，节省投资。
10.4.4 城市蒸汽网凝结水管网投资较大，应设法延长其使用寿命。本条规定的目的在于减少凝结水溶氧，提高凝结水管寿命。
10.4.5、10.4.6 这两条规定参考前苏联《热力网规范》制定。凝结水箱容量过大会增加建设投资，过小会使凝结水泵开停过于频繁。
10.4.7 因凝结水箱较小，凝结水泵应时刻处于良好的状态，故应设备用泵。
10.4.8 凝结水箱设取样点是检查凝结水质量的必要设施。设于水箱中部以下位置，可保证经常能取出水样。
10.4.9 蒸汽热力站内有时装有汽水换热器、水泵等设备，其选择和布置要求基本与热水热力站相同。
11 保温与防腐涂层
11.1 一般规定
11.1.2 从节能角度看，供热介质温度大于40℃即有没保温层的价值。实际上，大于50℃的供热介质是大量的，所以本条规定大于50℃的管道及设备都应保温。 对于不通行管沟或直埋敷设条件下的回水管道、与蒸汽管并行敷设的凝结水管道，因土壤有良好的保温作用，在多管共同敷设的条件下，这些温度低的管道热损失很小，有时不保温是经济的。在这种情况下，经技术经济比较认为合理时，可不保温。
11.1.3 本条规定系参照国家标准《设备及管道保温技术通则》（GB 4272）的规定制定。 经卫生部验证，接触温度高于70℃的物体易发生烫伤。60～70℃的物体也能造成轻度烫伤。因此以60℃作为防止烫伤的界限。 据文献资料介绍，烫伤温度与接触烫伤表面的时间有关，详见下表
11.1.4 本条规定采用国家标准《设备及管道保温技术通则》（GB 4727）的规定。 20世纪60年代一般把导热系数小于0.23W/（m·℃）的材料定为保温材料。但我国近年来保温材料生产技术发展较快，能生产性能良好的保温材料，因此把导热系数规定得低一些，可以用较少的保温材料，达到较好的保温效果，不应采用保温性能低劣的产品。对于松散或可压缩的保温材料，只有具备压缩状态下的导热系数方程式或图表，才能满足设计需要。
第2款规定的密度值，符合国内生产的保温材料实际情况，是适应对导热系数的控制而制定的，密度大于350kg/m3的材料不应列入保温材料范围。保温材料密度过大，导致支架荷载增加，据统计资料，支架荷重增加一吨，支架投资增加近千元，因此应优先选用密度小的保温材料和保温制品。第3款规定的硬质保温材料抗压强度值是考虑低于此值会造成运输或施工过程中破损率过高，不仅经济损失大，也影响施工进度和施工质量。半硬质保温材料亦应具有一定强度，否则变形会过大，影响使用。对保温材料的其他要求，如吸水率低、对环境和人体危害小、对管道及其附件无腐蚀等，也应在设计中综合考虑，但不宜作为主要技术性能指标在条文中规定。
11.1.5 经济保温厚度是指保温管道年热损失费用与保温投资分摊费用之和为最小值时相应的保温层厚度值。保温层厚度增加，热阻增加，散热量减小。但其热阻增加率随厚度加大而逐渐变小，即保温效果随厚度加大而增加得越来越慢。因保温投资和保温材料的体积大致是成正比的，随着管道保温厚度的增大所增加的保温层圆筒形体积增加得越来越快。从以上直观的分析看，盲目增加保温厚度是不经济的。经济保温厚度是综合了热损失费用和投资费用两方面因素的最合理的保温层厚度值，应优先选用。
11.2 保温计算
11.2.1 国家标准《设备和管道保温设计导则》（GB8175）中经济保温厚度的计算方法，不但考虑了传热基本原理，而且也考虑了气象、材料价格、热价、贷款利率及偿还年限等因素，是比较好的计算方法。但《导则》中没有给出地沟多管敷设和直埋敷设的设计公式，执行时可参考其基本方法，加以运用。
11.2.2 地下多管敷设的管道，满足给定的技术条件，可以有多种管道保温厚度的组合方案，设计时应选择最经济的各管道保温厚度组合，也就是保温设计按有约束条件（技术要求）的经济厚度优化设计。
11.2.4 经济保温厚度计算及年散热损失计算都是采用全年热损失。故计算时无论介质温度，还是环境温度都应采用运行期间平均值。
11.2.5 按规定的供热介质温度降计算保温厚度时，应按最不利条件计算。蒸汽管道的最不利工况应根据用汽性质分析确定，通常最小负荷为最不利工况。热水管道运行温度较低热损失小，且水的热容量比较大，因此热水温度降较小，一般不按允许温度降条件计算。
11.2.6 按规定的土壤（或管沟）温度条件计算保温层厚度时，应选取使土壤（或管沟）温度达到最高值的供热介质温度和土壤自然温度。冬季供热介质温度高但土壤自然温度低，而夏季土壤自然温度高但介质温度低，故应进行两种计算，取其保温厚度较大者。计算结果与供热介质运行温度、各地区土壤自然温度的变化规律有关，本规范难于给出确定的规律。
11.2.7 按规定的保温层外表面温度条件计算保温层厚度时，应选取使保温层外表面温度达到最高值的供热介质温度和环境温度。理由同第11.2.6条。
11.2.8 为保证外层保温材料在运行时不超温，设计时界面温度取值应略低于保温材料的最高允许温度。
11.2.9 软质或半硬质保温材料在施工捆扎时，必然会压缩，厚度减少、密度增加，相应也就改变了材料的导热系数。设计时应考虑这些因素，使设计计算条件符合实际。
11.2.10 因国内目前尚无完整的统计、测试资料，本条规定系参照前苏联《热力网规范》制
11.3 保温结构
11.3.1 本条主要强调对保护层的要求，保温结构的使用效果和使用寿命在很大程度上取决于保护层。提高保护层的质量是十分重要的。
11.3.2 直埋敷设热力管道可以节约投资，是近代各国迅速发展的敷设方式。但直埋敷设管道设计必须认真处理好其保温结构，否则将适得其反。本条规定直埋敷设热水管道的技术要求应符合《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》（CJ/T 114）和《玻璃纤维增强塑料外护层聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》（CJ／T 129）的规定，此标准符合国内预制直埋保温管生产的较高水平。
11.3.3 本条考虑由于钢管的线膨胀系数比保温材料的线膨胀系数大，在热状态下，由于管道升温膨胀时会破坏保温层的完整性，产生环状裂缝。不仅裂缝处增加了热损失，而且水汽易于侵入加速保温层的破坏。因此要求设置伸缩缝，并要求做好伸缩缝处的防水处理。
11.3.4 地下敷设采用填充式保温时，使用吸水性保温材料是有过惨痛教训的。即使保温结构外设有柔性防水层也无济于事。对于热力管道，防水层由于温度变化很难保持完整，一旦一处漏水，则大面积保温材料潮湿，使管道腐蚀穿孔。故本条规定十分严格，使用"严禁"的措辞。
11.3.5 本条规定考虑到便于阀门、设备的检修，可节约重新做保温结构的费用。
11.4.3 架空敷设管道采用铝合金薄板，镀锌薄钢板和塑料外护是较为理想的保护层材料，其防水性能好，机械强度高，重量轻，易于施工。当采用普通铁皮替代时
12 供配电与照明
12.2 供配电
12.2.1 中继泵站及热力站的负荷分级及供电要求，视其在热力网中的重要程度而定，如热力站供热对象是重要政治活动场所，一旦停止供热会造成不良政治影响，其供电要求应是一级；大型中继泵站担负着很大的供热负荷，中断供电会造成重大影响以致发生安全事故时，其供电要求也应是一级。一般中继泵站及热力站则不一定是一级。在设计过程中可以根据实际情况确定负荷分级及供电要求。
12.2.2 电网中的事故有时是瞬时的，故障消除后又恢复正常。这种情况下，中继泵站及, 热力站的备用电源不一定马上投入。自动切换装置设延时的目的，就是确认主电源为长时间的故障时，再投入备用电源。
12.2.3 设专用配电室是为了便于维护，保证运行安全、供电可靠。
12.2.4 本条规定主要是为了保证供电可靠并使保护简单。
12.2.5 本条规定主要考虑塑料管易老化，且易受外力破坏，不能保证供电可靠。 泵和管道在运行或检修过程中难免漏水，为防止水溅落到配电管线中，应采用防水弯头，以保证供电的安全可靠。
12.2.6 本条规定考虑便于运行人员紧急处理事故，同时检修试泵时启停泵方便，并可保证人员的安全。
12.2.7 在设计中采用大功率变频器应充分考虑谐波造成的危害，并采取相应措施满足国家标准《电能质量公用电网谐波》（GB14549）的规定。
12.2.8 本条规定主要是为了保证设备安全可靠运行。
12.3 照 明
12.3.2 为保证热力网安全运行、维护检修方便，照度应视场所需要由设计人员按有关规范确定。
12.3.3 管沟、地下、半地下阀室、检查室等处环境湿热，采用防潮型灯具以保证照明系统的安全可靠。
12.3.4 地下构筑物内照明灯具安装于较低处，人员和工具易触及玻璃灯具，造成损坏触电，故应采用安全电压。
13 热工检测与控制
13.1 一般规定
13.1.1 我国城市集中供热事业发展很快，供热规模不断扩大。 但随之而来的供热失调造成用户冷热不均，缺少系统运行数据资料无法进行分析判断等问题普遍存在。因此热力网建立计算机监控系统已成为迫切需要。当前建立计算机监控系统的经济、技术条件已基本成熟，但因供热系统规模大小不一，不能强求一致，故本条只对规模较大的城市热力网应建立完备的计算机监控系统作了较严格的规定。
13.1.2 本条为城市热力网监控系统基本任务的规定。
13.1.6 本章内容主要是热力网工艺系统对"热工检测与控制" 的设计要求，而自控专业本身的设计仍执行自控专业设计标准和规范。
13.2 热源及热力网参数检测与控制
13.2.1～13.2.4 规定了热源出口处供热参数的检测内容和检测要求。热源温度、压力参数是热力网运行温度、压力工况的基本数据。流量、热量不仅是重要的运行参数，还是热力网与热源间热能贸易结算的依据，应尽可能提高检测的精确度。上述参数不仅要在仪表盘上显示而且应连续记录以备核查、分析使用。
13.2.5 热源调速循环水泵根据热力网最不利资用压头自动或手动控制泵转速的方式运行，使最不利的资用压头满足用户正常运行需要。这种控制方式在满足用户正常运行的条件下可最大限度地节约水泵能耗，同时，热源联网运行时，尖峰热源循环泵按此方式控制可自动调整负荷。循环水泵入口和出口的超压保护装置是降低非正常操作产生压力瞬变的有效保护措施之一。
13.2.6 热力网干线的压力检测数据是绘制管网实际运行水压图的基础资料，是分析管网水力工况十分重要的数据。计算机监控系统实时监测管网压力，甚至自动显示水压图是理想的监测方式。
13.3 中继泵站参数检测与控制
13.3.1 本条第1款检测的是中继泵站最基本、最重要的运行数据，应显示并记录。第2款检测的压力值为判断除污器是否堵塞的分析用数据，可只安装就地检测仪表。第3款规定是在单台水泵试验检测水泵空负荷扬程时使用，其检测点应设在水泵进、出口阀门间靠近水泵侧，并可只安装就地检测仪表。
13.3.2 本条为可使泵站基本不间断运行的自动控制方式，但设计时应有保证水泵自动启动时不会伤及泵旁工作人员的措施。
13.3.3 本条规定是以中继泵承担管网资用压头调节任务的控制方式。理由同第13.2.5
13.4 热力站参数检测与控制
13.4.1 热力站的参数检测是运行、调节和计量收费必要的依据。
13.4.2 热力站和热力人口的供热调节（局部调节）是热源处集中调节的补充，对保证供热质量有重要作用。从保证高质量供热出发采用自动调节是最佳方式。本条第1款规定了直接连接水泵混水降温采暖系统的调节方式。这种系统一般采用集中质调节，由于集中调节兼顾了其他负荷（如生活热水负荷），不可能使热力网的温度调节完全满足采暖负荷的需要，再加上集中调节有可能不够精确，所以在热力站进行局部调节可以解决上述问题，提高供热质量。间接连接采暖系统每栋建筑热力入口也可以采用这种方式进行补充的局部调节。本条第2款规定了间接连接采暖系统的调节方式。当采用质调节时，应按质调节水温曲线根据室外温度调节水温。第3款为对生活热水负荷采用定值调节的规定。即调节热力网流量使生活热水的温度维持在给定值，因热水供应流量波动很大，维持调节精度±5℃已属不低的要求。在对生活热水温度进行调节的同时，还应对换热器热力网侧的回水温度加以限定，以防止热水负荷为零时，换热器中的水温过高。因为此时换热器中的被加热水为死水，出口水温不能反映出换热器内的温度，用换热器热力网侧回水温度进行控制，可以很好地解决这个问题。
13.5.3 计算机监控系统的通讯网络可以采用有线和无线两种方式。无线通讯投资小、建设快，但易受干扰，信号传输质量差。在大城市，无线通讯干扰源多，频道拥挤，障碍物多，采用困难。有线通讯依赖有线网络，有线网络有专用网和公共网之分。专用有线通讯网由供热企业专门敷设和维修管理，要消耗大量的人力物力，因此利用城市公共通讯网络是合理的方案。
附录1 纺织业用汽量估算指标
附录2 轻工业用汽量估算指标