详解北方地区管道防冻预防方案

在我国的广大北方地区，给水管道、消防管道内介质流速为零，为了保证各管网在冬季正常运行，要求各种管道不发生冻结结以备随时使用，必须对管道进行防冻结处理．目前实施管道防冻结的方法比较多，但基本上同一工程只采用某一单个方案，没有对不同方案进行系统的分析比较．研究的主要目的在于分析目前主要防冻结方案的可行性和经济性，以便针对实际工程选择出合理经济的防冻结方案。

目前工程实施的露天管网防冻结的具体方法有：利用自来水温绝热防冻结法、利用供暖系统供、回水绝热伴暖防冻结法、充填防冻结液防冻结法、绝热电热器件伴暖防冻结法以及混台防冻结方法。

利用自来水温进行绝热防冻结方案：

该方法主要用于给水管网的防冻结。依北京地区为例，目前北京市自来水温度在12E：左右，故可利用自来水温加以绝热保温达到防冻结目的． 自来水以地下水和水库地表水为来源，依两种水混台比例使自来水温在12～15E：之间．该方案优点可节省伴暖投资(相对于电伴暖方法)，但在低温气候下该方案管内存水停留可能发生冻结结，依据传热学原理计算冻结结时间结果如表1所示，居民楼从夜间24：00到凌晨5：00停用较多，该时段为流速是零的高概率时间段，小管径(DN40～DN70)在日均温度在一5℃ 以下时，本方案具有很大的风险，但大管径如DN100以上管道应用本方案可以节省大量运行费用。

利用供暖系统供、回水绝热伴暖防冻结方案：

该方案将给水管、消防水管中可与供暖系统供、回水管平行布置的管道共同保温，借助供暖管水温伴暖给水管、消防水管，达到防冻结目的．根据文献[2]提供的传热学原理，用计算机模拟计算，在环境温度为一l0E：，一根DN150、温度为70℃的回水管经伴暖同直径的一根自来水管，l00 m后该回水管的温降仅3℃左右，说明采用奉方案在热力理论上可行．但在管道的布置上对设计施工相当繁难。

绝热电热器件伴暖防冻结方案

该方案以加热电缆为土，产品商品化程度高、柔韧灵活、安全可靠、施工快捷、经济并符合环保要求．方案对电热器件及相应配套没施要求较高，并且整个伴暖系统工作必须在线监测控制，在电伴暖意外失效的情况下，能够及时发现和抢修．该方案具有普遍的适用性，能够满足不同管道的防冻结要求。

混合防冻结方案

结合工程的实际情况，将以上4种方案组合采用两种以上就构成了混合防冻结方案．例如DN100以上管道采用自来水温绝热防冻结方案，DN80以下管道采用电缆伴暖绝热保温防冻结方案；消防管网的喷洒管采用了无保温防冻结液防冻结方案；而其它消防管道采用电缆伴暖绝热保温防冻结方案．技术经济性都会好。

通过对各种防冻结方案的应用比较，可以发现，单一方案如绝热电伴暖方案、利用自来水温进行绝热防冻结方案和利用供暖系统供、回水绝热伴暖防冻结方案、用于消防管道的防冻结液方案，都有某种程度的不足和局限性；而混合方案综合了各种方案的特点，充分发挥了经济性。