供热管网管损的有关常识
一、什么是管损？
1、管损是管道损耗的简称，供热管道的管损是供热管道中的介质在由供热出口至热用户的输送过程中产生的损耗。可以以下表达式表达：
管损＝供热出口的供热量－各用户入口的用热量总和
在供热管网运行中管损中分为两大类：质量损耗和能量损耗。供热介质因在输送过程中被排出或泄漏导致未到达用户计量表或虽经过计量表但未被计量的质量称为质量损耗，以吨、公斤等作为计量单位；供热介质因与外界环境存在温差导致的能量散失或流经计量表未被计量的能量称为能量损耗。以吉焦、千卡等作为计量单位。
另外我们一般采用管损率作为考核供热管网运行效率的主要指标。
管损率=管损量/总表合计
2、蒸汽质量损耗形成原理
质量损耗按损耗路径可分为管内损耗和管外损耗两大类。管内损耗是指蒸汽因能量散失而形成的冷凝水。管外损耗是指因管道泄漏而直接排出的蒸汽或冷凝水。
过热蒸汽的管内损耗的形成可分为两个阶段，第一阶段为纯能量损耗阶段，也就是过热蒸汽由初始温度降到饱和临界点温度的阶段，这一阶段过热蒸汽由于能量散失造成温度下降，但并未有冷凝水析出，也就不存在质量损耗。第二阶段为综合损耗阶段，由于能量的持续散失，过热蒸汽变为饱合蒸汽，饱合蒸汽继续散失热量时，初期温度不会立即降低而是持续析出冷凝水以维持其饱合状态，直至管道内蒸汽全部变为冷凝水。
管道内的冷凝水在经过涡街流量计时将被漏计。智能流量积算仪只能自动识别蒸汽的过热状态和饱状态，因此只能以蒸汽的密度来计算经过管道的冷凝水，因为蒸汽密度只有不到水密度的二百分之一，因此冷凝水在用户端几乎完全漏计。
二、过热蒸汽与饱合蒸汽在管损方面有什么区别
在能量损耗方面过热蒸汽与饱合蒸汽并无不同，蒸汽一旦离开出口，理论上不论保温效果有多好也必然会存在能量散失从而产生能量损耗。但是在质量损耗方面过热蒸汽与饱合蒸汽有明显的区别。理论上过热蒸汽在输送过程中可以实现零质量损耗，只有当过热蒸汽在因传输距离过长或流速过慢，导致过热蒸汽能量散失温度降至饱合温度时才会开始产生质量损耗。而饱合蒸汽理论上在传输过程中无论保温好坏与距离长短都会产生质量损耗，当然特别短的距离其产生的质量损耗是可以忽略不计的。
所以一个布局合理，正常运行的过热蒸汽管网是可以实现零管损（质量损耗）运行的。这种理想状态下供热报表中的管捐率不是实际的管损率，而是总表与各分户计量表合计数之间的误差，因为蒸汽流量计的允许误差为±1.5%，大口径总表因为无法校验，其仪表系数为理论系数，所以这时的误差率（管损率）在±3%左右。
三、蒸汽管网为什么会出现负管损
负管损是指各分户流量计合计数大于总表数。除了以上分析的因过热蒸汽管网计量误差可能造成负管损外，还有以下原因会造成负管损。
1、在过热蒸汽管网总表前有减温装置，因为减温水在注入蒸汽管道雾化吸收不完全，造成总表漏计，而这些减温水会在以后的传输中吸收变为蒸汽得以在分表中被计量，从而使分户用量合计大于总表。
2、总表计量偏小。由于总表一般为理论表，难免会出现计量偏小的情况。
3、分户计量表偏大。如果分户计量表出现故障，如压力补偿异常升高，温度补偿损坏读数为零等就会造成分表计量偏大。一般来说只有较大的用户计量装置出现故障才导致明显的负管损。
四、影响蒸汽管道管损的几个主要因素
1、跑冒滴漏
管道的跑冒滴漏是造成管损增加的最直观的原因，但同时也是对管损影响最小的一个方面。通常跑冒滴漏一般指管道上的砂眼、裂纹、垫子松动等因素造成的漏汽，有时疏水阀门开度过大或失灵也被认为是属于跑冒滴漏的范畴。跑冒滴漏的特点是比较明显，容易发现，但跑冒滴漏的损耗量却很小，因为蒸汽从砂眼等漏出后，压力从工作压力（0.8Mｐａ左右）骤降至几乎为零，表面上看雾汽腾腾，但泄漏量通常最多不过几十公斤每小时的水平，即使一个供热管网同时存在十个这样的砂眼，每天造成的管损不过只有几吨而已，对于一个每天供汽量几千吨的供热管网来说，其影响微乎其微。所以管损较大时跑冒滴漏通常不是我们首先要想到的原因，它应被纳入日常精细化管理的工作内容。
2、突发事故
突然发生的补偿器爆裂等事故可瞬间造成管损增大，但同时这种情况只是短时间的，如此大的事故 会得到迅速处理，不会对管损有持续性影响。
3、停止供热的用户分支阀门关不严
热用户停止用热后，如果该用户位于主管道上的分支阀门关不严，就会发生较大管损。但这种管损有一个特性是持续时间不会太长，因为蒸汽变为凝水后会在几天后将阀门以后的管道及用户用热设备（汽包、换热器等）充满，以后该管段将不会再产生新的管损。
这种管损是很容易避免的，在用户停止用热后先要将分支阀门彻底关严，其次不要立即停掉计量表上的电源，如果三、五天之后分支管道温度仍然较高，且有压力则说明阀门关不严，应采取相应补救措施。
4、管道保温
管道保温效果直接影响管损大小，使用不合格的保温材料，保温层厚度不达标，或未按工艺要求施工都将造成管道冷凝水增加，从而使管损增加。
下面就施工工艺分别对架空管道和直埋管道保温对管损影响大的细节进行分析。
架空管道一般采用硅酸铝针刺毡作为保温材料，其效果要比传统的岩棉保温好。外层一般采用玻璃丝布刷玻璃钢漆，初期保温效果较好，但两年以后会有不同程度的风化，在表面形成微孔及裂缝，下雨或下雪时雨水进入保温层后使保温层保温效果降低，就如同人穿了湿棉袄。所以建议架空管道保温外层采用彩钢瓦。
直埋管道的保温一定要注意硅酸钙瓦的错层和反射层，防止蒸汽在内工作管与外套管间形成对流，这样即降低了保温效果，又增加了外套管温度，加速外套管腐蚀降低了外套管使用寿命。
5、直埋管的土壤条件
干燥的土壤其实具有较好的保温效果，如果因自然地势，降雨等因素使直埋管道周围的土壤湿度增加或完全浸在水中，土壤的保温能力随之下降。在土壤完全浸在水中的情况下，水在管道周围会因管道散热形成微弱对流，热水向上形成蒸汽散失在空气中，不断有新的冷凝水前来补充，造成工作管中蒸汽热量大量散失，甚至形成凝结水。这种 因素造成的管损在一般管网中可造成2%左右的管损。
6、管沟敷设的管道沟内突然进水浸泡管道
由于自来水管破裂、暴雨等造成的管沟进水，不但会造成管损的剧烈增加而且有可能引发安全事故，造成严重后果。在这种情况下管道完全变成了一个散热器，管道内的蒸汽迅速冷凝形成凝结水，当凝结水完全充满管道后，后续蒸汽推动管内冷凝水形成水冲击，极易造成事故。根据经验完全浸在水中的DN300蒸汽管道每一百米造成的管损可达10T/ｈ。
7、计量装置故障
计量装置发生故障不计量或热用户操纵计量装置偷汽，将造成蒸汽管网管损大量增加，另外采用旋翼式机械流量计及设定补偿参数的涡街流量计都会因计量不准造成较大管损。
8、蒸汽的流速
对于同一段管道在相同工况条件下其散热量为定值，通过该段管道的介质流速越快，在单位时间内通过的介质总量就越多，其管损率就越低，举个例子说，某段管道的运行介质为饱合蒸汽，在正常工况下管损量为1吨/小时，那么每小时通过50吨蒸汽的管损率为2%，如果每小时通过100吨蒸汽，其管损率则降为1%（本例不适用于过热蒸汽）。
决定某段管道内介质流速的两个主要因素为流量和管径，流速与流量成正比，与管径成反比。这就是说在确定某段新管道的管径时应充分考虑下游用户的用量，盲目求大会导致不必要的热量散失，增加管损。
9、直埋管道外套钢管的焊接质量
如果供热企业不注重外套钢管的焊接质量，致使外套钢管焊接存在砂眼、漏焊等情况，土壤中的水分会进入保温层，降低了保温效果，同时导致外套管腐蚀加速。
五、减少蒸汽管道管损的有效措施
1、对用户表实施在线监测，及时发现计量装置故障并及时维修；每日分析蒸汽日报表，对每个用户的用汽量进行对比分析；按期校验；完全封闭计量装置，完善编码铅封管理，杜绝偷汽发生。
2、严格按保温工艺要求施工，必要时可适当加大保温层厚度
3、直埋管道避免敷设于地下水位较高的区域，敷设深度不要过深，一般管顶离地面0.5米即可。直埋管道检查井要有防水措施，阀门两侧工作管与外套管之间要封闭。
4、管线在设计之初要合理布局，选择合适的工作管径，末端不发展小用户。
5、主管道正常运行时由于流量较大，不必开启疏水。
6、及时更换停止用热的用户中关不严的分支阀门。
7、及时处理管线的跑冒滴漏。
注：本文着重介绍了蒸汽管网管损的有关常识，有关循环水管网管损的常识将在以后文章中介绍。本文未参考任何学术资料，有关定义均为作者自己的理解，所以与正规学术资料冲突在所难免，谬误之处敬请指正。