城市铸铁燃气管道改造问题的分析

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2019年第24期   作者:陈国强
[导读] 铸铁管是一种传统的管材,根据材质的不同可分为灰铸铁管和球墨铸铁管。
        摘要:铸铁管是一种传统的管材,根据材质的不同可分为灰铸铁管和球墨铸铁管。由于其耐腐蚀、使用寿命长、安装劳动强度小、安装方便、无需设置防腐措施等优点,无论在供水还是燃气行业都得到了广泛的应用。在天然气工业中,铸铁管主要用于低压和中压B级的人工输气。经过多年的运行,取得了良好的社会效益和经济效益。
        关键词:铸铁燃气管道;改造;研究;分析;
        对现阶段城市政铸铁燃气管道改造的现状做了叙述,分析了改造过程中的问题,提出了相应的解决措施,对管材、管位和管径的选取做了详细的介绍,总结了铸铁燃气管道改造的原则和相关经验,为今后铸铁燃气管道改造工程提供了指导意义。
        一、管道改造方式的选择
        在铸铁燃气管网更新改造过程中,合对大道道路上的铸铁燃气管道改造中曾采用内衬法,即内穿聚乙烯燃气管(以下简称PE管)法改造方式。该种改造方式就是在原有的铸铁管道内穿越一条新管道。而原来的铸铁管道相当于套管的作用,该方法与其他的方法相比具有工艺廉价,设备投资少等优点,但该种改造方式会导致管道内径变小,进而会降低管道的运输能力,因此后期此方法逐步被淘汰,城市铸铁管道的改造不再使用此方法。目前市政铸铁管网改造主要采用的方法是以废旧换新法,即在原有的铸铁燃气管道附近新建一条燃气管线,该种改造方式通常是采用开挖直埋,然而对于开挖条件受限的地方,确实不能采用开挖的道路一般采用定向钻穿越法,从而保证管道的连通性。但是由于市区内市政道路地下管线极为复杂、定向钻穿越法的施工精度不高,以及施工空间的局限,因此,采用定向钻敷设管道时一要做好地勘,对地下管线进行详细的调查,二要对周围环境进行调查,保证有足够的施工空间,否则定向钻穿越法须慎用。
        二、管材的选取
        对于管材的选取目前做法是将钢管和聚乙烯管(以下简称PE管)作为铸铁管的替代管材,并优先选用PE管。与PE管相比钢管有着力学性能优异、耐内压强度高、延展性好等优点,是一种燃气行业的优质管材。但其安装时间长、劳动强度大、容易腐蚀,埋地使用时还须另加设牺牲阳极进行保护。当防腐效果不好时易被腐蚀、穿孔等,进而产生泄露甚至产生事故。而PE管延展性优异,施工方便,耐腐蚀,不受杂散电流影响,作为埋地管材使用时不需要增加外防腐,使用寿命长,可达50年,小口径下工程造价也比钢管造价低。但抗高温能力差、受紫外线照射易老化,对施工回填要求高,大口径时造价甚至比钢管高。因此目前一般工程中使用的PE管的外径不超过400。综合比较这两种管材的安全性、使用寿命、造价等各方面的性能,一般400以下口径采用PE管替代老旧铸铁燃气管,大口径时则采用钢管代替。当新建的燃气管道与热力管道安全距离不能满足规范要求时,也可采用钢管。埋地钢管使用的是螺旋缝埋弧焊钢管,管道的连接方式全部采用焊接连接,尽量不用法兰连接,同时采用3PE加强级防腐和牺牲阳极保护。PE管上方须埋设金属示踪线,施工完毕在管道上方铺设HDPE警示保护板,防止后期第三方施工破坏。
        三、管位的确定
        管位是市政铸铁燃气管道改造工程中需要特别注意的问题,在实际施工时管位却往往是最棘手的问题。新建市政道路上各专业管道都有具体的规划管位,雨水、污水、热力、强弱电和燃气都要按照规划的管位进行埋设。市政铸铁燃气管道改造跟新建道路有着很大的不同,一方面由于老城区内地下管线复杂,前期没有统一的规划和布置,因此地下可用空间紧张,给管位的选取带来了很大的困难和挑战,另一方面由于过去老旧铸铁管都是按照中压B级燃气管道设计,在实际改造调整到中压A时,与建构物、其他地下管线安全距离要求有所提高,在原有管位附近进行改造满足不了规范要求的安全近距的要求,这也从另一个方面增加了管位选择的难度。


        四、市政铸铁燃气管道改造的几点思考
        1.改造原则。因各城市现有的市政铸铁管网规模巨大,管道周围附属的调压设备以及用气设备等数量也十分惊人,因此一次性对现有管网整体改造的难度相当大。根据目前市政铸铁燃气管道改造工作的经验来看,总结出以下几条原则,可供参考。(1)为降低工作难度,可根据老城区市政道路改建计划逐步实施,凡涉及到市政道路下埋设有铸铁管网的路线都可在旧路改造时同步改造。(2)对泄漏事件频发、存在严重隐患的市政铸铁燃气管道应放在改造工作的首位。(3)按照原管位、同管径的原则进行改造,当需要改变管位时,应当报规划部门批准后方可实施,改造后的燃气管道管位与其他地下管线及周边建构筑物的距离需满足规范要求,否则应采取相应的保护措施。(4)若一条市政道路上同时存在中、低压铸铁管网,如果条件允许应当同时改造,以降低工程造价。当中、低压同管径时,应当在施工时采取适当的措施进行区分(如改变管道颜色、管径等),防止后期接气时出现接错气的现象。(5)施工过程中应当严格控制工程质量,提高设计标准,将安全隐患彻底消除。
        2.特殊情况的处理。在铸铁燃气管道改造施工过程中常常会遇到与其他管线交叉,管顶覆土不足的情况。以某环改造为例,原设计管径为Dn400聚乙烯管,在实际施工过程中遇到与雨水箱涵交叉,导致管线无法正常埋设。若从雨水箱涵上部敷设,则施工完毕后燃气管顶覆土仅有30cm,埋深厚度不符合规范要求。若从雨水箱涵下部穿越,因雨水箱涵尺寸较大,牵涉到开挖深基坑,需要编制专项施工方案,并通过专家评审,则会延误施工工期。。市政铸铁燃气管道改造工程在实际施工中会有很多不可遇见的问题,对于不同项目应采取不同的改造方案,各燃气公司应当根据现场实际情况制定具体的施工方案,最终施工方案应当既能保证管道的连通性,也能兼顾城市重要道路交通情况,最重要的是要确保管道的输气能力不受影响。另外,市政铸铁燃气管道在选择具体的改造方案时有其特殊性,因此在改造时要多方协调,多方案比较,最终选择最优施工方案。
        3.工程监管工作。工程监管是保证工程质量的重要措施,正因为铸铁管网改造的工程难度大、牵涉面广,强化管理,提高设计、施工、监理人员的安全意识,加强过程控制是保障工程安全的最重要手段。在工程监管方面,市燃气公司主要从以下几个方面着手。(1)成立领导小组。为进一步推进铸铁管网隐患整治工作,确保顺利完成市主城区铸铁管网隐患整治工作任务,成立专门的铸铁管网隐患整治工作领导小组。(2)从源头上严把勘察设计关、材料质量关、施工质量关,严格执行城镇燃气设计相关规范,并适当地提高了设计标准、施工要求。设计前通过或调查,搜集、整理和分析管网现状资料,掌握燃气铸铁管网在运行过程中的第一手资料。并经过多部门现场踏勘提出改造方案,力求方案经济合理、安全可行。(3)做好相关部门的协调工作。积极做好当地规划、市政、交通等管理部门的协调工作,为确保更新改造工程的顺利实施打下了坚实基础。(4)施工过程中项目负责人详细翻阅竣工资料,探沟开挖摸排原有铸铁管,确保改造不留遗漏,管道施工严格把控工程质量,接气前24小时召开接气交底专题会,明确各自职责,送气后复核管网气密性,同时查验老旧铸铁管有无回气,确保废弃管道与运行管道无连通,杜绝安全隐患。(5)严格工序质量监督管理,在施工质量监督过程中做到每个项目专人负责、专人监管,同时在工程进展中坚持各工序的自检、专检等,确保施工质量,同时做到竣工资料和技术档案随工程进度同步完成。
        总之,随着城市化发展的不断推进人们对基础设施的需求越来越强烈,铸铁燃气管道改造工程势在必行。为了实现城市燃气管网“安全供气”的共同目标,燃气公司将会坚持不懈积极努力的推进铸铁燃气管道改造工程。
        参考文献:
        [1]沈宏宇.浅谈城市铸铁燃气管道改造问题的分析.2019.
        [2]刘中磊.浅谈城市燃气铸铁管道的风险辨识与评价模型.2018.
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