燃气老旧管道改造工程施工分析

2020-11-25辛星

建材发展导向 2020年23期

关键词：管法内衬燃气管

辛星

（太原天然气有限公司，山西太原 030006）

1 燃气老旧管道改造的必要性

1.1 老化严重

老旧燃气管道多应用铸铁管，其设计使用寿命约为30年。因此，我国老旧燃气管道多接近使用年限甚至是超期服役。也有一些燃气管道的防锈处理不到位，经过较长时间的使用后出现严重腐蚀，甚至存在裂缝、断裂，若不及时维修，则极易引起安全事故。

1.2 事故频发

相关数据调查指出，2019年上半年，全国共有162个城市发生过燃气泄漏或爆燃爆炸新闻，新闻数超过5起的城市有15个。液化石油气爆炸新闻数176起，天然气爆炸新闻数58起，人工煤气爆炸新闻数4起，其中液化石油气爆炸新闻数占比高达74%。燃气泄漏或爆燃爆炸，不仅会造成巨大的经济损失，带来人员伤亡，还会给生态环境造成一定的危害。因此，从安全、环保角度考虑，燃气老旧管道改造势在必行。

2 燃气老旧管道改造施工方法

2.1 开挖敷设管道

根据《城镇燃气设计规范》的相关要求，旧管更新时，可应用机械接口球墨铸铁管、钢管、PE管。球墨铸铁管的主要优势在于强度较高、抗腐蚀以及抗压性能较好，主要缺点在于同管径管材成本较高。钢管的主要优势在于抗冲击性能较好、强度较高，主要缺点在于对防腐的要求相对较高。PE管的主要优势在于重量轻、施工简单、连接方便、耐腐蚀性能好、柔韧性好、重量轻以及使用寿命长等。

2.2 非开挖敷设管道

传统开挖施工技术，对环境、交通、居民生活以及周围建筑物、构筑物等均会造成一定的干扰，为解决这样的问题，可采取非开挖敷设管道的施工方法。目前常用的非开挖敷设管道法主要包括以下几种：

第一，U型内衬管法。其原理是，为老旧管道提供一个与母管内径吻合的内衬管。实际应用U型内衬管法的时候，先把圆形的PE管压成“U”型，再将“U”型PE管插到旧管道中，借助PE管的高弹性特征，使其恢复为圆形，贴敷于旧管道的内壁。可采取两种方法将圆管压成“U”型，一是U-Line法，即在工厂预制完成后，再采用盘管的形式运送到现场；二是U-HDPE内衬法，即在现场，采取热熔对接方法将各段HDPE管连接起来，将翻边去除，试压合格后，再将其冷压为“U”型，使用缠绕带将“U”型管缠紧，避免回弹。“U”型内衬的PE管应大于旧管道内径，但不可超过旧管道内径的2%。U型内衬管法的施工工序：对旧管道的弯头位置、数量、作业面条件以及插入段长度等情况进行全面了解，然后将其分为多个施工段；分段点开挖作业坑，包括插入竖井、接收竖井；对旧管道进行检查、清洗；应用专业设备将HDPE管压为“U”型，并用胶带缠绕定型；将“U”型HDPE管牵引至旧管；管端处理；借助内压，使“U”型HDPE管复圆；试压、验收。U型内衬管法的优点主要包括：PE管的耐用性、可靠性相对较好；拉管的时候可以稍作停顿，然后继续拉管；基本不改变旧管道的截面；对旧管道内壁洁净度的要求较低。U型内衬管法的缺点主要包括：PE管很难通过22.5度以上的弯头；PE管的壁厚不可过大；通常需要使用特别尺寸的PE管；必须使用水压或者是压缩空气使“U”型管复圆；开孔接气的难度相对较大。

第二，插入管法。这种施工方法是将一条直径小于旧管道内径的PE管直接插入到旧管道之中，取代旧管道输送燃气。可采取推入、牵引的插入方法，插入新管道后，构成了一个新的管道结构，通过有机结合原有铸铁管的机械性能、PE管的防腐性能，可实现燃气管道整体性能的提升、使用寿命的延长。插入的PE管，外径应≤旧管道内径的90%，通常情况下，是选择比旧管道直径小1～2级的PE管。插入管法的施工工序：对旧管道的弯头位置、数量、作业面条件以及插入段长度等情况进行全面了解，然后将其分为多个施工段；分段点开挖作业坑，包括插入竖井、接收竖井；对旧管道进行检查、清洗；采取热熔对接方法与插入的PE连接起来，插入前，需对PE管实施压力试验；管道插入作业，可在插入竖井位置使用液压驱动机将PE管推入旧管道，也可以在接收竖井使用绞车将PE管拉出；将各施工段的PE管连接起来，进行试压、验收。插入管法的优点主要包括：PE管的耐用性、可靠性相对较好；拉管快捷、工艺简单；连接容易；对旧管道内壁洁净度的要求较低。插入管法的缺点主要包括：PE管很难通过22.5度以上的弯头；新管流通截面积会有所减小。

第三，爆管法。这种施工方法也被称为胀管法，其是一种换管方法，指的是利用爆管工具，使旧管道破碎，然后将碎片挤压到周围土壤之中，与此同时将新管拉入旧管道的管位。这种施工方法适用于塑料管、钢管、铸铁管等老旧管道的改造。新管管径等于或大于旧管直径，根据实际情况，新管管径可能比旧管直径大50%。根据不同的爆管工具，可以将爆管法分为液压切割爆管法、气动爆管法两种不同的类型。实际应用爆管法的时候，需要与邻近管线保持一定的距离，避免周边管线的损坏。爆管法的优点主要包括：PE管的耐用性、可靠性相对较好；不需要清理旧管道；可将旧管道截面增大。爆管法的缺点主要包括：PE管很难通过11度以上的弯头；无法在地下设施、地下管线密集的地方使用。