摘 要:阐述燃气管道急抢修的重要性,分析燃气管网漏气的形成,介绍快速判断燃气泄
漏点的几种方法。
关键词:地下燃气管道 泄漏 原因 快速判断分析
1 急抢修在燃气供应中的作用
在社会不断进步的今天,燃气行业在做好对外服务的同时,应积极提升企业自身的素质。急抢修是燃气行业对社会服务的重要窗口,通过及时地抢修,不仅可以减轻人民生命财产的损失、减轻对管网运行的影响、减少燃气的无偿泄漏,更可以通过急抢修人员良好的素质展现燃气行业的优良行风。
城市建设如火如荼,地形时时发生变化,造成地下管线的地表特征不断变化,而在市中心交通繁忙的区域,一般情况下现场开挖是不可能的。急抢修提供了一次地下管线的实地考察。由于漏气抢修的紧急性,可以在重要地段临时开挖路面(在平时是不可能的),在抢修的同时可以核对、记录地下管线的图档资料。另一方面,通过急抢修经验的总结,可以对现有管网有更深入的了解和认识,为管材、阀门、调压器等设备的选取提供依据。
在漏气点未明确之前,盲目开挖、重复开挖会造成人力、物力的巨大浪费,是技术落后、管理混乱的表现。不仅无助于漏气的抢修,而且提高了抢修成本,降低了急修效率。只有在充分了解现场情况,对地下燃气管线走向全面分析的前提下,有针对性地开挖,才能以最小的代价、最快的速度找出漏点,予以修复,提高抢修的效率。
2 地下燃气管网泄漏的原因分析
为了减少泄漏的发生和减少泄漏后的损失,现将地下管网泄漏形成的原因分析如下:
2.1地下管线工况欠佳
新拓、改建、翻修道路,高架建造,隧道施工,道路上的其它大型管网翻修、拆排,如大型下水道、污水管、上水管、电话、电缆、通讯网络施工,将原先已经十分狭窄的道路地下空间挤得满满的。地下管线交叉重叠,再加上非开挖顶管施工,对地下土层产生挤压,使重叠交错的地下管线随时随地都会不同程度地受到外力的压迫。目前燃气管网选用的管材还是以铸铁管为主,还有钢管、白铁绝缘管、PE管等;管网的主要接口形式有机械接口、青铅接口、水泥接口、钢管电焊焊接、法兰接口、丝口接口、PE管热熔焊接等。这些管材与接口大都经不起外加的不规则受压,一经碰压,重则当场漏气,轻则也会留下隐患,往往在路面修复后的数月内发生漏气或燃气供应不良,甚至管体断裂、大量泄漏而引发事故。
2.2管线施工不够规范
有些工程在道路及街坊排管施工中,工程建设单位管理人员任由各施工单位随意进场,未按先深后浅、先大口径后小口径、先干管后支管、先难后易的地下管线埋设原则安排施工,施工单位只求工程进度,争先施工。先施工单位常常图方便抢占地下黄金管位(-0.8~-1.5 m),而不顾其它地下管线的管位及施工。建设工程是综合性工程,各项设施必须互相配合到位。后排管线由于不能满足排管的设计要求和质量标准,在排管过程中很有可能损坏先排管线的管基或保护层,特别是后排的大口径管道。有的管道交叉时不加砌管基,或不采用软木保护层隔离管体,有的则管体直接接触;再加之排管施工后路面又快速修复,导致道路路面下的结构层保养期缩短;且新建后的路面立即通车,道路经车辆碾压与路面振动,形成路面结构的不均匀下沉,上述诸因素均对地下管线的管体形成不规则外力的压迫,从而极易造成地下管道接口的泄漏、管体断裂、设备损坏。
2.3施工人员素质不高
个别施工单位缺乏施工管理人员,施工中随意调动、安排施工人员,操作人员无岗位资质证
书,专业操作技术工龄短浅,对施工操作与流程经验不足,操作手势不准确,认为只要管下沟就可以竣工,其它地下管线施工单位也存在类似问题。因为地下管线是隐蔽工程,不比地上建筑或地上的明支管,存在问题会马上暴露出来,解决也相对方便,所以,地下管线的施工来不得半点马虎,稍有疏忽将会后患无穷。
2.4管线配合监护不力
管线配合监护是地下管网的保护神。近年来,由于城市范围的不断扩大,地下管网的不断延伸,道路文明施工要求越来越高,对地下管线施工的难度也相对提高。道路工程施工中因文明施工要求及道路交通的影响,形成路格施工,分段、分块施工,边挖边排,前排管后复土。管线监护人员无法全线监护其它地下管线的施工情况,尽管在施工前已明确向施工单位交底,提出保护措施,要求施工单位制订保护方案,但有时并没有看到施工单位对其它地下管线所做的实质性保护措施。特别是大口径超深排管在抽拨施工板桩时,如不规范施工,将会造成小口径管线的管基下沉,缩短管道的使用寿命。在日后的急修与维修中,已多次发现因其它管线施工的原因而损坏了燃气管线。
2.5野蛮施工致管道外损
管道外损是漏气的原因之一,管道外损往往是由不文明的施工行为造成的。有些施工单位在施工前不办理地下管线监护绿卡,特别是在街坊小区内的平整土地、种植绿化时,交由一些地下管线保护意识淡薄的施工单位,随意用机械开挖;在危旧房屋拆除中不与地下管线管理单位联系,任由拾荒人员随意拆除燃气设备、立管,造成燃气漏气的报修不断增加。
2.6 地下管线选材不当、管线壁厚不规范
特别是西气东输、天然气广泛应用以后,气源的气质、压力发生了变化,干天然气取代了湿人工煤气,管网压力也上升。一旦承插管道的更新跟不上天然气转换速度,原有的承插管道迟早要漏气;而压力上升,原来满足人工煤气压力的管件就不一定能符合天然气压力的管道要求,容易漏气。同时有些施工单位为了实现成本最小化、利益最大化,使用不符合标准壁厚的管材,一旦管道无法承受外力,就会发生断裂。
3 快速判断分析
地下燃气管网属于隐蔽工程,肉眼无法直接观察。同时,燃气是一种无色的气体,密度比空气小,泄漏后燃气就会往上跑。在地下时它往有空隙的地方跑,无空隙时就往土质疏松的方向跑,慢慢地渗出地面,危及人民生命财产安全。目前地下管线维护和修理尚无先进的仪器仪表来跟踪、判断泄漏方向与泄漏点,所以地下管线的修理具有一定的难度。
3.1寻找泄漏管线
首先,根据地下管线资料,确定管网压力级制:高压、中压(A、B)、低压;气体介质:天然气、人工煤气(利用气体测试仪确认)。
泄漏范围内,如有中压管网和低压管网,可采用关闭压力级制高的管网,立即查看泄漏点的漏气情况,如明显比关闭前的煤气味道小,则是被关闭的管网漏气;如关闭后漏气点与关闭前基本相同,则是低压管网漏气。为准确找出漏气管道,应再开关试验一遍,试验时认真做好记录。
3.2判断漏点
对泄漏点的定位,可先从天气预报或现场风向了解当日的自然风朝向,再从闻到燃气味道的方向来判断泄漏点的大致方位。另外,如一时闻不到燃气味时,可以观察周边植物的生长情况,是否有树木枯叶、甚至死亡,以判断燃气泄漏的大致区域。
对于埋设在地下的燃气管线,可先从图档资料了解管线的走向,再按下列步骤寻找漏点,确定泄漏点的准确位置并修复。
A、最直接也是最有效的方法,即打铁棒眼。可以沿管线走向打铁棒眼,然后用测漏仪检测漏气指数,找出漏气指数最高的位置。再观察该位置附近是否有管道零件、水井之类设备或有否盲肠管,因为除了一般的管道完全断裂外,上述这些都是出现漏气机率比较大的部位。
B、当现场打铁棒眼有困难时,可以采用其它方法来寻找泄漏点。如查找附近范围内其它管线地下井是否也有燃气泄漏。因为地下燃气管漏气时,燃气往往能从土层的空隙中渗漏至其他各类地下管线窨井内。地下井内发现燃气味的寻找方法:先请有关管线单位的监护员现场交底,了解现场各地下管线的基本走向、环通情况。选取漏气指数较大的几个地下井,派人下到井内,用调好的烂泥将地下井的四面导管孔全部封住。待井内燃气味全消失后,再派人下到井内,按东南西北四个方向,依次将烂泥除去,每除去一个方向的烂泥,就用测漏仪检测一次,以确定燃气泄漏的方向。
C、基本确定漏气区域后,可以先开样塘。如果出现沟槽开出后原来的燃气味道消失的情况,需要冷静思考,从道路结构层或其它地下管线设施保护层中辨别和寻找漏气方向,如果是道路结构层内渗出的燃气,可以在样塘的四边分别检测漏气指数,指数最大的一边就是漏气的方向;再查看结构层和土质层的交叉层内是否有其它地下管线,如果是其它的地下管线保护层内渗出燃气,找出这些管线与燃气管线交叉的位置就是漏气的方位。而根据漏气的方向,再去燃气管线图纸上寻找相应的支管、井梗,或铸铁管引出的支管部位是打眼引出,还是有眼套筒引出。通过这样的分析、查找,可以缩短盲目找漏、修漏时间,减少道路上的沟塘,减少因施工带来的不便,提高急抢修的工作效率。D、路面结构层燃气泄漏的修复方法。由于行驶的车辆会给道路结构层带来不均匀下沉,造成路面下结构层的胀裂,路面产生裂缝,并影响到埋设在路面结构层中的个别水井梗和过路支管,造成管体因不规则受力而损坏,引起泄漏。查找图纸中的支管特别是过路支管、水井梗等的资料,分析泄漏原因:① 此支管井梗的埋设年份,是否超龄使用;② 确定要寻找的支管水井;③ 根据管线图上的标示数据确定管道是否埋设过浅;④ 检查泄漏范围内主要是哪类地下管线工作井口溢出的煤气味;⑤ 确定地下管体是否有保护管线的套管。一般先开挖泄漏点附近的第一根支管或水井梗,如果泄漏点附近无支管或水井梗,则可能是由其他管道的接口处泄漏出,即与该管体单位联系,请该单位的管线监护员到场介绍情况,分析漏气的来源,查找真正的漏气方位。此时可根据上述 B 方法,沿铁棒眼孔燃气味道大的位置开挖。
4 查漏新技术的应用
目前应用较广的有燃气检漏车和各种查漏仪。
燃气检漏车采用的是 FID(flame ionization detector,火焰离子化检测器)技术:在离子室底部,氢气与载气在进入喷嘴前混合。可燃气体和空气由侧方引入,在喷嘴口点火燃烧形成氢焰。火焰上方有一筒状收集电极,下方有一圆环状极化电极(也称发射极),两极间施以恒定的电压,使热分解形成的离子在两极间作定向流动而产生电流。当没有可燃气体通过检测器时,氢气在空气中燃烧形成的离子极少,即基流很小,记录仪记录基线。当有可燃气体进入检测器时,由于可燃气体的离子化产生大量离子,使产生的电流大大的增强,记录仪记录相应的色谱峰。产生电流的大小与可燃气体的进入量成正比。由于离子室输出的电流较弱,需经高电阻转为电压输出后,再经放大记录其检测结果。
查漏仪一般采用半导体传感器。目前公司范围内常用的查漏仪有:室内燃气管网检测仪 SEWERIN EX-TEC PM4、室外燃气管网综合检测仪 SEWERIN EX-TEC SR2/SR4/SR5/VT8、色谱检测器仪 SEWERIN EX-TEC HS680和多气体检测仪INDUSTRIAL SCIENTIFIC M40。
由于燃气检漏车主要检测烷烃类气体,而天然气、煤气、沼气都含有甲烷,这就决定了检漏车无法区分天然气、人工煤气、沼气等气体,给操作人员准确判定漏气性质带来一定的困难。现采用的解决办法是:区分天然气和沼气时,使用色谱检测仪 HS-680 对气体成分进行化验分析;区分人工煤气和沼气时,使用多气体检测仪M40。
另外,采用光学查漏应对难以查漏地点和远距离遥测,精确性虽不及上述两种方法,但可作查漏的辅助手段。
燃气行业作为一个历史悠久的产业,相对来说,对新技术的开发和采用均较为薄弱。新技术的采用要考虑其在急抢修中的实用性,这样不仅可以缩短查漏时间,也便于新技术的应用和推广;同时,无论是业务管理还是实际操作,基于丰富工作经验的判断能力在其中也发挥着至关重要的作用。总之,急抢修工作人员具备了丰富的工作经验并借助适用的检测新技术,即可在现场迅速做出准确判断,顺利完成急抢修任务,大大提高抢修工作效率,尽可能地将各项损失降到最小。
(本文作者:朱驰峰 上海大众燃气有限公司)
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