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1、浅论燃气钢制中压管道的带气维修一、引言城市燃气输配管网特别是中压管网是城市燃气供应系统的中枢神经，任何一处出现事故，都有会造成整个系统的瘫痪，以淮北市为例，30余公里的中压管网 自运行的十多年来，较大的事故已发生过多起，尤其是其中的近五公里螺旋钢管 仅1998年在不同部位发生了 6次漏气事故，不仅造成了一定的经济损失，更重要 的是社会影响较坏。因此，笔者根据多年工作经验并参照这几次的事故处理，就 中压管道尤其是钢制中压管道的停产抢修， 谈一些个人看法，也供同业们参考借 鉴。二、事故原因的查找事故多发的这段螺旋钢管全长2.75公里，安装时采用 直埋、加强级防腐。 但其安装的地理条件相当不好，有的
2、穿越工厂污水沟，有的穿越水田，有的在选 煤厂煤灰池附近。要排除漏气事故，就要找出漏气部位，地下管道漏气部位的的 查找，主要采用了以下几种方法：1、钻孔查漏：由于地下燃气管道处于覆盖状态，如发生漏气，将会沿地下土层孔隙扩散， 因此先大概确定漏气范围，沿管道走向，在地表区隔一定距离，用尖头的铁棍打 孔，然后用稍细一些的塑料管插入孔内，凭嗅觉进行检查，发现有漏气，再加密 孔距，根据浓度大小判断出准确的位置，然后破土查找。2、检查其它地下管线的井、室：地下管线漏气时，燃气往往会从土层的孔隙渗透到其它地下管线的窖井中， 查漏时，可重点查这类井、室，以帮助判断漏气部位。3、观察植物生态状况：邻近燃气管道的
3、绿化、树木、农作物，受此燃气污染时，其生态会发出明 显的变化，如发黄、枯萎现象发生，可以判断出燃气有可能泄露，这也是一种行 之有效的查漏方法。4、通过管道集水井存水量的变化来判断：一般情况下，集水井是定期抽水的，某一时间如发现存水较多，超出常量， 可以推测管道断裂或锈蚀，有地下水渗入井内，以此也可推测漏气区域。5、仪器查漏：这种方法也需要依靠其它人工方法的辅助， 才更加 有效，一般用检漏仪并 辅以其它方式共同查找。通过上述几种方法，或一种或几种并用，能够很快找 到泄露处，然后开挖取土， 探明原因。三、事故原因分析根据对管道漏气现象的分析，人为或机械损坏较为少见，即使发生也是市政 道路，市政设施
4、或建筑工地开掘地面时机械损坏， 这种情况较容易发生。而大量 的还是管道运行时间较长、锈蚀造成的像淮北市燃气中压管网已运行十六年之 久，尤其是钢管段落下条件较为复杂、恶劣，因此极易发生锈蚀。如98年6月一次事故，经开挖后观察，一是防腐层已经脱落，二是管道表面已形成不规则的蚀 坑，有的已经锈穿，以致造成漏气。究其原因，无外有以下几种：一是电化学腐 蚀，二是杂电源腐蚀，三是化学腐蚀，四是细菌所致。下面对这几种腐蚀进行分 析，以便更好地揭开漏气原因。（一）电化学腐蚀：所谓电化学腐蚀，就是钢管管壁与作为电解质的土壤或水相接触时，产生 电化学反应，使阳级区的金属离子不断电离而受到腐蚀， 它既发生于内壁，也
5、要 发生于外壁，以观察，管道漏气处多为由外壁向内扩散， 因此可以断定电化学反 应是造成管道锈穿，燃气泄漏的主要原因。（二）杂电源腐蚀：杂电流是指铁路、矿山等设施的漏电和接地在土壤是形成杂散电流的循环， 这种杂散电流又与管道形成电化学腐蚀。上述漏气处管道正好处于工厂、铁路、 高压、电网的半包围和覆盖之中，因此可判断杂电流也对管道腐蚀起到了加速作 用。（三）化学腐蚀：化学腐蚀的过程就是金属直接和介质接触发生化学作用而引起的金属溶解 过程，因为我公司钢管输送的介质为焦炉煤气，因此含有硫化氢、氧、二氧化硫 等腐蚀性化合物，它可以直接和金属管道起化学腐蚀反应。但值得注意的是，化 学腐蚀对钢管来说是渐进的
6、，全面的，也就是说它将导致管壁厚度的的均匀减少。 经观察，漏气处的内壁虽有锈蚀，但还不足以使管道从内壁经外锈通。 此外，埋地管处于水田，土壤中常年含水分较多，适合于细菌的生存繁衍，这也 极易引起微生物腐蚀，也应引起足够的重视。四、事故处理钢管局部腐蚀穿孔带气维修主要采用两种维修方法，一种在管道上作管卡堵 漏，另一种是在泄漏部位加钢板焊补。1、打管卡采用10毫米厚度的钢板，用卷板机按漏气钢管外径尺寸卷两块半圆卡子 （卡 子展开宽度为小于n r, r为钢管外圆半径，n为圆周率），如卡子过大当两个卡 子合在一起，使卡子不能起到压紧橡胶板的作用（橡胶板采用布耐油丁腈橡胶 板）。在施工作业前首先制定安全
7、防范措施，在施工作业区用绳索等标帜作为警 戒区，非工作人员不许进入，严禁烟火，施工人员不准穿化纤衣服进行操作，管 道内压力要降到40-60毫米水柱，使管道内保持正压。要对管道腐蚀部位的铁锈 与污垢以及防腐层进行清理，使管道腐蚀部位显露出金属的光泽， 涂刷一层白铅 油放上按管道腐蚀的面积和卡子的大小裁剪橡胶板，装上卡子，将螺栓旋紧。将管道压力升到规定的值，进行查漏检查，合格后再进行防腐，要更换新土进行工 作坑回填。这种维修方法的优点是操作简单安全， 野外作业不需要使用电源，缺 点是对处理的腐蚀面积较小，使用年限较短，处理后的管段防腐等级降低。2、钢板焊补。采用6-10毫米钢板，按腐蚀面积大小裁剪
8、，用卷板机按管道外径卷成半圆 形。清洗管道腐蚀部位的防腐层以及污垢、铁锈，使管道露出金属光泽。焊补采 用手工电弧焊、焊条应有注期牌号和化学成分的制造厂证明书，型号应与钢管型 号相匹配，焊条在运输和保管中应防止其受潮与受损。 在焊补前要进行外观检查， 合格后方能使用，参加焊补的焊工，应熟悉与掌握煤气钢管带气焊补的操作规程， 焊补材料性能和焊补工艺的特点，同时在施焊前需进行焊补试验，试验合格后方 能进行施焊工作。焊补操作时，必须降低管道内的煤气压力到40-60毫米水柱（400-600Pa）,最低不小于20毫米水柱，最高不大于100毫米水柱。使管道内始 终保持正压，不得出现负压的情况下，方能动火施工
9、。施焊前，应先在钢板车与 管道四周点焊， 检查钢板是否紧贴在管道外径，两者的间隙不应过大，要均匀 地在全面施焊，焊补完毕后要将焊缝隙上的药皮敲清， 进行外观检查，不合格的 要进行补焊。恢复管道内压力进行查漏检查，合格后，按照防腐等级进行防腐， 回填土方。这种维修方法的优点是修复质量标准方， 特别对于中高压干管，防腐 的效果好，能彻底根治腐蚀管道，缺点是需要电源以及高技术等级和有经验的焊 工，在野外施工极不方便。根据上述两种维修方法来看，钢板焊补的维修方式优于管卡维修，在条件具 备的情况下，应尽量采用钢板焊补以提高维修质量， 减少维修次数，确保管道安 全运行和使用年限。此外，带气作业时，还应注意
10、以下几点:（一）为了保持带气施工现场的空气流通， 应注意采用鼓风机强制通风，及时将 泄漏煤气扩散。（二）夜间带气操作时，照明灯具散发的热量使温度高于煤气着火温度容易引起 燃烧，尤其象碘钨灯散发温度高达1000OC以上，尤为危险，应给予充分重视。（三）严禁火种进入作业现场，机动车辆发动时排气管会出现火星也极易引起燃烧，也是应该注意的。（四）一旦发生着火，可以用高速水流（大于 68*104Pa）,高速蒸汽或惰性气体 灭火，或以现场砂、土掩埋，如仍无效，可在着火点两端寻找最近的禁水井，从 井杆处向井内浇水，以达到断气的目的，然后再灭火。五、结语综上所述，中压管道的带气维修是危险系数大， 技术要求高，突发性的紧急 作业过程，作为工程技术人员必须熟知事故原因， 掌握查漏技术，采用恰当方法, 才能迅速、有效的处理好各类突发事故，确保管网的安全，畅通运行。参考文献：燃气工程技术手册 同济大学出版社城市煤气管网设计与施工 上海科学技术出版社城市煤气管道 中国建筑工业出版社