1、1济南市危旧燃气管网改造设计浅谈摘要:本文主要结合济南市危旧燃气管网改造设计实践,浅谈改造的方案制定的依据、原则及具体的改造方法,最后对近三年改造中的经验、教训进行总结。 关键词:燃气,危旧管网,改造,宏观规划,原则 中图分类号:F470.22 文献标识码:A 一、现状: 截止到 2010 年济南市存在运行的灰口铸铁管 300 余公里,球墨铸铁管 100 余公里。且多数铸铁管存在于老城区等人口密集,商业繁华的地段。由于前期各条管线未能统一规划设计施工,且管线多次改造,老城区内地下管线情况复杂,给燃气管网改造,敷设新管线带来诸多不便, ;市政道路上,随着近年来经济发展,地下管网密集,原运行管线安
2、全净距已无法满足,由于交通压力,市政道路手续极难批复,道路上铸铁管无法及时更换,当一旦修路时,各家管线单位均同时改造管网,对于燃气管线寻找管位增加更大困难。 铸铁管存在隐患及改造难度: 济南市铸铁管网建于上世纪 90 年代,由于铸铁管材质原因,管道易断裂漏气,前期燃气管道或其他管道施工时,造成燃气管道穿越热力沟,污水沟等地下密闭空间,造成较大安全隐患;承插式接口,特别是水泥接口,由于工艺原因及配件老化等因素,接口处易漏气,机械式接口处2的胶圈易老化漏气;老城区特别是开放式小区,私搭乱建现象严重,将管道违章占压。 二、改造难度 小区及道路,地下管网复杂,新建管位难以寻找。 老式热力沟,污水沟等深
3、度较大、面积较宽,管道施工时难度增加。新建道路、繁华路段等处不允许开挖,手续难批复,道路铸铁管无法及时更换,造成小区内改造与道路改造无法同时进行,小区内管网不能及时切换,有时存在道路改造无法进行时,小区内整体改造方案要做较大调整。 沟通不畅,居民阻挠施工,造成改造方案一变再变,无法按照最合理的设计实施。 停气易造成较大影响。 经过两年的实践,在济南市危旧燃气管网改造过程中,总结了一套相关经验,当然,也存在着许多问题,很多困难也没有解决。 三、改造方案原则的制定 1、铸铁管改造并不仅仅是改造铸铁管隐患,也是对老城区燃气供应的再一次规划,同时还具备修正以往管网供气不合理之处的作用,通过水力计算,找
4、出管网的薄弱点,通过铸铁管改造一并达到管道提压、天然气置换等作用。 2、由道路管网改造指引小区管网改造,首先确定道路改造方案,小3区内改造方案根据道路方案作相应调整。市政道路以中压配气为主,低压配气为辅。为减少施工难度,增加供气安全系数,减少投资成本,道路上适当的减少低压配气系统。变原区域性调压为小区域独立供气,以调压柜为主,调压箱为辅。独立供气覆盖用户不超过 2000 户。图 1 中为改造前供气方案,图中区域为一区域性调压站辐射供气,辐射范围较大,经测量高峰时期 A 点灶前压力为 1767Pa,且一旦调压器切断,停气范围影响很大。经过现场勘查,并结合周边道路道路改造方案,确定:道路上废除部分
5、低压管道,改造中压管道,变原区域调压站为柜式独立调压供气,每组调压器辐射范围在 500-2000 户。改造方案详见图 2。改造完成后同一时间对 A 点灶前压力进行测量压力达到 2145Pa。新方案中废除低压铸铁管 800 米,增加调压柜 3 个。原 DN200 低压铸铁管更换为DN150,DN100 钢管,减小施工难度。 图 1 图 2 3、城区内形成几条环网的中压大动脉,增加供气的可靠性,并为下一步置换天然气做准备。 (图 3)在改造设计中将原先未连接的 A 点、B点连接,将城区内形成几条主要的环网中压动脉,增加了管网运行的稳定性。 图 3 4对于施工难度较大,且管道功能以配气为主的管道,经
6、过水力计算,采取从其他气源点供气方式代替原管道,原运行铸铁管相应的则可废除。某一条道路铸铁即将改造,原供气方案如图 4。经过物探及局部挖探坑发现,道路管线密布,新建管线无法满足规范要求。经过比较形成如下两种改造方案:1)停气断管后,采用裂管方式敷设新管道;2)停气废除局部管道。经过水力计算分析,由于该局域激将置换天然气,决定采用第二种方案,即废除 C、D 间的管道。改造完成后该区域与改造前区别不大。 (图 5) 图 4 图 5 改造雷诺调压站,化整为零。雷诺调压器受其制造工艺所限,接口处为铸铁件,且不设置超压切断装置。结合片区改造方案,变雷诺式调压站为设置超压切断及具备备用调压器的柜式调压器,
7、增加了供气安全系数。 小区内庭院管改造,还含有消除违章占压的作用。庭院管改造优先选择在原管道附近新敷设管道,对于地下达不到敷设条件的,采用架空方式。在改造时充分考虑潜在用户的发展,对未供气的小区或楼座,管5道应充分考虑预留量,供气管道按照 100%覆盖设计,并将管道引至下一步便于接气的位置。 五、改造方法 1、在原管道旁开挖重建,辅以定向钻,U 型管内插等先进技术。 2、对于无法全部完成改造的管线,采取先截断管线,或部分改造管线,再寻找管位或等待施工批准后改造剩余管线。 3、减小管径,变低压管道为中压管道,并将原焦炉气区域置换为天然气区域。 4、对现有用户接入其他气源,废除对运行影响不大的管线
8、。 六、红线外的改造 对于红线外的燃气管道改造,即道路上燃气管道的改造,以前文提到的改造依据和原则为准绳,根据现状负荷,潜在负荷,结合该条管道在整个管网中所发挥的作用,依据近远期燃气规划,天然气置换计划,及管网的水力校核结果,确定该条管线是压力级制,并确定管径。由于道路开挖时,几家管线单位会同时对管网进行改造,因此在有关设计单位完成道路管线综合时,应及时沟通,确保燃气管位的规范性。 七、红线内的改造 对于红线内即小区内庭院管的改造,以本文前段提到的改造依据和准则为准绳,并结合周边道路、区域内的供气现状确定改造方案。首先,将济南市根据道路干线将城区分为 37 个改造区域,请管网部、客服部的同事,
9、将每一个区域内的管线情况、用户情况,标注在事先准备的图纸上。这是一个很重要的步骤,有利于在确定方案前对区域用气现状有一6个整体认识。其次,告知市场发展部该区域即将改造,由其提供近期潜在发展用户情况。第三,将资料整理汇总后对该区域进行现场实地勘察,确定改造初步方案。这个过程中要根据周边道路管线现状及改造方案确定该区域气源点接入位置,调压柜,调压箱的设置位置,及管道走向,这个过程首先是对该区域现状供气的整体梳理,也是对现状供气状况的校核,改造不仅仅是消除铸铁管隐患,也是对原供气方案的优化和对违章占压隐患的消除。第四,依据现场勘测结果及原始竣工图纸,以及水力工况计算结果确定改造方案,确定管线路由,敷设管径,调压器流量等,并保证区域内未供气用户全部覆盖。最后,汇同工程管理部进行施工前交底,并对改造方案局部调整。 八、存在之问题 1、小区内改造与道路改造不同步,往往是小区内改造已经完成,道路上却因为各种原因无法进行。使得已经完成改造的管道无法完成置换。2、小区内地下管网复杂,新建管线地下无管位,采取架空敷设时原引入的一楼用户,很难同意在其墙面上在凿开一个引入口引入管道,新建的引入管只能架空接原引入管,对整座楼的美观造成影响,同时也提高建设改造成本。