城市燃气老旧设施改造工程的思考

城市燃气老旧设施改造工程的思考

张玉环

滕州市燃气总公司 山东滕州 277599

摘要：燃气管网安全关系到城市及社会的发展，腐蚀泄漏是燃气管网事故的关键原因之一。为了解决城市复杂管网的安全问题，非常有必要搭建全面且系统的管网应急风险防控体系，该体系主要包括以下两方面：一是构建一套完善的腐蚀风险防控体系，从源头上抑制腐蚀泄漏事故的发生、降低应急事件发生率；二是搭建一套合理的泄漏点快速精准定位技术，从过程上理顺泄漏定位流程，提高应急处置效率。

关键词：城市燃气；老旧设施；改造工程

中图分类号：X701

文献标识码：A

引言

2002年以后，城市燃气气源开始引入天然气，管道燃气用户逐步转换成天然气用户。经过十几年的快速发展，天然气已经成为主要气源，占据了城市燃气的绝对主导地位。

1老旧设施现存的问题

1.1管道超期服役

国内大部分城市的燃气管网自70年代开始建设，大量管网服役年限较长，虽然各家燃气公司根据管道运行年限和腐蚀情况进行排查和更换，但目前运营年限超过20年的钢管仍然较多，且多数处在人口密集的繁华商业区，一旦泄漏，后果不堪设想。

1.2管材问题

铸铁管因其较耐腐蚀，使用寿命较长，早期在城市燃气得到了广泛的应用。铸铁管包括灰口铸铁管和球墨铸铁管。灰口铸铁管主要用于燃气管道建设初期，20世纪90年代开始使用球墨铸铁管，球墨铸铁管抗压、耐磨性较灰口铸铁管有一定提升，但仍具有一定的脆性，在外力作用下易断裂而发生泄漏。每年春天和入冬季节是铸铁管的断裂多发时期，加上部分道路或小区地质沉降等其他外力因素，极易造成铸铁管断裂事故。

1.3管道密封问题

早期敷设的铸铁管道有水泥接口、青铅接口、胶圈压兰接口。水泥接口和青铅接口韧性差，易断裂，胶圈压兰接口由于敷设时间过长、胶圈质量不过关和人工煤气对胶圈产生腐蚀等原因，胶圈老化变质，易造成管道漏气。在人工煤气被天然气置换后，原铸铁管网的承插接口或机械接口处的密封材料（麻丝或橡胶）会因失去水分和芳香烃成分而引致干燥收缩，加上交通、地面运动会使接头振动，从而引起泄漏。

1.4管道防腐及杂散电流影响问题

早期敷设的钢质燃气管道只采取单一的管道外防腐，且存在防腐材料不合格和施工粗糙等现象，造成钢管腐蚀严重。同时，近15年来，随着武汉市城区多条地铁线路的开通运营，其产生的电流干扰加剧了地铁线路周边燃气管道的腐蚀速率，带来了较大的安全隐患。

1.5中压管道降压运行

城区市政道路上燃气管网多是中压运行，其中老城区埋地中低压干、支管多为铸铁管道，承压能力低，当中压管网运行压力提高到0.07MPa时中压管网泄漏情况及抢修频繁，为保证运行安全，管道运行压力受到限制，形成老城区降压运行的局面，致使管道输气能力下降，在用气高峰时影响城市燃气的供应。

1.6燃气标超期服役，不能满足智能化要求

部分老旧小区燃气表自从安装以后就没有更换过，且多为机械表，不仅计量难以保证精确，而且存在很大安全隐患。同时随着城市燃气智慧化发展需求，原有的机械式燃气表已无法满足智能化需求。

2城市燃气老旧设施改造工程的思考

2.1管网设施改造

对于埋地钢制燃气管道及铸铁管，管径DN400以下的钢管全部替换为聚乙烯(PE)管；管径DN400及以上的钢管替换为新钢管。对于架空敷设的钢制燃气管道，更换的新钢管规格和材质尽量与原管道保持一致，推荐采用热镀锌钢管和无缝钢管。管道改造尽量采取原位改管方式；对于地下管网复杂，现状管位无施工空间的管道，可另行选择新管位，但需取得必需的规划手续；受交通条件、周边环境限制的地段也可根据需求采取非开挖施工方式。对市政道路、小区内存在锈蚀严重、内漏、服役时间20年以上等情况的中低压埋地钢制阀门，采用随钢管改造同步进行原位阀门更换，替换为PE阀或新钢制阀门。

对于立管位于户内的燃气立管，经过实地踏勘后，按照相关规范要求在外墙或厨房阳台上新设燃气立管，拆除原立管。对超期及腐蚀严重的外立管进行原位改造。对于中压入户的燃气立管，将室外调压柜（箱）至户内表尾管之间的管道和设备均进行改造（含燃气表改造）。新建燃气立管采用热镀锌钢管，执行现行国家标准《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091-2015的规定，管件执行《可锻铸铁管路连接件》GB/T3287-2011标准。对于调压柜漏水修补、设备除锈，对严重腐蚀老化设备进行更换，进行供电改造、信息化改造、增加声光报警装置等。对于楼栋式调压箱的箱体锈蚀严重漏水的进行箱体更换，设备锈蚀严重的进行更换。

对于燃气站场单路老化调压器老化检修更换、场站生产工艺区草坪场地硬化、门站围墙加装周界报警系统或倒刺、锅炉、调压器、电器设施及照明线路改造维护、场站智慧化升级，加装远程调压、监控、巡检、控制设备等进行改造。

2.2用户端设施改造

居民用户家用燃气表具采用原位替换的方式更换燃气表，安装应执行《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》CJJ94-2009中的相关规定。将居民用户所使用的橡胶软管更换为金属软管。金属软管应符合《燃气用不锈钢波纹软管》CJ/T197的相关规定。软管最高允许工作压力不应小于管道设计压力的4倍。商业用户按规范要求增加泄漏报警系统和紧急切断装置。

2.3信息化系统建设

地下井室泄漏检测系统主要是在地下阀门井内增设可燃气体检测装置，具备的基本的通信和检测功能。管网地理信息系统（GIS）系统升级需要购买和更新地图数据、开发移动端GIS系统、各子公司管线GIS数据整理和录入等。原有中低压数据采集与监控系统（SCADA）设备不能适配新的通讯网络，需要更新；新增大量工艺数据，需要接入并运算；部分高压场站SCADA设备已经老旧需要更新；原有2G通信模块可靠性差，需进行更换；同时随着业务的推进，对流量采集系统功能、网络安全、多系统数据打通有了更高的要求，因此需要对该平台进行二次开发。

物联网物联网是指通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制[1]。燃气企业可在现有的SCADA系统、GIS系统（地理信息系统）、视频监控等各类信息化系统的基础上，通过大数据和人工智能拉通数据从而进行数据价值创新，建立数据共融、价值先导的生产运行调度综合物联平台，以提升管网设备运行效率、增强供气安全、科学气源调度、降低购销差率，进一步提高企业管网安全运行管理水平。

2.4埋地管道隐患整改

因老旧居民区所在位置一般地下管道过于错综复杂，修复既有埋地管道隐患难度过高，绩效比低，所以在目前对埋地管道整改中，一般采取建立新供气系统后剥离旧系统的方式。管道材料一般分为钢制管道及聚乙烯管材，根据一般要求，聚乙烯管材抗腐蚀能力较强，使用年限较长，施工难度较低，所以在能达到聚乙烯管材埋深要求的老旧居民区，一般宜采用聚乙烯管材。如采用钢制管道，则应做好阴极保护措施，并在后期做好防腐层检测，严防管道锈蚀泄露。

结束语

总之，城市燃气老旧设施更新改造是重大民生工程和发展工程，有利于切实维护人民群众生命财产安全，有利于维护城市安全运行，有利于促进有效投资、扩大国内需求，对满足人民群众美好生活需要、推动城市更新、促进城市高质量发展具有十分重要的意义。

参考文献

[1]金琳.上海燃气实现智慧燃气2.0[J].上海国资，2020（4）：52-53.

[2]金琳.上海燃气“引战”[J].上海国资，2020（8）：31-32.

[3]杨丽.上海燃气与港华燃气达成战略合作协议[J].城市燃气，2020（12）：15-16.