引言:随着城市化进程加快,城市燃气管网建设规模不断扩大,地下管线分布广泛。同时,城市中施工项目众多,给地下燃气管线的安全带来很大威胁。燃气管线一旦发生破坏,将造成严重的燃气泄漏事故。因此,有必要对燃气管网工程施工中的管线保护问题进行探讨,以提高管线的安全性。

1城市燃气管网工程施工中的地下管线保护面临的问题

1.1周边建筑物施工对管线的影响

在城市燃气管网工程施工过程中,周边建筑物的施工活动是对地下燃气管线造成威胁的重要因素之一。施工过程中的挖掘活动很容易损伤埋地下的燃气管线,由于管线破损会造成燃气泄漏,引发事故。同时,建筑物基础的打设会对管线产生挤压力,影响管线的使用性能。此外,建筑物的地下室施工也需要进行较深的挖掘,这也对周边的燃气管线安全造成危害^[1]。

1.2道路施工对管线的影响

道路工程施工同样会对地下埋设的燃气管线造成威胁。道路施工需要进行路基土方的挖填操作,这容易导致机械设备直接碾压管线或使管线变形。另外,道路养护如路面打粉封等操作也可能造成管线破损。新建或改建道路时,还需要安装消防栓、电力、通信等其它地下管线,这增加了对燃气管线的潜在威胁。

1.3管线腐蚀问题

地下燃气管线长期处于土壤环境中,会面临腐蚀问题。管线的金属材质在湿润的土壤中易发生电化学腐蚀。土壤中若含有腐蚀性化学物质,也会加速管线腐蚀。腐蚀会导致管线出现孔洞和破裂,影响输气功能甚至造成泄漏事故。

1.4第三方损害问题

除施工外,第三方的人为活动也是威胁地下燃气管线的重要因素。如土壤采矿、非法挖掘等活动可能直接破坏埋地下的燃气管线;过重车辆压损道路也可能对管线造成破坏。此外,管线上方种植树木,树根生长也会对管线完整性产生危害。还有一些意外事件,如车辆撞击事故也可能损坏管线。

2管线保护的技术措施

2.1选用抗压强度高的管材

为了抵御外力压力和抗冲击,地下燃气管线的选材十分重要。普遍采用的管材有钢管、铸铁管、聚乙烯管等。钢管具有较高的机械强度,但也存在腐蚀问题。铸铁管抗压性较好,但韧性较差。聚乙烯管抗腐蚀性好,但是抗压强度一般^[2]。为兼顾各方面性能,可选择抗压强度高的复合管材,如组合管、护套管等。复合管材以高密度聚乙烯管或钢管为内管,外层包裹增强材料,既具有一定抗压强度,也具有良好的防腐性。根据不同的埋设环境,选择不同强度等级的管材。对于直接暴露在外的管线,应使用抗压强度达到10MPa以上的高强度管材,以确保安全。

2.2加强管线的防腐层保护

除选用抗腐蚀管材外,还需要外加防腐蚀层。常用的防腐蚀层材料有聚乙烯胶布、热缩聚乙烯套管、沥青浸泡类材料等。这些材料可以与管体严密贴合,阻断土壤中的水分、氧气等腐蚀介质接触管线金属。同时,防腐层本身具有一定的机械强度,可起到一定保护作用。施工时,要充分预热管材,使防腐材料与之紧密结合,尤其要加强管体连接点、弯头等关键部位的防腐处理。完整、连续的防腐层对于提高管线使用寿命至关重要。还要注意定期检查防腐层,及时维修发现的缺陷。

2.3设立警示标志,避免机械损伤

在管线埋设区域的地面上设置醒目标识,可以有效避免施工机械对管线的损害。警示标志要设置在管线正上方,并采用标准颜色及明显字样,如“地下燃气管道”黄色标识。重要管线还可以设立位置铁牌,以便必要时人工探测确认具体位置。在施工前,施工人员必须查看标识,确认管线走向及大致埋深,根据管线位置规划机械作业区域,严格避让,保持与管线的安全距离,防止碾压、搅动等机械损伤。

2.4对管线实施分段加压测试  

在管线铺设完成后,必须进行加压测试以检查其密封性。一般要分段进行加压,测试压力不低于管线设计压力的1.5倍。加压时要仔细检查接头、弯头等部位,发现泄漏点进行修补。如发现问题管段过多,要全面检查该管段的铺设质量。加压测试确保管线具有正常工作压力下的安全系数,可以防止使用过程中出现爆管现象。此外,在管线使用一段时间后,也要定期对其进行加压测试,发现隐患及时处理。   

2.5加装阴保护装置

对于土壤腐蚀性较强,或管线局部腐蚀严重的管线段,可以采用阴极保护措施。阴保护装置以牺牲阳极金属向管线提供微弱的电流,使其成为阴极,利用电化学反应抑制对金属的腐蚀。选择合适的阳极材料和电流参数,可以有效减缓甚至完全阻止管线在该路段的腐蚀过程。但阴保护装置也需要定期维护换新,确保其继续发挥作用。此外还要定期检测管线腐蚀情况,判断阴保护效果。

3管线保护的管理措施

3.1管线竣工图纸及记录的妥善保管

燃气公司必须建立完善的管线档案管理制度,妥善保管管线的竣工图纸和相关记录资料。这些文件中包括管线走向、埋深、长度、管径、材质、关口位置等详细数据,是开展管线防护工作的基础。公司应设置专人负责档案的收集整理和保管工作,建立电子档案库,同时配备防火防水、温湿控制等档案保管设备。重要图纸打印备份多份保存,分散存放,避免文件丢失。定期对档案进行检查清理,添加新管线资料,剔除报废管线数据,保证档案的及时更新。利用 CAD、GIS 等技术绘制电子管线分布图,有助于提高数据保存和查询的效率。完善的档案管理有助于管线的运行维护,也是进行管线防护工作的前提要件^[3]。

3.2严格管线开挖审批制度

对任何单位要在管线上方或附近区域进行工程开挖或其他施工活动,必须由燃气公司进行审批。燃气公司接收到开挖申请后,相关部门需研究拟开挖区域是否管线分布,并明确审批意见。如规划开挖区存在管线,应提供详细管线位置数据,划定必要的管线防护范围,并派专人到场监督施工。如开挖深度可能威胁管线,应要求暂停燃气供应,采取接驳或临时转移管线等措施。施工方只有在严格履行审批手续并采取防护措施后,方可在管线区域开展作业。严格执行开挖审批制度,防止发生损坏管线事件。

3.3管线防护责任制度的建立

应明确规定各相关方在管线防护工作中的责任。燃气公司负责提供完整的管线基础资料,进行防护知识宣传培训,并监督施工方的防护措施。施工方应严格按规定开展作业,发生管线损坏应承担赔偿责任。政府监管部门应加强检查,对违规施工单位进行处罚。公众也应当监督工程施工,保护好地下管线。各方通力合作共同做好管线防护工作,形成管线防护责任共同体。

3.4加强对施工人员的培训和管线防护意识

各施工单位必须对操作人员进行燃气管线防护知识培训,提高其防护意识。培训内容包括管线材质、规格、埋设特征,标识识别方法,可能的损坏形式,防护措施等。可采用讲课、案例分析、现场示范等多种形式进行。要针对不同种类工程作业人员分别强调其应注意的管线防护要点。现场施工前再进行充分提醒,要求人员严格按规程操作,警惕管线分布情况,与管线保持安全距离。同时加强管线防护的宣传教育,使公众重视地下管线安全,树立不损坏管线的意识。

结束语:综上所述，燃气公司和施工方应重视管线安全,严格执行各项保护措施。同时,还需要加强监管和法规建设,形成管线防护共同体,以确保城市燃气供应的安全。今后可进一步研究管线防护新技术和材料的应用,以进一步提高管线的抗外力破坏能力。

参考文献：

[1] 王云. 城市燃气管网工程施工中地下管线保护技术及对策探讨 [J]. 产业与科技论坛, 2020, 19 (19): 215-216.

[2] 孙世春,朱佳祺. 城市燃气管网工程施工中地下管线的保护技术 [J]. 清洗世界, 2020, 36 (05): 38-39.

[3] 郝琪. 城市燃气管网工程施工中地下管线的保护技术分析 [J]. 中国石油和化工标准与质量, 2020, 40 (07): 240-241.