1 概述
室內(nèi)燃氣管道的供氣安全一直是各燃氣公司供氣服務的重點,從2002年起至今,我公司對天津市范圍內(nèi)的舊燃氣管網(wǎng)進行有針對性的改造,包括室外燃氣管道改造和室內(nèi)燃氣管道改造。截至2012年底,我公司已改造室內(nèi)燃氣管道45.3629×104戶,其中實施穿墻穿樓板處管道防腐加固30.2708×104戶,室內(nèi)燃氣管道更新改造15.0921×104戶,有效消除了部分居民用戶的安全隱患。
2 室內(nèi)燃氣管道現(xiàn)狀分析
①室內(nèi)燃氣管道腐蝕情況
室內(nèi)燃氣管道的腐蝕分為全面腐蝕和局部腐蝕。全面腐蝕以管子及管件生銹、爆皮為主,局部腐蝕以穿墻、穿樓板處的腐蝕為主。由于局部腐蝕處于穿墻、穿樓板處,具有隱蔽性,不易被用戶察覺。
②室內(nèi)燃氣管道腐蝕的原因
a.室內(nèi)燃氣管道安裝于廚房內(nèi),長期處于陰暗潮濕的環(huán)境中。
b.燃氣立管離水池等水源較近:腐蝕程度更大,尤其以穿墻和穿樓板處最嚴重。
c.以前使用煤制氣的燃氣用戶,由于煤制氣內(nèi)含有萘、苯、二氧化硫等雜質(zhì),長期輸送煤制氣對管道內(nèi)壁形成了腐蝕且堵塞管道,減小了供氣有效直徑,影響了供氣。
③室內(nèi)燃氣管道改造情況
天津市逾80×104戶燃氣用戶為20世紀90年代以前的用戶。這些用戶的室內(nèi)燃氣管道多采用高頻直縫焊管(俗稱黑皮管)、熱鍍鋅鋼管、薄壁鋼管及非標管件。其中,高頻直縫焊管用戶全市多達24.8×104戶。我們將這80×104戶按腐蝕程度、輕重緩急合理排序、依次改造。根據(jù)室內(nèi)燃氣管道具體腐蝕程度和位置,將改造方式分為2種,一種為管道穿墻、穿樓板處防腐加同,另一種為更換管道。既能切實消除戶內(nèi)隱患為百姓造福,又能將有限的改造資金用到實處。
3 室內(nèi)燃氣管道的改造策略
針對天津市燃氣用戶室內(nèi)燃氣管道的使用年限、氣質(zhì)、離水源遠近等諸多因素,我公司按安檢情況、用戶報修情況,制定每年的室內(nèi)燃氣管道改造計劃。改造計劃分為兩部分:室內(nèi)燃氣管道防腐加固改造及室內(nèi)燃氣管道更新改造。
①對不同材質(zhì)管道選擇不同改造方式
室內(nèi)燃氣管道防腐加固工藝主要是采用無紡布灌注樹脂膠對室內(nèi)燃氣管道穿墻、穿樓板處進行加固處理,其余管段粉刷防銹漆。該工藝主要應用于20世紀90年代前后建設的鍍鋅鋼管,且該管道用超聲波測厚儀測得的管壁減薄量小于原管壁厚的30%,即減薄量在合理范圍內(nèi)。高頻直縫焊管應以更換為主,“三年氣化”(1985—1987年,天津市主要發(fā)展煤制氣)期間安裝的薄壁鋼管、高頻直縫焊管則應更換新管道。
②對不同供氣區(qū)域采用不同的改造方式
現(xiàn)在天津市共有3種供氣區(qū)域:天然氣供氣區(qū)域、原煤制氣供氣區(qū)域、原液化石油氣供氣區(qū)域。
a.天然氣供氣區(qū)域
天然氣為含雜質(zhì)較少的清潔能源,其對管道內(nèi)壁腐蝕較少。在確認穿墻、穿樓板處管道壁厚銹蝕減薄量小于30%時,宜選擇防腐加固工藝。因該工藝具有操作方便、不影響供氣、施工過程中的遺漏戶(比如閑置房屋聯(lián)系不到戶主,導致無法改造)數(shù)量少、造價低等特點,能有效消除室內(nèi)燃氣管道的安全隱患,從而延長老舊管道的使用壽命。因此天然氣供氣區(qū)域的室內(nèi)舊管道宜采取穿墻、穿樓板處防腐加固與更換管道相結(jié)合的改造方式。
b.原煤制氣供氣區(qū)域
原煤制氣供氣區(qū)域的供氣管道內(nèi)外均受到不同程度的腐蝕,且管道內(nèi)堵塞有大量雜質(zhì),影響供氣質(zhì)量。由于煤制氣壓力低,原管道管徑較大,且原煤制氣供氣區(qū)域多為紅橋、河北、北辰等區(qū)域,用戶廚房面積小,管道離水池較近。在改造中使用防腐加固工藝不能徹底解決壓力低的問題,對“三年氣化”期間的戶內(nèi)煤制氣管道應堅持以更換為主,防腐加固為輔,以徹底消除管道安全隱患。
由于原煤制氣供氣區(qū)域已全部轉(zhuǎn)換為天然氣,故改造中可使用小管徑鍍鋅鋼管,既可節(jié)省造價,又達到美觀效果。但換管改造有漏戶率高、協(xié)調(diào)量大、造價高等特點,故改造之前應實地核實論證,再確定改造方式。
c.原液化石油氣供氣區(qū)域
由于歷史原因,原液化石油氣供氣區(qū)域普遍存在施工工藝粗糙的問題,如非標管件和薄壁鋼管廣泛使用。故建議原液化石油氣供氣區(qū)域以全面更換新管為主要改造方式,因為防腐加固工藝只能改善穿墻、穿樓板處的銹蝕情況,不能徹底解決管道的劣質(zhì)管材問題。
4 一種新型的防腐加固工藝
由于管道本身穿墻和穿樓板處沒有防腐層,故采取將STAC礦脂防腐液填充在后加的套管和管道之間,形成穿墻和穿樓板處管道的防腐層,對穿墻、穿樓板處的室內(nèi)燃氣管道進行保護。使用此工藝具有以下特點:管道表面無須除銹(此情況下也無法進行除銹作業(yè));防腐層耐腐蝕性能優(yōu)異;防腐層耐化學物質(zhì)性能優(yōu)異;防腐層無揮發(fā)性,對人體和環(huán)境無害;防腐層不易燃燒,且具有阻燃效果,適用于廚房等常見明火的地方。
在這種防腐加固工藝中,起到主要防腐作用的是一種飽和惰性礦脂,其化學性質(zhì)非常不活潑,耐酸堿能力很強,因此在各類環(huán)境中均有良好表現(xiàn)。STAC礦脂防腐液就是以這種飽和惰性礦脂為主要成分,加入緩蝕劑和其他添加劑,使得STAC礦脂防腐液在具有優(yōu)異防腐性能的同時,還具有很好的阻燃性。
具體施工方案見圖1。首先在燃氣立管穿越墻和穿樓板處加套管(由2部分拼合而成),套管上下端邊緣處追加管箍(用于固定套管)并安裝上下封堵,套管上下封堵安裝好后分別追加管箍(用于固定封堵);分別將2段軟管插入上下封堵的注液孔中,通過下端軟管向套管和燃氣立管之間注入STAC礦脂防腐液(以下簡稱防腐液),最后對軟管進行封口。
通過軟管注入防腐液時,宜采用防腐液由下而上的填充方式。通過下端軟管將防腐液注入管道夾層(管道和套管之間的夾層)。隨著防腐液的注入,夾層中的空氣由上端軟管排出。待上端軟管有防腐液溢出時,說明防腐液已經(jīng)充滿整個夾層。這樣可以保證夾層內(nèi)不會殘留空氣,防腐液可以完全保護穿越管段。
2013年初,我公司將河北區(qū)匯園里小區(qū)作為試驗片區(qū)實施這種新工藝,效果良好。希望后續(xù)通過改進及進一步實施應用,能更好地消除室內(nèi)燃氣管道的安全隱患。