市政铸铁燃气管道改造相关问题的研究与分析

市政铸铁燃气管道改造相关问题的研究与分析

刘丽萍

（合肥燃气集团有限公司，安徽 合肥 230000）

【摘 要】文章对目前合肥市市政铸铁燃气管道改造的现状做了详细阐述，分析了改造过程中的问题，提出了相应的解决措施，对管材、管位和管径的选取做了详细的介绍，总结了铸铁燃气管道改造的原则和相关经验，为今后铸铁燃气管道改造工程提供了指导意义。

【关键词】铸铁燃气管道；改造；研究；分析

【中图分类号】TU996.6 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2019)02-0111-03

Research and Analysis on Relevant Problems of Replacement of

Municipal Cast Iron Gas Pipeline

Abstract: The article elaborates the present situation of municipal cast iron gas pipeline transformation in Hefei city, analyses the problems in the process of transformation, puts forward the corresponding solutions, introduces the selection of pipe materials, pipe positions and pipe diameters in detail, summarizes the principles and relevant experience of cast iron gas pipeline transformation, which provides guidance for cast iron gas pipeline transformation projects in the future.

Key words: cast iron gas pipeline; alter; research; analysis

1 引言

铸铁管作为一种传统的管材，按材质不同可分为灰口铸铁管和球墨铸铁管两种。因其耐腐蚀、使用寿命长，因其安装劳动强度小、安装方便、不需要设置防腐措施等优点，无论是在给水还是燃气行业都得到了广泛的应用[1,2]。在燃气行业中铸铁管主要用于低压以及中压B压力级别的人工煤气的输送，经过多年的运行来看其取得了良好的社会和经济效益。

合肥市燃气公司自20世纪90年代开始便以建设的制气厂为气源点，采用铸铁为主材质管道向市区内供应人工煤气。作为燃气管网建设较早的城市，市区内的燃气管道材质多为铸铁管道。到2002年合肥市开始引进天然气替代原来的人工煤气，这些铸铁管道在市区（二环之内）输送天然气的过程中依然发挥着极其重要的作用。然而，由于灰铸铁管年代久远，承插式铸铁管输送干天然气致使接口处的密封材料(麻丝或橡胶圈)逐渐因失去水分和芳香烃成分而引致干燥收缩，易导致密封损坏进而产生泄漏，另一方面由于铸铁管质脆、抗震性能差[3]，长期处于车行道下的铸铁管道受车辆碾压等外力影响等原因，导致这些铸铁管网面临着严重老化、管网和设施带病运行、燃气泄漏事件时有发生、且有逐年上升的状况，给城市安全带来极大的威胁。若能将市区里年代久、易发生泄漏的铸铁管道更换将会大大减少城市安全隐患，因此加快对这些铸铁管道的改造显得尤为迫切[4]。

本文主要以合肥市市政铸铁燃气管道的改造为例，详细介绍目前合肥市市政铸铁燃气管道改造的现状和迫切性，分

析推进市政铸铁燃气管道改造面临的问题和挑战，给出了相关的解决措施和方法，为今后市政铸铁燃气管道改造提供重要的指导意义。

2 合肥市市政铸铁管道改造现状

早在2010年前后，合肥市燃气集团已经逐步启动对市政铸铁燃气管道的改造，但因这些老旧管网大多数都处于中心城区，道路交通繁忙，管网改造需要对市政道路进行破覆，难度较大，又加上没有政策支持，因此改造的推进较为困难。

表1 现存市政铸铁管总长度及已经完成改造的市政铸铁管长度

现存市政铸铁管道总长度

（km） 70

2017年之前改造长度

（km） 12

2018年改造长度

（km） 14.3

如表1所示，截止2017年年底，仅有长江中路、环城马路、花园街等安全隐患较为明显的市政道路上的铸铁管成功进行了改造，改造长度约为12公里。截止到2018年初，全市目前尚未启动改造的市政燃气铸铁管网约85公里。2018年3月24日，合肥市城乡建委指示，由于主城区铸铁燃气管道存在重大的安全隐患，若不及时有效地进行整改，后期所面临的危险和挑战将会更加严峻，因此决定在2018年到2020年这三年时间内完成主城区燃气铸铁管网改造。

结合合肥市主城区燃气铸铁管网安全隐患专项整治工作计划，合肥燃气集团有限公司积极配合各单位工作，紧锣密鼓的开展铸铁燃气管道改造工程。2018年市政铸铁管网改造

【收稿日期】2018-12-12

【作者简介】刘丽萍（1986－），女，合肥燃气集团有限公司设计院燃气设计工程师，研究方向为城市燃气。

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工作主要集中在对主城区的20条道路中铺设的低压、中压B的铸铁燃气管道上，对这些主城区的改造实行分段逐步推进的方案。在政策的支持和引导下，2018年全年共完成市政道路铸铁管网改造约14.3公里。

3 市政铸铁管网改造方案

3.1 管道改造方式的选择

在铸铁燃气管网更新改造过程中，合肥市对徽州大道道路上的铸铁燃气管道改造中曾采用内衬法，即内穿聚乙烯燃气管（以下简称PE管）法改造方式。该种改造方式就是在原有的铸铁管道内穿越一条新管道，具体如图1所示。而原来的铸铁管道相当于套管的作用，该方法与其他的方法相比具有工艺廉价，设备投资少等优点，但该种改造方式会导致管道内径变小，进而会降低管道的运输能力，因此后期此方法逐步被淘汰，合肥市市政铸铁管道的改造不再使用此方法。

图1 内插法示意图

目前合肥市市政铸铁管网改造主要采用的方法是以废旧换新法，即在原有的铸铁燃气管道附近新建一条燃气管线，该种改造方式通常是采用开挖直埋，然而对于开挖条件受限的地方，确实不能采用开挖的道路一般采用定向钻穿越法，从而保证管道的连通性。但是由于市区内市政道路地下管线极为复杂、定向钻穿越法的施工精度不高，以及施工空间的局限，因此，采用定向钻敷设管道时一要做好地勘，对地下管线进行详细的调查，二要对周围环境进行调查，保证有足够的施工空间，否则定向钻穿越法须慎用。

3.2 管材的选取

对于管材的选取目前合肥市的做法是将钢管和聚乙烯管（以下简称PE管）作为铸铁管的替代管材，并优先选用PE管。与PE管相比钢管有着力学性能优异、耐内压强度高、延展性好等优点，是一种燃气行业的优质管材[5,6]。但其安装时间长、劳动强度大、容易腐蚀，埋地使用时还须另加设牺牲阳极进行保护。当防腐效果不好时易被腐蚀、穿孔等，进而产生泄露甚至产生事故。而PE管延展性优异，施工方便，耐腐蚀，不受杂散电流影响，作为埋地管材使用时不需要增加外防腐，使用寿命长，可达50年，小口径下工程造价也比钢管造价低。但抗高温能力差、受紫外线照射易老化，对施工回填要求高，大口径时造价甚至比钢管高。因此目前一般工程中使用的PE管的外径不超过400。

综合比较这两种管材的安全性、使用寿命、造价等各方- 112 -

面的性能，一般400以下口径采用PE管替代老旧铸铁燃气管，大口径时则采用钢管代替。当新建的燃气管道与热力管道安全距离不能满足规范要求时，也可采用钢管。埋地钢管使用的是螺旋缝埋弧焊钢管，管道的连接方式全部采用焊接连接，尽量不用法兰连接，同时采用3PE加强级防腐和牺牲阳极保护。PE管上方须埋设金属示踪线，施工完毕在管道上方铺设HDPE警示保护板，防止后期第三方施工破坏。

对于目前常用PE管主要分为PE80/SDR11以及PE100/ SDR17两种系列（其中SDR表示标准径厚比）。在市政铸铁管网改造的过程中，合肥市目前的做法是优先选用PE100/ SDR17系列。首先是二者在输送能力上存在差异，以Dn200的PE管为例，Dn200（SDR17）的PE关在同等流速和外径的条件下比Dn200（SDR11）的输送能力增加了约16%。其次在使用压力方面，在现行规范条件下，PE100/SDR17的管材暂时不可用于中压A的管道上，因为中心城区原市政铸铁管网的运行压力级制一般为中压B或者低压，选用PE100/ SDR17的管材完全满足使用需求。后期新规范会重新定义PE100/SDR17系列的使用压力，若因为发展的需要对中心城区的中压B管道进行升压，新建的PE100/SDR17管道也可满足使用要求。另一方面在工程造价方面，PE100/SDR17系列的管材也比PE80/SDR11的管材造价低很多。综上所述，在市政铸铁燃气管道改造过程中管材优先选用PE100/SDR17材质的PE管道。

3.3 管位的确定

管位是市政铸铁燃气管道改造工程中需要特别注意的问题，在实际施工时管位却往往是最棘手的问题。新建市政道路上各专业管道都有具体的规划管位，雨水、污水、热力、强弱电和燃气都要按照规划的管位进行埋设。市政铸铁燃气管道改造跟新建道路有着很大的不同，一方面由于老城区内地下管线复杂，前期没有统一的规划和布置，因此地下可用空间紧张，给管位的选取带来了很大的困难和挑战，另一方面由于过去老旧铸铁管都是按照中压B级燃气管道设计，在实际改造调整到中压A时，与建构物、其他地下管线安全距离要求有所提高，在原有管位附近进行改造满足不了规范要求的安全近距的要求，这也从另一个方面增加了管位选择的难度。

如何克服管位选取的困难，目前合肥市在推进铸铁管道改造过程中也在摸索阶段。现在最常用的方法是通过增加防护措施提高管道安全性，主要的方式有增加套管（主要为钢套管，防护强弱电时也可以采用PE管）、砌筑管沟、砌筑防护墙、增加管道壁厚等多种方式。

3.4 管径的选择

在市政铸铁燃气管道改造过程中，对于管径的选取通常是根据原管径的同管径进行选取。但是对于城市中心地带以及一些主干道，在推进铸铁燃气管道改造时需要结合周围的用气情况以及后期的发展考虑是否需要适当放大管径。当然管径的扩大同时也要考虑周围环境以及施工条件是否便利等，根据实际情况选取合适的管径。

4 市政铸铁燃气管道改造的几点思考

4.1 改造原则

因各城市现有的市政铸铁管网规模巨大，管道周围附属的调压设备以及用气设备等数量也十分惊人，因此一次性对现有管网整体改造的难度相当大。根据目前合肥市市政铸铁燃气管道改造工作的经验来看，总结出以下几条原则，可供参考。（1）为降低工作难度，可根据老城区市政道路改建计划逐步实施，凡涉及到市政道路下埋设有铸铁管网的路线都可在旧路改造时同步改造。（2）对泄漏事件频发、存在严重隐患的市政铸铁燃气管道应放在改造工作的首位。（3）按照原管位、同管径的原则进行改造，当需要改变管位时，应当报规划部门批准后方可实施，改造后的燃气管道管位与其他地下管线及周边建构筑物的距离需满足规范要求，否则应采取相应的保护措施。（4）若一条市政道路上同时存在中、低压铸铁管网，如果条件允许应当同时改造，以降低工程造价。当中、低压同管径时，应当在施工时采取适当的措施进行区分（如改变管道颜色、管径等），防止后期接气时出现接错气的现象。（5）施工过程中应当严格控制工程质量，提高设计标准，将安全隐患彻底消除。（6）对原中压B级或低压供气区域现有管径和压力不能满足供气需求的，应当加大管径或改变压力等级，以满足供气需求。

除了以上几点原则，工程中还有很多其他事宜值得引起重视，例如不仅要改造埋地的管道，对于阀门、调压设备等不符合要求的也必须更换。尤其是当采用提高压力的改造方式时，要预设改造计划。提前对改造片区域各新建改造管道均按中压A进行设计、施工，对于沿线的新建调压设备均以能够满足中压A、中压B多种工况的使用，对于过去的调压设备和调压前管线要按计划提前改造，具备条件后再分区置换。另一方面各个城市应根据自己的实际运行情况选择合适的铸铁管网改造压力运行机制。为满足未来城市发展的需要建议优先选择改造为中压A的方式，因为即使暂时不升压，随着城市化的发展为未来升压预留条件，从而避免二次改造。

4.2 特殊情况的处理

在铸铁燃气管道改造施工过程中常常会遇到与其他管线交叉，管顶覆土不足的情况。以合肥市北一环改造为例，原设计管径为Dn400聚乙烯管，在实际施工过程中遇到与雨水箱涵交叉，导致管线无法正常埋设。若从雨水箱涵上部敷设，则施工完毕后燃气管顶覆土仅有30cm，埋深厚度不符合规范要求。若从雨水箱涵下部穿越，因雨水箱涵尺寸较大，牵涉到开挖深基坑，需要编制专项施工方案，并通过专家评审，则会延误施工工期。北一环是合肥的主要交通通道，施工工期要求短、任务重，若采用下部穿越方案显然也不可行。经多方协调与沟通，多种方案相比较，最终方式是同沟敷设两道DN300钢管，取代原Dn400聚乙烯管，另外砌筑管沟，管沟内填砂，顶部做钢筋混凝土盖板，如图2所示。

图2 北一环施工现场

市政铸铁燃气管道改造工程在实际施工中会有很多不可遇见的问题，对于不同项目应采取不同的改造方案，各燃气公司应当根据现场实际情况制定具体的施工方案，最终施工方案应当既能保证管道的连通性，也能兼顾城市重要道路交通情况，最重要的是要确保管道的输气能力不受影响。另外，市政铸铁燃气管道在选择具体的改造方案时有其特殊性，因此在改造时要多方协调，多方案比较，最终选择最优施工方案。

4.3 工程监管工作

工程监管是保证工程质量的重要措施，正因为铸铁管网改造的工程难度大、牵涉面广，强化管理，提高设计、施工、监理人员的安全意识，加强过程控制是保障工程安全的最重要手段[7]。在工程监管方面，合肥市燃气公司主要从以下几个方面着手。（1）成立领导小组。为进一步推进铸铁管网隐患整治工作，确保顺利完成合肥市主城区铸铁管网隐患整治工作任务，成立专门的铸铁管网隐患整治工作领导小组。（2）从源头上严把勘察设计关、材料质量关、施工质量关，严格执行城镇燃气设计相关规范，并适当地提高了设计标准、施工要求。设计前通过或调查，搜集、整理和分析管网现状资料，掌握燃气铸铁管网在运行过程中的第一手资料。并经过多部门现场踏勘提出改造方案，力求方案经济合理、安全可行。（3）做好相关部门的协调工作。积极做好当地规划、市政、交通等管理部门的协调工作，为确保更新改造工程的顺利实施打下了坚实基础。（4）施工过程中项目负责人详细翻阅竣工资料，探沟开挖摸排原有铸铁管，确保改造不留遗漏，管道施工严格把控工程质量，接气前24小时召开接气交底专题会，明确各自职责，送气后复核管网气密性，同时查验老旧铸铁管有无回气，确保废弃管道与运行管道无连通，杜绝安全隐患。（5）严格工序质量监督管理，在施工质量监督过程中做到每个项目专人负责、专人监管，同时在工程进展中坚持各工序的自检、专检等，确保施工质量，同时做到竣工资料和技术档案随工程进度同步完成。

5 结语

本文详细介绍了目前合肥市铸铁燃气管道改造的方案，说明了该项工程过程中存在的问题和难点，并给出了相应的解决方案。同时总结了在实施过程中的方法和建议，为铸铁燃气管道改造提供指导意义。

（下转第52页）

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胃炎的患者临床症状以胃痛、胃胀、纳少、食欲不振、呕吐、嗳气恶心等消化道症状为突出表现，西医上治疗效果不明显，根据中医辨证及补泻原则，恒温雷火灸联合中药拔罐可激活人体穴位内的氢健，通过神经体液系统调节人体细胞所需的能量，具有温经通络、平衡阴阳及调和气血的作用，从而发挥健脾益胃、调和营卫、温中补虚的功效，达到改善胃脘痛患者症状及提高临床疗效的目的[1-5]。

程、缓解症状及减少病患的痛苦。研究结果表明，观察组HP阳性患者，治疗后转阴30例，根除率12.2%；对照组HP阳性患者，治疗后转阴48例，根除率11.1%。两组患者HP根除率没有显著差异（P＞0.05），因此，中药拔罐联合恒温雷火灸在根除HP方面疗效不确定。

综上所述，中药拔罐联合恒温雷火灸治疗胃脘痛能显著改善患者的临床症状及镜下胃黏膜的改变，提高临床疗效，该方法操作简单，体现中医辨证治疗与护理，值得临床推广应用。

3.2 胃镜下胃黏膜的改变

笔者根据中医辨证采用不同的补泻原则治疗，选择任督二脉及膀胱经与四肢调脾胃要穴以健脾胃、补气血及达温阳化瘀与清热除湿之功效

[6-8]

【参考文献】

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。任督二脉经气交会，督升任降利

于脾升胃降功能的发挥，而脾胃功能的失衡根本原因主要为任督二脉经气不充，二脉经气升降交会失衡，各脏俞穴位于足太阳膀胱经上，五脏六腑之气输注于背部，刺激相应俞穴可直接调整对应的脏腑功能，具健脾胃、调气血之功。因此，采用中药拔罐联合雷火灸以刺激任督二脉及膀胱经各脏俞穴为调节脾胃功能的关键，可达到扶阳潜阴，协调脏腑功能[9]及促进胃粘膜的修复作用[10]。

3.3 HP根除

慢性胃炎是胃粘膜损伤与修复的慢性过程，主要是由H.pylori感染所引起，胃黏膜上皮细胞损伤；胃黏膜炎症反应，或诱发免疫反应，损伤胃上皮细胞[11]。还与胃粘膜损伤因子、免疫因素、十二指肠液反流、细菌、病毒或其毒素也可导致胃黏膜损伤而造成慢性浅表性胃炎。随着社会竞争压力的逐渐增大，慢性胃炎的发病率呈逐渐上升趋势，慢性胃炎是临床常见的胃肠道疾病，其发病率较高，临床上还没有有效的方法根除幽门螺杆菌，目前西医HP相关胃炎主要治疗手段是以胶体铋剂和质子泵抑制剂联合治疗，HP治疗用药多为抗生素，虽然能取得一定的疗效，但大量使用却存在一定的副作用。本研究证明在常规西药治疗的基础上，采用中药拔罐联合恒温雷火灸进行治疗对HP的转阴有一定效果，可以缩短疗

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燃气铸铁管网改造工程，是完善城市基础设施、建设安全发展型城市的重要惠民举措，同时，铸铁管网的改造工作是也一项艰巨而复杂的任务。随着城市化发展的不断推进人们对基础设施的需求越来越强烈，铸铁燃气管道改造工程势在必行。为了实现城市燃气管网“安全供气”的共同目标，燃气公司将会坚持不懈积极努力的推进铸铁燃气管道改造工程。

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