徐國平,馮如意,朱峰
鎮(zhèn)江華潤燃氣有限公司
摘自《城市燃氣》2024年第八期
摘要:隨著城鎮(zhèn)燃氣老舊管網(wǎng)改造的持續(xù)開展,城市老城區(qū)主干道老舊燃氣管網(wǎng)改造成為急待攻克的難點。沿路開挖改造對交通影響巨大,原先通過大開挖實施改造的施工方案很難得已實施。本文以鎮(zhèn)江市正東路鑄鐵管道改造為例,針對政府管理部門對既有管線影響、對交通秩序影響、對市民日常生活影響的關(guān)注重點,制定了“局部外聯(lián),分段廢除,持續(xù)跟進”的改造試驗方案,為城市老城區(qū)主干道的燃氣管網(wǎng)改造提供了借鑒和參考。
關(guān)鍵詞:老城區(qū)主干道;燃氣管網(wǎng);改造
近幾年來燃氣相關(guān)事故頻發(fā),特別是湖北十堰“6.13”燃氣爆炸事故發(fā)生以后,社會各界對城市燃氣運營安全格外重視,政府層面、燃氣公司都在全力推進燃氣隱患專項整治。2023年8月,國務(wù)院安全生產(chǎn)委員會印發(fā)《全國城鎮(zhèn)燃氣安全專項整治工作方案》的通知,當(dāng)月,住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳、國家發(fā)展改革委辦公廳也聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于扎實推進城市燃氣管道等老化更新改造工作的通知》,要求城鎮(zhèn)燃氣管道老化更新改造應(yīng)優(yōu)先安排,并給與城市燃氣管道等老化更新改造預(yù)算內(nèi)投資資金的支持。
借此契機,城鎮(zhèn)燃氣企業(yè)也格外重視,如火如荼的開展老舊燃氣管網(wǎng)改造工作。經(jīng)過近兩三年老舊燃氣管網(wǎng)改造的開展,大部分的老舊管網(wǎng)已經(jīng)完成改造,目前大多數(shù)城市都已進行到攻堅階段,剩余的燃氣管道改造項目都是難啃的“硬骨頭”,主要涉及城市老城區(qū)道路主干道,地下各類既有管線分布復(fù)雜,管位緊張,施工改造方案復(fù)雜,改造工程對交通影響巨大,施工許可證辦理困難,改造難度極大。為此,鎮(zhèn)江華潤燃氣有限公司以老城區(qū)主干道正東路鑄鐵管道改造為試驗,為城市主干道老舊燃氣管網(wǎng)改造提供一種解決思路,共同探討一種行之有效的實施方案。
2.1 工程概況
正東路燃氣管網(wǎng)如圖1所示,西起解放路、東至夢溪廣場,燃氣管線總長2.57公里,道路北側(cè)既有DN300中壓燃氣管道1條,同時道路南側(cè)和北側(cè)既有DN200低壓燃氣管道各1條,都始建于1990-2000年人工煤氣年代,管道位于非機動車道及人行道之間,材質(zhì)為灰口鑄鐵,是國務(wù)院辦公廳下發(fā)的《城市燃氣管道等老化更新改造實施方案 (2022-2025年)》文件中明確要求必須改造的對象。隨著管網(wǎng)運行年限的逐年增加,灰口鑄鐵自身的缺點就愈發(fā)明顯,其本身延展性差,抗拉強度低,因沉降或其他應(yīng)力作用,很容易從中間裂開,在施工和應(yīng)用過程中暴露出較多問題,已不能滿足當(dāng)前燃氣管網(wǎng)運行的要求。近幾年,正東路沿線也多次發(fā)生燃氣泄漏,出動搶維修隊伍進行緊急處置。因此,正東路沿線鑄鐵燃氣管網(wǎng)必須進行改造廢除。
圖1 正東路老舊燃氣管網(wǎng)改造前示意圖
正東路是鎮(zhèn)江市主要交通干道之一,全長近930米,交通非常繁忙,連接解放路、夢溪路、南門大街等交通要道,且正東路位于鎮(zhèn)江市中心地帶,四周有比較集中的政府單位、醫(yī)院、學(xué)校、廣場、商場、商店,有多條公交線路途經(jīng)該路段,并且是尚友新村、南門大街、南門外大街、中營街、夢溪廣場等居住小區(qū)居民出行的交通要道。正東路交通現(xiàn)狀是雙向機動車道寬度為15m,兩側(cè)非機動車道寬度各為4m、人行道各為3m,早晚下班高峰機動車、非機動車及行人流量巨大。政府管理部門不允許在正東路上進行大規(guī)模、長時間的改造施工。
灰口鑄鐵老舊管網(wǎng)改造,常規(guī)的改造方案是,在確定改造范圍后,沿管道位置使用全封閉圍擋圍住施工區(qū)域,通過路面切縫、破碎、開挖,將鑄鐵管道挖出,按照以鋼代鑄或者以塑代鑄等方式進行改造。正東路燃氣管網(wǎng)建設(shè)年代久遠,部分管道數(shù)據(jù)缺失,而且地下各類管線分布復(fù)雜、管位緊張。按照常規(guī)做法,沿線開挖改造,在尋找老舊管網(wǎng)的過程中,可能需要擴大開挖范圍,甚至需要對道路進行半幅封閉,改造過程中也可能導(dǎo)致沿線較長時間的停氣。在實際工作中這種常規(guī)的改造方案,是不具有可操作性的:1.正東路地下各類既有管線分布復(fù)雜,各管線間安全距離可能不足,大規(guī)模的燃氣管道改造會對其他管線的平穩(wěn)運行產(chǎn)生影響;2.大規(guī)模的封閉道路施工會嚴(yán)重阻礙交通,影響交通秩序和市民出行安全;3.長時間停氣會嚴(yán)重影響沿線用戶的生產(chǎn)、生活;4.長時間開挖施工作業(yè),堆土范圍較大,施工噪音過高,會引發(fā)市民頻繁投訴。因此政府管理部門要求,必須研究制定一種更具可操作性的改造方案,才會給予施工許可。
因此,對于城市老城區(qū)主干道燃氣管網(wǎng)進行改造,選擇一種停氣時間短、開挖范圍小,對沿線影響相對較小的改造方式尤為重要,本文以正東路鑄鐵燃氣管道改造為例進行了研究和實驗。
2.2 設(shè)計思路
結(jié)合正東路周邊用戶的用氣情況、管網(wǎng)的分布及連通性狀況,進行數(shù)據(jù)分析后,經(jīng)多次的現(xiàn)場踏勘以及方案優(yōu)化,以“不停一戶氣”為原則,確定采用“局部外聯(lián),分段廢除,后續(xù)跟進”的思路進行整改。
(1)“局部外聯(lián)”是通過新建少量埋地管或架空管,從臨近正東路的燃氣管網(wǎng)上接入氣源形成兩路管道供氣方式供給用戶,待正東路上原有供氣管道切斷后,另一路管道氣源能及時供氣,可以解決因改造施工對用記正常用氣影響的問題。
(2)“分段廢除”是在完成局部外聯(lián)后,對正東路上鑄鐵燃氣管道逐步分段進行物理斷開,以避免施工過程中長時間對交通的阻斷,也縮短了停氣時間,降低了對用戶的影響。切斷廢除前,對燃氣管網(wǎng)進行斷開試驗,在用氣高峰時間段對周邊燃氣管網(wǎng)壓力進行數(shù)據(jù)采集。通過低壓管網(wǎng)運行壓力數(shù)據(jù)比較,斷開試驗前后,供氣壓力基本保持一致,不會對正東路周邊用戶用氣產(chǎn)生影響。在試驗穩(wěn)定后,對正東路上的鑄鐵管網(wǎng)進行物理斷開,封堵廢除。開挖范圍大幅度降低,對既有管線的影響也降到了最低。
(3)“后續(xù)跟進”是改造后持續(xù)對正東路沿線燃氣管網(wǎng)運行情況進行監(jiān)測,等待正東路有改、擴建計劃時,根據(jù)規(guī)劃方案實施整體新建燃氣管道。
2.3 改造方案
2.3.1 管網(wǎng)資料收集和運行參數(shù)分析
擁有準(zhǔn)確的管網(wǎng)資料才能制定精確的施工方案。通過查詢正東路管網(wǎng)信息圖、燃氣搶維修工單和往年改造施工方案等方式了解管網(wǎng)運行狀況,通過現(xiàn)場踏勘、詢問原施工員等方式掌握須改造管網(wǎng)及附屬設(shè)施的分布情況、管網(wǎng)上用戶的情況、以及管網(wǎng)周圍可用于連通的燃氣管網(wǎng)情況。
利用管網(wǎng)上現(xiàn)有的閥門、或在低壓管道上局部打“堵氣球”的方式對要廢除的管網(wǎng)進行短暫的氣源隔斷,在用氣高峰時段,尤其是在冬季用氣高峰時期,通過多次對周邊調(diào)壓站流量、管網(wǎng)末端壓力等數(shù)據(jù)進行采集分析,低壓管網(wǎng)運行壓力能夠穩(wěn)定在2.5Kpa左右,確保在管網(wǎng)切斷后不影響周邊用戶的正常用氣。
2.3.2 形成改造方案并實施
根據(jù)收集的管網(wǎng)資料、管網(wǎng)運行數(shù)據(jù)資料分析后,以“不停一戶氣”為原則,采用“局部外聯(lián),分段廢除”的方式形成初步的改造方案,改造方案如圖2所示。邀請市住建局、市政道管理、交通等政府部門專家進行圖紙方案會審,匯報灰口鑄鐵改造的迫切性以及改造管線路由的唯一性,商討確定具備實際操作性的施工方案,為后續(xù)的手續(xù)辦理及施工組織協(xié)調(diào),爭取相關(guān)部門的理解與支持。
首先是局部外聯(lián),本項目中,在夢溪園巷30號新建架空DN50鍍鋅管170米,為臨街居民住戶進行燃氣管道連通;在華僑大廈與賀家弄之間新建架空DN50鍍鋅管25米,將賀家弄的氣源引入華僑大廈供其使用。
圖2 正東路改造設(shè)計方案示意圖
接下來是分段廢除,因正東路車流量較大,交通管理部門僅允許在車流量相對較小的周五和周六夜間進行施工,須根據(jù)時間及人員的安排,對施工方案進行分割,以保證改造工程的有序?qū)嵤S捎谑且归g施工,尤為要注意減輕噪音擾民,對路面破除、土方開挖等會產(chǎn)生噪音及振動的工序要采取必要的控制措施。本項目中,中壓燃氣管道2處斷開點,低壓燃氣管道8處斷開點,分多次實施斷開廢除作業(yè)。選定斷開位置后,以局部路面大開挖的方式,將鑄鐵燃氣管道挖出,停氣置換后進行切割斷開,使用鑄鐵管帽進行物理封堵,注水填充,實現(xiàn)鑄鐵管網(wǎng)徹底的切斷、廢除,封堵照片如圖3所示。
圖3 正東路中低壓鑄鐵管網(wǎng)封堵照片
2.3.3 周邊用戶用氣情況持續(xù)監(jiān)測
完成鑄鐵燃氣管網(wǎng)的切斷、廢除后,有可能會存在少量用戶無氣的情況,及時將工程改造計劃及施工進度告知服務(wù)熱線,收到施工區(qū)域內(nèi)的無氣報修,第一時間新建燃氣管道進行供氣。由于正東路后續(xù)改擴建計劃不是很明確,短時間內(nèi)不具備在原鑄鐵管網(wǎng)路由上新建燃氣管道的條件,為了確保用戶在此期間內(nèi)的用氣安全、穩(wěn)定,定期對周邊調(diào)壓柜流量、管網(wǎng)末端的壓力進行采集分析,低壓管網(wǎng)運行壓力能夠穩(wěn)定在2.5Kpa左右,確保“外聯(lián)”管道安全、穩(wěn)定供氣。
通過采用“局部外聯(lián),分段廢除,持續(xù)跟進”的改造方案,順利完成了正東路主干道上的鑄鐵管網(wǎng)改造這一長時間停滯項目,消除了正東路沿線老舊鑄鐵管網(wǎng)的安全隱患,保障了供氣管網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定,提升了用戶滿意度。
通過多次與政府管理部門的溝通協(xié)調(diào),不斷優(yōu)化施工方案,確定了對既有管線影響小、對交通秩序影響小、對市民日常生活影響小的施工方案,獲得了交管和城管部門的認(rèn)可,由不支持施工,轉(zhuǎn)變?yōu)樵敢馀浜线M行施工方案審查,協(xié)調(diào)施工現(xiàn)場組織管理。
將整條路開挖施工優(yōu)化為局部定點開挖,大幅度減少路面大開挖范圍,降低改造項目的施工作業(yè)量,縮短了改造施工周期,減少了材料的需求,總體改造費用大幅度降低。本工程原先沿路開挖方案預(yù)算為180萬元,其中市政報勘恢復(fù)費用為92萬元,材料費用為60萬元,施工費用為28萬元;采用本試驗方案后,竣工結(jié)算共發(fā)生費用約30萬元,其中市政報勘恢復(fù)費用約為8.7萬元,材料費用約為19萬元,施工費用約為2.3萬元。
(1)城鎮(zhèn)燃氣老舊管網(wǎng)改造工程是一項艱巨而重要的任務(wù),它關(guān)乎城市燃氣的安全和穩(wěn)定供應(yīng),而涉城市老城區(qū)主干道老舊管網(wǎng)改造則是難點中的難點,對于久而未決的改造項目,要善于創(chuàng)新思路,將待改造項目放在更大供氣管網(wǎng)體系中進行整體思考,勇于采用新材料、新方法和新工藝,化難為易、化繁為簡。
(2)采用“局部外聯(lián),分段廢除”的方式進行改造,PE管件和鋼制管件用量降低,但封堵用鑄鐵管帽及配件需求增加,因鑄鐵管件不常用,須提前做好準(zhǔn)備。
(3)老城區(qū)主干道鑄鐵管道封堵改造后,須統(tǒng)籌考慮從其他管網(wǎng)再引入一路氣源,以避免沿線小區(qū)變?yōu)?ldquo;孤網(wǎng)”供氣。一旦發(fā)生第三方破壞或其他原因?qū)е碌叵氯細夤芫W(wǎng)泄漏,將會引發(fā)大規(guī)模的用戶停氣。
(4)本文中試驗改造方案也可用于城市老城區(qū)主干道運行超過20年鋼制管道的改造。