老舊小區燃氣管道改造的必要性研究

孔繁吉

（太原天然氣有限公司，山西 太原 030006）

0 引言

燃氣已成為千家萬戶日常生活必不可少的能源，隨著我國社會持續快速發展的過程中，老舊小區的數量也在逐年增多。這些老舊小區燃氣管道一般使用了二十幾年甚至三、四十年，在燃氣使用給我們帶來便利的同時，管道老化也成為常見問題，部分管道甚至出現穿孔漏氣等問題，給居民的居住安全造成嚴重威脅。通過開展老舊小區燃氣管道方面的改造工作，將進一步筑牢城市燃氣安全底線，為居民提供安全穩定的燃氣服務，也能夠提高居民生活的幸福感。

1 老舊小區概述

老舊小區一般指我國單位制改革之前完全由政府及單位出資建設的一系列居住區，這些小區大部分存在著失養失修失管、市政配套設施不完善、社區服務設施不健全以及違章搭建嚴重等多種問題，呈現出較強的滯后性特征。結合我國住建部初步統計的數據來看，全國范圍內共有老舊小區高達17萬個，整體涉及居民達到了4200萬戶以上，實際建筑面積接近40億m2。為提高居民生活質量，打造和諧社區，構建美好城市，政府高度重視老舊小區改造工作，截至2021年，實際改造城鎮老舊小區已經達到了53000個。

2 老舊小區燃氣管道改造的必要性研究

2.1 年久失修安全隱患大

燃氣給人們的生產生活帶來了極大的便利性，但其本身也存在著一定的安全問題，例如泄露、爆炸等，而這些安全事故產生的原因多與燃氣管道年久失修有關，反映出目前燃氣安全事故已經進入多發、頻發階段。有很多管道仍然是30年前建設的，據統計目前我國大約有10萬km的管道存在不同程度的老化問題，再加上30年前的建設標準較低，相關的日常維護、保養以及更新不及時，所以風險隱患非常大，必須要做出適當的維修改造[1]。

2.2 氣源轉換隱患大

早年敷設的供人工煤氣等含濕含烴量較高燃氣的灰口鑄鐵管，其接口有承插口和機械接口連接，在天然氣置換后，因天然氣水露點很低屬較干的燃氣，管道接口處的密封材料會逐漸脫水、收縮，出現安全隱患導致泄露，故鑄鐵管需要盡快更換。早年敷設的快到年限的鋼管也需根據防腐層檢測結果逐步分期改造。

2.3 受環境影響大

北方地區冬季溫差相對較大，進入夏季又高溫多雨，這些都可以對燃氣管道產生影響，尤其是熱脹冷縮問題能夠對燃氣管道自身的性能產生直接影響，同時也給燃氣管道自身的運行及維護造成極大不便。除此之外，受到熱脹冷縮的作用，部分老舊管道的相應接口處和附屬設施等有可能出現凍裂問題，導致燃氣泄露，直接威脅居民的生命財產安全，所以對于老舊小區的燃氣管道必須要適當地進行改造[2]。

2.4 受輸配能力影響大

城鎮經濟不斷快速發展，但燃氣管網格局一般已發展成熟，為滿足城鎮用氣規模的擴大，需要提高舊管道的工作壓力，以增加管網儲氣供氣能力，則也需要對老舊燃氣管道及設施進行更新和改造。

3 老舊小區燃氣改造工程概述

3.1 工程介紹

為提升老舊小區燃氣管道改造水平，保障人們的生命安全，文章以某市老舊小區燃氣改造工程為例，針對燃氣管道改造方法做出分析和探討。該燃氣改造工程主要涉及某市292個小區，實際建設時間為1992年以前，具體情況見表1。由于小區建成年代較早，當時的建設標準和配套指標相對偏低，房屋老化、配套不齊等問題嚴重，再加上缺乏健全的管理機制，小區長期以來各項設施處于無人維修管理的狀態。

表1 本工程老舊小區情況

3.2 本工程老舊小區燃氣管網目前存在的問題分析

3.2.1 各小區燃氣管網實際使用時間長，存在較大安全隱患

本工程的292個老舊小區燃氣管線全部都是在1992年之前施工建設，部分燃氣管道的實際使用年限近40年，與國家相關規定嚴重不符，已經超限10年。同時早期建設的部分地下燃氣管道主要采用的是灰鑄鐵管，由于此類管道對化學成分方面控制不嚴格，缺少電保護系統以及管道防腐層質量相對較差，使得埋地管道實際金屬流失增大，導致管道在投入運行過程中的腐蝕問題不斷加劇，小區存在燃氣泄漏頻發的問題[3]。

3.2.2 違建占壓管線，存在安全風險隱患

老舊小區中部分一層住戶加蓋的廚房、車棚等違建恰恰就建在燃氣管道上，埋在違章建筑下的燃氣管線，隨時都有因地基下沉或受外力重壓使管道發生斷裂造成泄漏的危險。

3.2.3 存在資料缺失及位置不明的問題

老舊小區的燃氣管道大多數施工資料均為紙質資料，而且大部分設計施工圖紙也均為現場手工簡單繪制，使得很多資料難以保存而且不清晰明了，現階段對資料進行核查極為困難，尤其是B小區，由于建成時間最長所以資料損失情況最為嚴重。這使得政府及該市燃氣公司雖然知道小區燃氣管線存在安全隱患，但是缺乏設計、竣工資料的支撐，導致老舊小區燃氣管道的改造工程有著非常大的難度。

4 老舊小區燃氣管道改造方法研究

4.1 管材及管件材料的選用

本工程中的埋地管道采用的均為聚乙烯PE管，架空管道采用的均為無縫鋼管，所有管材、管件均滿足國家標準要求：PE管材、管件皆為SDR11PE100系列，相比PE80其耐壓性能更加優良、管壁更薄、更加經濟。管材滿足燃氣用埋地聚乙烯（PE）管道系統 第2部分：管件（GB 15558.1—2015）要求；管件滿足（GB 15558.2—2015）要求；閥門滿足燃氣用埋地聚乙烯（PE）管道系統第3部分：閥門（GB 15558.3—2008）要求。

4.2 燃氣管道的連接

（1）對于聚乙烯管道之間的連接，本工程主要采用熱熔及電熔對接連接的方式；對于聚乙烯管道和各類鋼管之間的連接，主要借助鋼塑轉換接頭或者是鋼塑法蘭進行連接。實際連接過程中強調借助專用聚乙烯管道施工工具以及相關材料連接。在具體施工過程中，如果聚乙烯燃氣管道的實際管徑明顯≤de90，施工人員需要借助電熔連接的方式來開展；如果管徑>de90，需要借助熱熔連接方式開展連接作業。在實際借助熱熔連接方式時，需要利用刮管器，有效去除管道連接位置的內擠邊[4]。

（2）在開展聚乙烯管方面的連接施工作業時，嚴禁利用明火加熱的方式或者是涂刷黏合劑的方式進行連接；如果在開展連接作業時，實際環境溫度處于-5°C以下或存在大風天氣，需要合理采取保護措施確保作業順利進行，或者調整連接工藝，如果環境過于惡劣，需要及時停工。

（3）連接工藝切實依照所選用的塑料電容焊機要求的操作步驟以及操作規范開展，實際加熱時間、保溫時間還有推力等依照電熔焊機的相關說明進行控制。

4.3 燃氣管溝的開挖以及回填作業

本工程中，管溝借助人工的方式開挖，管溝邊坡結合土壤類別及土壤的力學性質確定，通常以保證不塌方、不偏幫為準；管溝溝底寬度方面需要滿足相關要求和規定。在實際開挖管溝過程中，斷面尺寸保證準確、溝底確保平直、溝內不存在積水以及無塌方、無一系列油類和雜質，具體操作如下。

4.3.1 開槽

在開槽之前，做好土方量計算工作（計算公式如下），并對施工區域中有礙施工的一系列現有建筑物、道路、溝渠、管道和樹木等，由社區出面與各管線前權單位進行協商處理；施工過程中如果地下水位相對較高或者遇到強降雨問題，要采取排水措施降低水位，并及時清除溝內積水。

式中：a、b分別代表邊長；C——工作面；K——放坡系數；h——挖深；通常不放坡時K僅需按0計算即可。

4.3.2 回填

當燃氣管道主體已經完成安裝并檢驗合格后，需及時有效地對溝槽進行回填，過程中留出相應的未檢驗的安裝接口。實際回填前，施工人員將槽底施工過程中遺留的一系列雜物清除干凈；回填時不得采用凍土、木材或者垃圾等進行回填。管道兩側和管頂以上0.5m內回填土不得存在碎石及磚塊等雜物，同時不準采用灰土回填。距管頂0.5m以上的回填土中混入的石塊控制在10%以下，實際石徑控制在0.1m以內，并且保證分布均勻；溝槽的支撐需要在管道兩側及管頂以上0.5m內用回填土回填、壓實完畢，同時在保證安全的前提下進行拆除，施工人員借助細砂填實縫隙；在開展溝槽回填作業時要先回填管底的相應懸空部位，然后再對管道兩側回填；對于回填土需要開展分層壓實作業，一般每層虛鋪厚度應控制在0.2~0.3m之間，管道兩側及管頂以上0.5m范圍內的回填土需要借助人工壓實，對于管頂0.5m以上的相應回填土可借助小型機械壓實，一般每層虛鋪厚度控制在0.25~0.4m之間。

5 燃氣管道改造施工技術分析

5.1 整體改造技術

此種方法適合用于燃氣管道已經明顯超過設計年限的老舊小區，主要做法是將老舊小區中原有的燃氣管道拆除，埋地的管道也要借助大開挖的方式進行拆除，在此基礎上鋪設具備良好抗腐蝕能力及阻燃性能良好的PE管和附件；架空的管道多采用建筑外墻敷設鋼管，符合國家規范且使用較為廣泛。這種方法改造非常徹底，同時小管徑PE材料本身具備著造價低、安全性高的特點。但缺點在于，拆除原有舊管道需要開展大量的土方作業，所以施工周期一般較長，而且對居民的日常生活及出行造成較大的影響[5]。

5.2 翻轉內襯修復技術

在應用此項技術時，施工人員需先將現有的一系列燃氣管道開展徹底的清洗工作，借助專業的液體或利用壓縮空氣充當高強度軟管及黏結劑的動力，將其翻轉到現有的燃氣管道內壁，這樣在管道固化之后便能夠逐漸形成一個新的管體。此種方法一般僅需開展少量土方施工作業，可以避免大規模開挖施工給老舊小區造成的不便，同時借助這種技術，新設管網一般能夠使用30年以上。但缺點在于，此項技術難度相對較大，同時對原材料的質量有著非常高的要求，可以順利完成施工作業的單位較少，其施工費用也相對較高。

5.3 PE管異徑穿插改造技術

此項技術主要指的是借助一根比現有燃氣管道實際管徑小的PE管，利用牽引及推入的方式將其放置于現有燃氣管道中，對現有管道進行替換，從而繼續發揮原有的作用。在實際開展施工作業前，施工人員必須對小區現有管道開展除銹清潔工作，保證可以用肉眼直觀地看到管道金屬本色。在此基礎上，施工人員應將PE管結合施工設計方案完成焊接作業，在完成相關處理工作后，再將其牽引或者是推入相應的老舊管道中。近幾年，由于水平定向鉆技術得到有效發展和應用，使PE管異徑穿插改造技術的實際施工效率和質量得到了進一步的提升，整個改造工程也變得更為輕松簡單。相較于其他改造方式，異徑穿插技術不但省去了大量的土方作業，節約了施工時間，同時對居民的生產生活也有著較小的影響，所以此項技術目前在老舊小區燃氣管道改造工程中應用較為廣泛。

6 結語

老舊小區燃氣管道建設年代較為久遠，存在著較大的安全隱患，危及居民生命財產安全，開展燃氣管道改造工作，是解決燃氣安全的必要舉措。在改造過程中須注意施工、作業安全及送氣安全。文章針對燃氣管材選用、管道連接、挖槽回填以及常用改造技術做出了深入探討，經分析研判，該工程所用改造方法具備良好可行性，值得推廣和應用。