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燃气管道的检测与修复
发布者:admin 发布时间:2014/12/8 17:57:59 阅读:1082

一、     概述

上海燃气已有一个半世纪的历史,从1864年埋设第一根煤气管道以来,现在的地下燃气管道已近1万公里。由于年代久远,大量早年铺设的地下燃气管线,已频繁出现腐蚀、泄漏甚至断裂现象,严重威胁着输气安全。其次,随着国家西气东输工程的投运和上海天然气转换工程的加快,由于天然气性质与人工煤气有着很大区别,上海浦西地区大量的地下煤气旧管道需要更新、改造。繁重的燃气管道修复任务已提到议事日程上来。

然而,为了进行有效的修复,在管道修复之前,对燃气管道进行检测,即对需要进行修复的管道尤其是管道内部进行“健康”检查与评估是绝对重要的。当然,对于整体非开挖燃气管道施工工程而言,除对管道内部的检测必不可少以外,在进行非开挖定向穿越时,对施工范围地下管线的外部探测,即对地下管线的性质,平面位置、走向、埋深、规格、材料等进行探明也是绝对必要的。

本文仅对燃气管道的内部检测与修复技术进行一些论述。

二、    燃气管道的检测

燃气管道的检测目前常见的方法有外查内查二类(目前上海地区仍以外查法为主)。

1.  外查法

⑴钻孔检查法——在地面上沿管线钻小孔,然后采用气体探测,测定管道是否泄漏。上海燃气规定“2+1”,即道路干管一年一次,街坊支管一年二次。

⑵开挖“样洞”检查法——主要为寻找泄漏点或确定管位。

近年来随着技术进步与非开挖技术的普及,开挖检查法已越来越少采用。但是,既使是当今,在某些特殊场合,例如CCTV,机器人都无法进入而又必须探明的复杂管位地点,开挖检测仍然是不可避免的。

2.  内查法

⑴   .CCTV(Closed  Circuit  Television闭路电视)检测法。该方法如今已广泛采用,可以对管道破损、龟裂、堵塞、树根侵入等症状进行屏幕检测和记录,以便对管道进行更换和修复。目前在上海市场上销售及展览会上展出的进口品牌的CCTV已有多种。目前比较畅销的著名品牌如英国雷迪(Radiodetection),德国伊伯克(IBAK),美国确视(CUES),加拿大因克吐恩(INUKTUN)等等,它们具有着如下的共同特点:

①      构造精良,成像清晰,能摇头,自动化程度较高;

②      互换性强,适应性强,均配有图像刻录装置;

③      价格较高(每套RMB 80万元或以上)。

由于进口CCTV设备价格昂贵和其他诸多因素,目前CCTV的应用尚处起步阶段,主要用于燃气管道内穿管修复时对旧管道的探查。                    

针对国内旧燃气管道煤焦油多,垃圾多以及常常未清洗干净,甚至不清洗就要就要求入管探测的要求,高价进口的CCTV常常因怕损坏而无法应用。为适应国内燃气管道的检测和节省费用,我华焰公司曾自行开发了较简单的CCTV,几年用下来,具有着实用和耐用的特点,在此,我们也想利用这一机会,提出来,希望国产化,适应国情和价格较低廉的CCTV早日有人组织研制生产与面市,以满足国内日益增长的CCTV需求。

依据我们的经验,我们对国产CCTV的要求有如下几点:

1.  成像清晰,头能摇,图像能显示距离,能刻录;

2.  行走距离不低于250m适应口径100㎜~1000㎜;

3.  有带电刷盘的放线盘和距离计量器;

4.  最亮达强光级,亮度可控照明;

5.  防爆、防水、防泥沙侵入;

6.  规格品种多样,以适应不同需求;

7.  价格每套不超过RMB 15万元。

管道机器人。管道机器人是一种可沿管道内行走的机械,它可以携带一种或多种传感器及操作装置,在操作人员的远距离控制下进行一系列的管道检测维修作业。因此,是一种避免开掘式检测的较为理想的管道自动化检测设备。一个完整的管道检测移动机器人系统,应由行走机构、管道内部摄像识别检测系统、信号传递控制系统及机械手执行系统等组成。其中移动载体和内部环境识别检测系统是管道检测移动机器人的核心部分。

三、    燃气管道的修复

与输送其他介质的管道相比,燃气管道的修复由于涉及到安全问题而要求十分严格,技术上也更加复杂,为此,华焰公司与同济大学及上海燃气处合作于2004年完成一项市级重点攻关课题,题目是“天然气转换过程中燃气管网非开挖更新改造技术研究”,该课题对燃气管道的修复进行了全面研究,最终通过了鉴定,并获得了当年度市级科技进步三等奖。

课题组吸收引进国外先进的非开挖技术,根据我国国情和现有管网条件,经过艰苦努力,开发成功了“燃气管道非开挖翻转内衬技术”、“聚乙烯燃气管道穿管技术”和“非开挖聚乙烯燃气管挤压穿插技术”三种实用性的煤气管非开挖更新转换天然气的技术,它们的技术经济分析列表如下

 

三种非开挖修复旧管新工艺技术经济分析表

种类

项目

全开挖

非开挖

翻转内衬

非开挖

异径穿插

非开挖

挤压穿插

路面开挖量

沿待修复管道,路面全线开挖,开挖量大

开挖少量工作坑,因软管可盘卷,施工占用场地少

开挖少量工作坑,穿管临时占用需穿长度的场地

开挖少量工作坑,穿管时临时占用需穿长度的场地与挤压机占地

对交通影响程度

影响较大

影响较小

很少影响

影响较小

对环境影响程度

开挖造成灰尘飞扬,空气污染,泥污水流入下水道,极易造成堵塞

基本无影响

基本无影响

基本无影响

施工周期

大面积开挖路面、排管,路面修复工期长

比开挖排管施工周期缩短

15%~25%

比开挖排管施工周期缩短

30%左右

比开挖排管施工周期缩短

15%~20%

经济成本

较高

比开挖排管下降8%~10%

比开挖排管下降10%~18%

比开挖排管下降9%~12%

项目实施前期工作量

因开挖涉及面广,需与交通、市政等多个部门协调,项目实施手续繁多,困难较大

因对交通影响小,方便实施

因对交通影响小,方便实施

因对交通影响小,方便实施

与此配套,课题组还独立自主开发研制成功“JMP型CCTV管道探测车”“S型、O型管道快速镶接件”和“专用管道清通器”等多项成果,均获得国家专利。发表数篇“非开挖技术”论文。

课题组将上述三种非开挖技术通过试点工程,撰写了“燃气管道非开挖翻转内衬(凤凰工艺)技术规范”“聚乙烯燃气管道非开挖穿管技术规程”和“非开挖聚乙烯燃气挤压穿插技术规程”。为上海和我国城市煤气管道转换天然气采用非开挖技术提供理论和实践依据。

从试点工程各类数据表明,由于采用非开挖管道修复技术,在基本不开挖路面条件下完成的工程,大大减少对城市环境干扰,而且施工周期缩短15-20%,工程成本下降9-12%,具有显著的社会效益和经济效益。在各方支持下上海华焰燃气管道工程技术发展有限公司在上海、青岛、杭州等地采用上述非开挖研究成果已先后完成60余公里煤气管网改造,成功地转换天然气,不仅为东气和西气入沪立下汗马功劳,而且为我国城市天然气转换开拓新的路子,提供成熟的经验。

 
 

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