试论城市燃气管道设计施工中的常见问题

陈旭

摘要：在城市的发展建设中，对燃气管道的设计和施工进行深入研究具有重要的现实意义，这是一项造福万家的事业，与人们的生命和财产息息相关。在当下的城市燃气管道工程中，依然存在很多问题。文章主要从设计以及施工两个方面对整个工程的前期准备、中期敷设、后续检测等环节中遇见的问题进行分析，并且结合工程实践给出了相应的解决措施，以供参考。

关键词：城市燃气管道；设计施工；市政管道；无损探伤；城市管网

中图分类号：TQ055 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）08-0070-02

随着社会的发展，城市化进程的步伐不断加快，燃气管道的建设作为一项基础性设施建设受到了越来越多的关注，这是一项十分复杂的工作，尤其是近年来，西气东输工程一线、二线及川气东送管线建成运行，中海油广东LNG项目、福建LNG项目、上海LNG项目相继成功落成投产，都使得天然气在全国各大、中城市越来越普及。通常情况下，由于历史原因，燃气管道建设基本都会晚于其他的市政管道，在设计、施工过程中所遇到的情况也会较其他管道更加复杂，本文专门对此展开论述，对经常出现的问题进行总结，并给出了合理的解决措施。

1 设计和施工前的准备及管线道路穿越问题

在进行城市燃气管道设计的过程中，各段管线的路由、管位的具体设置都需要经过城市规划部门的许可，相应的施工图纸设计出来以后，要交给规划部门、有资质的的施工图纸审查单位及燃气建设主管部门进行审批。在施工的准备阶段，负责工程的施工单位需要向政府相关主管部门报批，征得建设、路政、行政执法、园林等部门的同意。防止在施工过程中与相关部门产生矛盾，影响施工进度，延误工期。

在城市燃气管道的设计施工中，经常会遇到管道穿越道路的情况，近年来，随着城市化进程的不断加快，城市规模也在不断加大，其市政道路的等级不断提高，各种错综复杂的道路遍布城市各区域，这就大大提升了交通量，因此，在城市进行燃气管道的施工会遇到很大的阻力，城市主管部门也不允许因为燃气管道的铺设而将交通阻塞过长的时间。所以，碰到燃气管道穿越道路的情况时，首先需要对开挖方式进行选择，将开挖方式与非开挖方式穿越进行比较，从施工的可行性、经济因素等角度来权衡。同时，要与有关部门进行深入的沟通，共同协商，最终设计出一个有效可行的实施方案，同时也要避免重复设计的出现。如果最终确定的方案是开挖方式穿越，在施工之前，需要向相关部门报批，将施工的详细工作计划交由相关部门，由他们对施工的时间进行合理安排，负责施工的单位则应该在安排的时间内进行合理施工，将因施工工作导致的交通影响降低最低。比如：对于开挖的道路，完成管道敷设后要及时回填，对路面进行及时的恢复。如果最终选择的方案是非开挖穿越方法，通常有定向钻法和顶管法两种实现形式。近年来随着非开挖定向钻技术的成熟和施工成本的降低，城市施工越来越多地采用定向钻技术，不但最大限度地减少了对城市道路周边居民的影响，也大大地加快了施工进度，因此，非开挖定向钻技术已成为城市燃气管线施工的首选。

2 燃气管道穿越河流问题及应对措施

在我国的燃气管道设计规范中，对穿越河流问题作了详细的说明，如果条件允许，可以充分利用桥梁进行跨河燃气输送。这也就意味着在燃气管道需要穿越河流时，只需要对管道给予合理的保护措施，它可以充分利用桥梁过河。目前，这种方式在我国的重庆、上海、湘潭等城市都有实现，在这些地方，燃气管道的随桥敷设都已运行较长时期，至目前都未出现问题。进行燃气管道的随桥敷设，应该事先与桥梁主管部门取得联系和进行沟通，在燃气管道设计规范中规定管道的工作压力低于14MPa，并且桥梁能够承受管道重量，管位也能合理安放的情况下，有关部门可以根据实际情况准予燃气管道的随桥敷设。这样进行施工的优点在于施工起来十分简便，具有较短的施工周期，日后的检修和维护工作也十分方便，另外，对城市的景观不会造成负面影响。但在个别城市，特别是城市燃气发展刚起步的一些二、三线城市，由于公路、交通主管部门对燃气业务不熟悉，往往会禁止利用随桥敷设燃气管道，在这种情况下，就只能选择合适的地点穿越河道，地点选择要求有足够的焊管、拖管、泥浆池空间，同时必须对该段河流进行详细的水文地质勘察，设计文件、施工方案经航道、水利、防洪等主管部门审批后方可进行施工。

3 燃气管道安全间距设置问题

燃气管道如果出现故障，严重时甚至会出现爆炸，给人们的生命和财产安全带来严重威胁，因此，地下燃气管道与设施之间需要有安全间距。我国的设计规范对此也做了明确的规定。需要与燃气管道保持距离的主要是一些建筑物和相邻的市政管道。在距离上有水平净距和垂直净距两种，燃气管道的设计人员要严格遵守这些规范。然而，实际的施工环境与人们想象中的环境有很大差距，它要比设计时的情况复杂得多，在城市地下分布有密集的管线，要想准确地保证规范中规定的净距是很难做到的，另外，复杂的地形地貌也造成这一规范的满足难度较大。通常情况下，施工单位要与有关部门协商，对燃气管道实施适当的保护后，可适当缩小规范中规定的净距，同时也不会对周围的建筑物和市政管道造成威胁。根据实践经验总结了如下三种常见的净距设计问题：

3.1 燃气管道与邻近管道的水平净距不满足要求

如果管线长度不够，可以在燃气管道的外部加装一层套管，要注意加装的套管直径是燃气管道直径两个等级以上，同时选用无缝钢管材料，另外，燃气管道与其他管道之间要保持良好的绝缘性能。如果管线太长，可以设置一道隔墙位于燃气管道和邻近管道之间。

3.2 燃气管道与检查井等的净距不满足规范要求

在进行管道的敷设中，难免会遇到检查井和管沟等，当与它们的距离较近时，如果条件允许，尽量绕开这些地方进行施工，进行加弯管绕行施工。如果条件不允许，可以先用水泥砂浆对管沟沟壁进行勾缝处理，然后用水泥砂浆抹面，在这种情况下需要对燃气管道的焊缝进行射线探伤，在零级以上为合格。

3.3 管道局部的埋入深度不满足要求

如果实际的管道埋入深度不满足规范中规定的要求，要采取充分的保护措施对管道进行保护。如果埋入深度不合要求的管段较短，则可以在管道的外部加装套管，同时，在两侧用沥青麻丝封堵；如果埋入深度不合要求的管段较长，则可以采用砌筑管沟顶部加盖板内充沙进行管道的保护。

4 燃气管道探伤中存在的问题及方法

适用于输送城市中压燃气的管材有无缝钢管、聚乙烯塑料管、焊接钢管。根据多年来城市中压燃气管道管材使用及施工情况，在设计压力≤0.4MPa的中压管网中，普遍采用聚乙烯燃气管道（PE管）和焊接钢管。

在使用钢管的情况下，对城市燃气管道进行无损探伤是施工中的重要工作，采用的主要方法有射线探伤和超声波探伤，这两种方法的使用范围是不相同的，在侧重点上也有很大差别。射线探伤通常是采用X射线，这种方法的主要优点在于具有较高的透视灵敏度，并且探伤的记录可以永久地保存下来，不足之处在于具有较高的费用，设备较为笨重，对于裂纹类的缺陷也无法辨认。相比之下，超声波探伤的使用范围要广泛得多，不会对人体造成任何伤害，对于裂纹类的缺陷也能够有效地检测出来，并且能够将缺陷的深度位置测定出来，具有较低的使用费用，可以随时检测运行中的各项设备。主要不足在于只能实现简单的检测，受工作人员经验的影响较大，也无法实现探伤记录的永久性保存。

近年来聚乙烯燃气管道（PE管）在城市中、低压燃气管道系统的应用越来越广泛，PE管能较好地解决钢管、铸铁管的腐蚀和接头泄露问题，具有很好的抗震性能，抗慢速裂纹增长（SCG）、快速裂纹扩展（RCP）能力和可挠性及抗刮痕能力，从而确保了燃气管网系统的安全运行。同时PE管施工和安装极为方便，系统造价低，维护费用少，可大幅降低工程及运营成本。但目前对PE管焊接口的探伤尚无较好的方法，只能焊接后对焊口进行翻边切除检验或抽样破坏焊口检查，对焊机性能稳定性要求较高，推荐选用全自动焊机进行施工。

5 结语

作为一项复杂的系统工程，城市燃气管道的建设工作值得人们深入研究，它也是城市管网中的重要环节，为安全运行提供保障。当下，城市燃气发展迅猛，对于燃气管道的设计和施工具有更高的要求。为了建设出造福千家万户的合理燃气管道，工作者们应该深入研究燃气管道安装、设计、施工中的各个环节，积极采用新技术和新材料，掌握最新科技，不断改善当前的局面。本文主要从设计以及施工两个方面对整个工程的前期准备、中期敷设、后续检测等环节中遇见的问题进行分析，并且结合工程实践给出了相应的解决措施，以供参考。

（责任编辑：周 琼）