3.2 地下燃气管道查漏方法[13~16]
① 使用检漏仪器查漏
城市燃气气源如果是含一氧化碳的煤制气,可以使用一氧化碳检测仪来查漏,这种利用气体化学反应的检测仪在日本使用较多。国内生产的一氧化碳检漏仪器,在接触到含一氧化碳的气体时,便会自动发出声响报警。此外还有许多种利用气体渗透性、光学性能、泄漏声响等制成的检漏仪[17~22]。
② 管道井检查
在敷设燃气管道的道路上,可利用沿线给排水管道、电缆等管道井,来判断是否有燃气泄漏。
③ 巡查路旁树木[6]
因燃气中含有少量影响植物生长的有害物质,若树木根部接触到燃气,树叶就会枯萎或变色。巡查燃气管道沿线树木的生长状况,便可以发现地下管道泄漏。
④ 利用凝水缸判断泄漏
地下燃气管道沿线设置的凝水缸一般按照抽水周期规律性地抽水。若发现某凝水缸抽水量突然有较大幅度增加时,就要怀疑有可能是管道出现裂缝。当管道埋设较深时,地下水的压力有可能高于管内压力(这种情况大多出现在低压燃气管道上),从而使外部积水反灌进入管道并流入凝水缸。因此,可以从管道抽水异常推断燃气管道的破损和泄漏。
⑤ 打孔查漏
沿着燃气管道的走向,在地面上每隔一定距离(一般为2~6m)打1个孔洞,用嗅觉或检漏仪进行检查。发现有燃气泄漏时,再加密孔洞,通过气味浓淡来判断出比较准确的泄漏点。然后再破土查找。据悉,上海、大连等城市的燃气公司都组成了专业队伍,常年打孔巡检,效果很好。对于坚固的高级路面,可采取预先埋设检漏管的办法[13],不但可以检查燃气泄漏,还可以防止泄漏的燃气侵入建筑物内。检漏管装置见图1。
⑥ 挖探坑
在管道位置或接头位置上挖探坑,露出管道或接头,检查是否泄漏。探坑的选择应结合影响管道泄漏的各种因素来分析,如遇管道经过车行道和人行道时,探坑应选在车行道上,或者调查是否有其他施工部门在附近施工等。探坑挖出后,即使没有找到泄漏点,也可以从坑内燃气气味浓淡程度,大致确定出泄漏点的方位,从而缩小查找范围。
⑦ 堵球查漏[6、12]
在文献[12]中,简述了一种堵球查漏法,笔者依据它的原理,研究改进成一种简单实用的检漏工具,见图2。
这种燃气检漏连通球工具,利用两只相互连通的橡胶球,在管道内制造一个局部密闭空间,用来检漏。这是一组用橡胶管连接起来的可充气的连体橡胶球胆,球胆充气软胶管是为主阻气球、辅阻气球充、泄气用的专用管;测压软胶管穿过主阻气球通至两球间,它与主阻气球密封连接,但不连通,不影响连通球本身的整体密闭性,它的作用一是为管道内新制造的这个局部密闭空间充、泄气,二是充气后测压;系拉带是检漏完毕后为取出连通球而专设;橡皮塞起密封作用,与软管和系拉带之间用橡皮泥密封。
该检漏工具使用中应注意如下事项:a.放入管道之前要吹气检查连通球及其连通管是否完好。b.往管道内放置时,要谨防锐物划伤而破坏密闭性,还要注意连通管不能扭结而阻碍两球的连通。c.该工具制作时两球之间距离(即连通管长度)不宜大于5m。d.要选择适宜的型号,最基本的要求是:球胆具备一定的张力,球径小于管道内径时,管内压力能推动球胆行走,到位后球胆的膨胀量能使球径远大于燃气管道内径。
堵球查漏一般都在燃气管道内压力较低,且燃气不流动或流速极小的情况下进行。将连通球放置妥当后,用球胆充气软胶管充入空气升压使球胆膨胀,这样两球间就形成一个与两端隔绝的密闭空间。再用测压软胶管向此密闭空间充气(以氮气等惰性气体为宜),达到一定压力后,停止充气。在测压软胶管的地面端接U型压力计测压观察,如果这段空间的管道壁有破损而泄漏,则压力会下降。如此移动检查,即可确定泄漏点位置。在查漏实践中,这种方法比较实用,但还有一些弊端和不方便的地方。
依照图2的原理,笔者还研究出另外一种方法。具体做法是:先在有泄漏疑点的管段上钻3个丝孔(两侧为装球孔,中间是测压孔,怀疑的泄漏点在两个装球孔之间),再将测压胶管一端从测压孔伸进两球间的测漏管段中,然后再分别从两个装球孔各送入一个球,各自充气封堵后使待测管段形成密闭空间。通过测压胶管及U型压力计可以知道被测管段压力变化。如泄压,还可以通过测压胶管向密闭管段内充气(以氮气等惰性气体为宜)升压,并观察压力变化。如此可进行反复试验,直到确定泄漏点为止。如果测试中稳压较好,则可确认漏气点不在两球之间的管段,应继续如法钻孔堵球查找。
如果两球之间的管段上连接有用户,则可利用用户引入管进行管道检漏(见图3),充气和测压可充分利用用户引入管及户内管。
⑧ 常年查漏、形成制度
燃气管道查漏应是输配管理的一项经常性工作。泄漏检查的次数应根据管道的运行压力、管材、埋设年限、土质、地下水位、道路的交通量、有无特殊构筑物、以往的泄漏记录等全面考虑后确定。巡检工作应有专人负责,常年坚持,形成制度。除平时的巡检管理外,每隔一定年限还应有重点地、彻底地检查一次。检查方法可结合管道的具体情况适当选定。
4 泄漏维修[23~26]
处理泄漏一般分两步走:第一步是紧急处理,泄漏部位一经发现,在工具和材料暂未备齐的情况下,必须立即采取紧急措施,使用破布、棉纱和泥巴等随手可得之物抢先堵住泄漏点。第二步是彻底消除泄漏,修复泄漏点应根据管道损坏的具体情况,采取相应的操作方法保证堵漏的可靠性、永久性。
① 承插式接口泄漏的修复[27]
修理铸铁管承插式接口泄漏时,一般情况下应停气进行修复操作。首先要确定接口填料的类别,然后才能开展修复的准备工作。对于青铅接口,修复前先把接口处泥土清理干净,然后使用铅凿、手锤捻紧铅口,铅口凹陷时,可加入一些铅线、铅条继续捻入接口内,直到接口完全不漏为止。对于水泥接口(包括纯水泥接口、膨胀水泥接口、石棉水泥接口、三合一水泥接口),应将接口内水泥部分或全部剔出,在打紧麻丝后重新配好水泥填料捻入接口,并覆盖湿破布养护。当泄漏接口位于车行道时,应将原水泥接口改为青铅接口,以改善接口性能。
② 焊缝泄漏的修理
钢管焊缝开裂泄漏进行正式施焊修理时,应将燃气截断,管内用惰性气体或空气将燃气充分置换,或者保持正压带气操作。要绝对避免管道内燃气与空气混合浓度在爆炸极限范围内,必须充分保障施焊修理时安全操作条件。
③ 管子泄漏的修理[6]
无论是铸铁管,还是钢管,当管子出现腐蚀、裂口、折断而发生泄漏时,可使用夹子套筒修理。夹子套筒由两个半圆形的管件构成,当套住管子后,用螺栓连接起来,夹子套筒与管子外壁之间用密封填料像承插式接口一样进行处理。
④ 砂眼、孔洞的修理
铸铁管上出现砂眼、孔洞等缺陷,可在缺陷上钻孔攻丝,然后用涂好铅油缠好麻丝的外螺纹堵头拧紧在管道上新钻制的带有内螺纹的孔内,封堵泄漏点。
⑤ 承插式机械接口泄漏的修理[27]
燃气铸铁管承插式机械接口主要靠接口填料和橡胶圈来保障接口的密封性。此类接口发生泄漏多因接口填料松动,漏出的燃气直接接触到橡胶圈,日久橡胶会吸收燃气中的苯而发生变质,逐渐丧失密封作用。修理时,应拆下已损坏的橡胶圈,捻紧铅或水泥填料,更换新的橡胶圈后,用压兰将压力环压紧。
⑥ 其他
地下管道的使用年限因管材、土质、地基状况等的不同而有差异。按照铸铁管、钢管等不同材质和不同地段,对于经过一定运行年限或发生过多次泄漏的管道,应有计划地进行疏密有致的排查。对于腐蚀特别严重、泄漏部位较多、泄漏频繁的管道,应当果断予以更换。
参考文献:
[1] 张一先,张隆.管道燃气泄漏事故评估的不确定性[J].煤气与热力,2000,20(1):9-11.
[2] 杨静,李华章.人工燃气转换天然气后管道泄漏处理技术[J].煤气与热力,2009,29(3):B49-B51.
[3] 孙立国,周玉文.埋地燃气管网泄漏规律及其次生灾害预防研究[J].煤气与热力,2010,30(1):B38-B42.
[4] 冯伟琳,汪欣荣,宋张荣,等.燃气供销差的产生原因及对策[J].煤气与热力,2008,28(3):B53-B56.
[5] 范金生.燃气供销差的主要因素与整治[J].煤气与热力,2009,29(4):B38-1341.
[6] 詹淑慧,李德英.燃气工程[M].北京:中国水利水电出版社,2008.
[7] 魏军甫,徐姜,李帆.城市燃气管道泄漏的原因分析与对策[J].煤气与热力,2004,24(2):105-107.
[8] 贾雁群,李连星,叶茂,等.燃气管网泄漏事故原因分析与预防措施[J].煤气与热力,2005,25(7):59-61.
[9] 孙晓文,孙海军.天然气转换后管网泄漏原因与对策[J].煤气与热力,2008,28(4):B46-B47.
[10] 虎继远,刘中兰,徐杰.燃气管道泄漏事故成因及防范对策[J].煤气与热力,2009,29(11):B23-B26.
[11] 哈尔滨建筑工程学院,北京建筑工程学院,同济大学,等.燃气输配(第2版)[M].北京:中国建筑工业出版社,1988.
[12] 日本燃气协会(著),天津建筑设计院(译).城市燃气管道[M].北京:中国建筑工业出版社,1979.
[13] 吴长征,王运阁,于京春,等.地下燃气管网监测点建立的探讨[J].煤气与热力,2000,20(4):308-310.
[14] 郭祖培,刘晨.燃气管道泄漏检测的研究[J].煤气与热力,1989,9(5):46-48.
[15] 李志鹏,李艳红,胡国新,等.燃气管道检测技术综述[J].煤气与热力,2003,23(9):566-568.
[16] 孙彦磊.燃气管网防腐检测方法[J].煤气与热力,2007,27(8):57-59.
[17] 孙立国,周玉文,部敬孝.车载FID市政管网燃气泄漏预警系统研究[J].煤气与热力,2010,30(2):B24-B28.