城市燃氣鋼質管道帶氣碰頭施工

鐘 勤

（中鼎國際礦山隧道建設分公司 第一工程處，江西 南昌331211）

隨著我國城鎮燃氣事業的發展，許多大、中城市均已興建了管道輸送的燃氣工程。而對于氣源來說，有的城市已用上了天然氣，有的城市已用上了由液化氣向天然氣過渡的空混氣，而有不少的城市則是充分利用本市化肥廠或鋼鐵廠的焦爐尾氣作為氣源，通過管道系統輸送至用戶。這樣用氣既清潔衛生，又使用方便，減少了污染，符合國家環境保護要求。

特別是近幾年來，隨著國家經濟的發展，城市建設規模不斷擴大，新興的工業區、民用住宅區拔地而起，原來規劃設計的燃氣管道輸送能力已遠遠達不到城市發展中工業、民用的需求。城市燃氣管道敷設也隨之而更改、延伸。在以前的施工中，相當一部分燃氣管道干管的終端設置預留了以便擴展、續接的閥門井；但有些新興的工業用、民用地距離以前敷設的燃氣管道位置太遠。為減少不必要的市政設施投資，各燃氣公司的常規做法就是在最近的干管上破口接管，接通氣源。筆者在新余市城南沙灘口煤氣管道工程施工中成功地進行了一次這樣的帶氣破口接管的作業。文中淺析了這次帶氣破口接管方案的安全實施過程。

新余市管道燃氣使用由新余鋼鐵廠焦化車間產生的焦爐氣。焦爐煤氣的爆炸范圍極限約在4%～70%之間，容易使人中毒，操作方案編制不當，將會釀成難以想象的后果，如果操作不謹慎，管道中滲入了空氣，在管道破口接通后送氣之前，需對主管重新進行排空置換，費時、費力；投資及勞動量、勞動強度也相應增加。新余市城南沙灘口煤氣工程施工，埋地安裝的管道管徑為DN200。最后碰頭處在市中幼兒園附近，街道上行人、過往車輛稠密，且因當時煤氣公司搬遷，以前施工的主干管竣工圖未能找到，這一區域埋地干管的管徑及位置不詳，施工前，先在大概的位置前后開挖，挖出主干管，通過測量，主干管為DN300的螺旋鋼管，且埋深為2.2m，而現行施工的DN200管道在人行道，埋深為1.2m，碰頭處通過中心線測量，離主干管的過公路套管只有200mm。同時，因兩管中心存在1m多的高差，在征得煤氣公司同意的情況下，按以下幾種特殊情況編制了施工方案：

1）在DN200管道上焊接90°彎頭加短管與干管形成三通接口。

2）碰頭焊接時DN300管道中不能停氣。

3）DN300干管上的三通母口不能直接用割炬割開、以避免氣源與明火接觸產生爆炸。

4）三通焊接時存在火源。

5）施工現場過往的人多、車多。

6）煤氣泄漏使人中毒。

7）用氣高峰時不碰頭作業。為確保萬無一失，現場準備好滅火器材、消防用車和急救用車。

碰頭作業的前一天，在碰頭處挖好同時可以容納4人操作的作業坑，并將DN200的碰頭短管預制好。考慮到安全性，碰頭短管一端預制成與DN300相接的三通公口，另一端焊上法蘭盤、兩法蘭之間用盲板帶密封墊用螺栓拔緊，待三通施焊完畢后，松開螺栓，抽出盲板，完成向新管道置換、通氣（見圖1）。

圖1 碰頭銜接施工示意

作業前一小時，在離作業現場最近的調壓站將氣源輸送壓力降至50～120mmH2O（保證微正壓，防止焊接時回火至管內，輸送氣源的管道不存在靜壓，只有動壓），在工作坑內接通一臺防爆小風扇。作業時，在DN300干管上引出DN200管道中心線，以此中心線為基準點在DN300管道上畫出DN200／DN300的三通貫通母口圖（要考慮壁厚，在管內側每隔11～12mm打上洋沖眼），作業人員在完成此項工作后，帶上防毒面具，用手電鉆（Ф12mm）沿畫出貫線在DN300管上鉆出通眼，在鉆通第一個眼時，用水柱表測量管中的動壓是否在要求范圍內，如超高或偏低則及時通知調壓站值班人員調整，如實測壓力正常，則用橡皮泥堵上通孔續鉆（考慮一人作業較累，安排三位鉗工輪換）待所有眼孔鉆通完畢，用木榔頭、短堅木配合將管板迅速敲下，取出管板和橡皮泥，將三通短管段擺上，周圍堵上橡皮泥。工作坑內留下一位鉗工，焊工戴上防毒面具下坑施焊，施焊時采用短弧點焊，剔去一點橡皮泥施焊一點。直至封底焊施工完畢，如施焊過程中發現有連續爆破聲或小火苗存在，則施焊時及時加冷水冷卻，并用橡皮泥堵住內圈。對焊縫較大的地方，采用堆焊方式，待打底焊完畢后，再進行一次蓋面角焊，此時電流應稍調高，并采用壓弧焊接方式。施焊完畢，卸下直管段已擰緊的盲板螺栓，抽出DN200盲板，接通氣源，打開DN200干管閥門，進行置換、通氣。

此次碰頭施工前后時長約3小時，考慮萬一有異常情況發生，安排在多云睛天，且在晚間9：00后開始進行。這種帶氣碰頭施工方法、方式，宜在小管徑的管道上施工較為方便。作業時各種設備、工器具應有備用。這種帶氣碰頭作業操作也較簡單，所耗人力、物力不是很多，在城市燃氣施工中可以充分利用。