范文一:青岛市地下既有燃气管道改造安全保护措施技术方案
青岛市地下既有燃气管道改造安全保护措施技术方案
专家评审意见
为解决青岛市地下既有燃气管道改造过程中遇到的安全间距问题~保障施工及运行安全~促进改造工程的顺利进行~2014年3月10日~青岛市市政公用局邀请中国市政工程华北设计研究总院、中交煤气热力研究设计院有限公司、沈阳市规划设计研究院、山东建筑大学的5位专家组成专家组,名单附后,~青岛市规划局、青岛市城乡建设委及相关燃气企业等人员参加~对青岛市既有燃气管道改造安全保护措施技术方案进行评审。专家组听取了有关问题的汇报~审阅了青岛泰能燃气集团有限公司组织编制的《青岛市地下既有燃气管道改造安全保护措施技术方案》汇报材料,以下简称《方案》~见附件,~经过认真细致的讨论~形成如下意见:
一、针对青岛市既有燃气管道改造工程管位与道路侧石边缘、雨污水等其他专业管线间距不足的问题~在设计压力不高于0.4MPa的情况下~《方案》采取的安全防护措施符合现行国家规范编写的原意~方案是可行的。
二、该《方案》中的青岛市登州路、北仲三路、巫峡路、毕家上流通路、康宁路等既有燃气管道改造工程针对其与道路侧石边缘、给水、中水管道、直埋热力管道、雨水、污水管道、电力、通信电缆管沟、排水暗渠平行、交叉敷设时的间距不足问题提出了相应的安全防护措施~具体意见如下:
1、燃气管道与道路侧石边缘间距存在着小于1.5米但不小于0.8米的情况~改造方案中采取提高材质标准、提高施工要求、提高运行管理要求等安全技术措施是可行的。
2、燃气管道与给水、中水管道间距存在着小于0.5米但不小于0.4米的情况~改造方案中采取提高材质标准、提高施工要求、提高运行管理要求等安全技术措施是可行的。
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3、燃气管道在青岛市毕家上流通路的改造过程中距离直埋热力管道间距0.4米的情况~改造方案中管材选用钢管Q235B~在燃气管与相邻的供热管线之间加设120mm厚的蒸压粉煤灰砖墙,砖墙两侧C25水泥抹面~同时采取提高施工要求、提高运行管理要求等具体安全技术措施~方案是可行的。
4、中压燃气管道在青岛市北仲三路改造过程中距离雨水、污水管道0.6米~改造方案采取高密度聚乙烯PE100的PE管材~同时提高了施工要求和运行管理要求~采取的安全技术措施是可行的。
5、燃气管道在青岛市登州路改造过程中距离电力、通信电缆管沟间距为0.5米~改造方案采用聚乙烯PE100的PE管材~PE管道加大壁厚~选用SDR11系列。同时采取提高施工要求、提高运行管理要求等具体安全技术措施~方案是可行的。
6、燃气管道在青岛市康宁路改造过程中与排水暗渠平行净距为0.6米~交叉敷设间距在暗渠下净距为0.5米~改造方案采取提高材质标准、进行基础处理、提高施工要求、提高运行管理要求的同时加设套管及检漏管等安全技术措施~方案是可行的。
三、专家提出如下建议:
1、方案中提出在燃气管道相邻的城市地下空间的重点部位增加燃气泄漏报警设施。
2、中压燃气管道与电缆沟、雨污水管线在采取《方案》中的安全技术措施后~最小水平净距不宜小于1米~当小于1米时~在电缆沟、雨污水管线与燃气管道之间增设隔墙。
附件1:专家组人员名单
附件2:《青岛市地下既有燃气管道改造安全保护措施技术方案专家评审会汇报材料》
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专家组长签字:
专家签字:
二〇一四年三月十日
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范文二:长输燃气管道水工保护措施论文
长输燃气管道的水工保护措施
摘要:公路、铁路、航运、水运以及管线输送作为当前世界上主要的五大运输方式,其中燃气长输管线具有输送量大且成本低、能耗小、安全性高以及经济效益高等诸多优点,是燃气产品输送的最佳选择方式。随着管道科学技术水平的提高、官网规模的不断扩大,管道运输已经在世界经济中占据重要地位。本文主要探讨了长输燃气管道的水工保护措施。
引言
长输管道运输是燃气的主要运输方式,对于我国工业的发展有重要影响。但是,我国很多燃气长输管道由于使用年限过长,已进入老龄化阶段,长输管道长期埋设在地下,受环境和腐蚀的影响具有易燃易爆的特点,发生事故后会引起严重后果,所以,必须加强对燃气长输管道的安全管理与建设,防范和控制安全事故的发生。
一、长输管道施工中常见的问题
(一)、长输管道腐蚀问题
腐蚀是影响燃气长输管道使用寿命的重要因素,也是管材发生失效事故的主要原因,会造成严重的环境污染。长输管道在铺设中会穿越河流、公路以及铁路,其中穿越河流对与长输管道威胁最大,例如,防护不当和挖沙取土会造成河道滚动以及河床下降,进而对管段造成危害,所以为了防止其危害,管理部门会采取打桩的方式对可能裸露的穿越部位进行加固处理,但是随着管道使用时间的增加,很多管桩会裸露在河床之上,一旦裸露悬空便会对管道的安全运行造成威胁,
腐蚀穿孔和漏油现象是不可避免的。所以,面对我国燃气长输管道的严重腐蚀现状,必须采取防护措施加以重视。
(二)、第三方施工
在长输管道申请获批后,当地政府可能会规划高速公路、成品油管线等工程建设,导致多个线性工程相互影响,主要表现为交叉穿越、近距离平行布置和燃气管线同沟铺设。由于多个工程分别隶属于不同的建设单位,建造现场施工往往不能同步进行,另外由于设计、运行、施工的安全标准都不相同等原因,以致于引起不同管线外加电流互相干扰引起防腐层保护失效、安全距离不足,因抢工期机械开挖造成管线损伤、施工机具材料对埋地管道的碾压、近距离爆破等,这些危害是造成长输管道安全隐患的主要原因。
(三)、未按设计图纸施工
管沟开挖深度是依据设计文件开挖深度确定,同时施工中还需考虑地形地貌因素。施工中部分地段未按照设计要求的深度开挖,或未综合考虑地貌因素就可能导致管道的埋深不足。未采取有效保护措施的浅埋管道尤其是高压天然气管道常因遭受外力冲击等原因造成管道的损伤、泄露或爆炸,对运营单位、下游用户可能造成严重的经济损失甚至危害周边人身安全。因此在浅埋处一定要对管道的安全性进行校验,如若不能满足管道的安全运营,必须采取有效的防护措施。
(四)、顺河沟岸边敷设
对于管道顺河沟岸边敷设,水流的冲刷作用主要表现在河流沟岸的崩塌。 岸坡侵蚀机理:一是,由于汛期来水量的不同,会使得水
流方向在某一个时期、某一个地段发生变化,这种变化会造成河流态势发生变化,造成河流顶冲点位置前移或后退,其结果是原来不直接遭受水流顶冲的岸坡因受到水流的顶冲作用而急剧后退。二是,由于河岸长期受水流的浸泡作用,从而造成岸坡整体坍塌后退。
二、水工保护方案
为了防治安装好的管道在不同的环境以及不同的地质条件之下遭受到水害的侵蚀,在实际的工程建设中必须要因地制宜,例如在选线时一定要合理,这是避兔水害最根本的方法在进行线路选择时,既要满足施工的相关要求,同时还要注意节约相应的维护费用。
三、长输管道水工保护常见措施
(一)、过水堤
采用过水堤主要是为阻止沟谷与河道的继续下切,迫使堤上游河道挟沙淤积起来,保证管道埋深。由于这种水土保护设施提高了原有河床面,在管道下游根部形成跌水面,这样势必对管道下游形成冲刷故此要对其根部进行消能防护。在岩石或砾石沟谷、河道中采用砌石结构时,其基础最好下至稳定的岩层上,以保证其坚固性。否则就需要采取深埋措施,以保证管道的安全性。
(二)、管道穿越坡耕地
结合以往工程的成功经验,管道在穿越坡耕地时,采用在管沟内砌筑基础的堡坎措施。对施工破坏的水渠进行及时恢复,可以有效的确保管道安全。堡坎主要形式包括浆砌石堡坎、干砌石堡坎、草袋码砌式堡坎等。水渠主要形式包括原土夯实、浆砌石水渠、预制板式水
渠、U形预制块水渠等。
(三)、三七灰土挡墙
灰土搅拌。灰土的配比应为体积比,除设计有特殊要求外,一般为2?8 或者3?7。拌和时必须均匀一致,至少两遍,拌和好的灰土颜色应一致,并当日铺填夯压; 灰土施工时,含水量宜控制在最优含水率的范围内,现场也可以用"土办法"控制: 洒水润湿,用手将土紧握能成团,用手指轻捏可碎,或手握成团、落地开花,这种就达到了最适宜夯实的情况;回填夯实。如果从管道底部开始,那么必须先用木夯在管道方圆 500 mm 进行夯实,随后用机械夯机。每层灰土的厚度为 25 cm ,30 cm,夯夯相接纵横交叉进行; 夯实的遍数应现场实验确定,一般不少于 3 遍; 检验三七灰土夯实方法: 用直径2 cm,长度1 m 的螺纹钢在离地0.7 m 处自然下落,插入土中2 cm ,3 cm 为合格。
(四)、排堵结合法
排堵结合法一般要视地形情况而定,对流经管道附近的一些冲沟,如果在其上游远离管道处有可以排水的通道,则可以切断上游来水,采用引水挡坎将水流引走,使管道附近的水流消失或流速减缓。或采用水泥浆砌石护壁,护坡将整个管线包围在砌石面之内,在间隔一定距离修筑排水沟,将沿管线护面流下的水引至管道之外以达到防护目的。
(五)、浆砌石水保
砂浆搅拌( 配比的体积比为不低于 1?6) 。水泥作业场地应
铺放铁皮或其他隔水措施,避免造成水分流失或混入泥土;水保砌筑。石砌体的第一皮及转角、交接和洞口处,应用较大的毛石砌筑,并且大的一面朝下;若基底为石质或者混凝土时,应将表面清洁干净并湿润,方可砌筑;砌体应坐浆分层砌筑,每3 层 , 4 层为一个分层高度,找平一次;砌石时先砌外面定位行列,然后砌筑里面,外层与里层砌块应交错连成一体,砌体内任何部位都必须砂浆饱满,必须达到 80%以上不得出现空洞现象;层间砌石要上下错缝,拉结石、丁结石交错设置,拉结石的间距不大于2 m,竖直方向不能出现通缝; 石块间均应有砂浆粘结,不得直接接触。砌筑上层时,要避免扰动下层; 伸缩缝施工时,应先放入预先加工好的缝板,以保证缝宽和两侧砌面的平整,伸缩缝竖直贯通整个断面; 勾缝,应保持砌合的自然缝,两者之间应粘结牢固,密实光洁,清晰美观。
结束语
长输管道施工常因地下障碍物及施工环境所限不得不进行浅埋施工,或经长期雨水冲刷造成管道埋深不足。浅埋的长输管道如不对其采取特殊的保护措施,对管道的安全运营及使用寿命有严重的影响。上述几种案例仅为施工中较为常见的处理方法,在施工过程中针对不同条件和不同环境灵活运用有效的保护措施对管道施工具有十分重要的意义。
参考文献
[1] 李培民. 长输燃气管道的水工保护措施[J]. 中国新技术新产品,2009,18:100.
[2] 郭峰,丁慧超. 长输管道建设中的水工保护措施[J]. 中国石油和化工标准与质量,2012,06:262.
[3] 郭坚,王令. 浅析长输管道水工保护施工[J]. 商,2012,08:154.
[4] 马勇,张光一,文红星,李民民. 长输管道高山峡谷段水工保护优化设计[J]. 化工管理,2013,16:245.
范文三:长输燃气管道的水工保护措施
长输燃气管道的水工保护措施
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ChinaNewTechnologiesandProducts
长输燃气管道的水工保护措施
李培民
(中煤龙化哈尔滨输气有限公司,黑龙江哈尔滨15056) 工程技术
摘要:本文介绍了哈尔滨一依兰(简称哈一依)长输燃气管道的水工保护的重要性,
及在亚粘土,轻亚粘土地区穿越管护岸工程和护底工程水 工保护等措施.
关键词:长输管道;水工保护;护岸;护底
1概述
哈一依长输燃气管道,位于黑龙江东部张广
才岭北部低山丘陵和松辽平原东部,管道全长
247km,其中DN700mm的管道58km,DN600mm 管道189km.管道穿越林区67km,穿越石方段
50kin,穿越大小河流97条,其中大中型河流4
条.管道设计压力2.16MPa,于1993年建成投
产.该管道处于低山丘陵区,地形具有较大的汇
水面积,大量雨水在短时间内集中排泄而下,形
成较大的冲刷.管道埋设地区属亚粘土,轻亚粘
土,土壤疏松,孔隙率较大,施工开挖扰动后易
形成水土流失,河道摆动幅度大,使管道裸露而
遭受冻胀,冲击,破坏.投产以来,经历1994年,
1998年特大洪水袭击,多次发生蚂蚁河,阿什河
漂管等重大险情.因此,河床下切,河岸崩塌后
退已成为管道安全的重要障碍,哈一依长输燃气 管道水工保护成为管道维护管理的一项重要工 作.
2水工保护措施
从管道的水工安全来看,穿越工程显然有 两方面的问题.当河床持续冲刷下降时,原来埋 设在河床下面的管道有可能裸露悬空,水流冲 刷导致管道防腐层破坏或管道断裂;再就是河 岸的侵蚀后退使管道爬伸段裸露破坏.对于前 一
种情况,穿越管道的水工保护措施就是防止 河床的持续冲刷,当这种冲刷不能限制时,采用 一
定的工程措施固定管道使其免遭破坏;对于 后一种情况,则需要保护河岸,避免持续后退导 致管道外露进而威胁管道安全.下面根据对哈一 依长输燃气管道近年的维护管理情况,介绍几 种水工保护措施.
2.1护岸工程
护岸工程是针对河岸的横向摆动而言的, 主要防护穿河管道或临近河岸的地下管道安 全.
抛石护岸.通过抛石加大河岸物质的抗冲 性以维持河岸的稳定,保护长输管道安全.河道 横断面上的抛石范围,上端应自枯水位水边开 始向河中抛护,下端则根据河床地形而定,对于 深泓逼岸的河段,下端应达深泓,对于深泓离岸
1:4处.块 较远的河段,则可抛至河底坡度1:2,
石的尺寸应根据河水的最大流速来确定,以不
能冲刷移动为宜.抛石厚度以保证块石层下的 河床砂砾不被掏刷为准,一般为块石直径的两 倍即可,在水深流急的部位,抛石厚度可增大为 块石直径的3,4倍.整个岸坡抛石厚度,可将岸 坡分为上,中,下三段,各段抛石厚度分别为2d, 2.od一2.5d,2.5d,4.0d,d在块石平均直径. 砌石护岸.对于枯水位以上的护岸工程可 采用干砌块石或浆砌块石护岸.干砌块石护岸 在水流冲刷作用下,易发生块石下面的土粒和 砂砾被掏刷而使块石下塌破坏护岸,因此要特 别注意石料大小的搭配和砌石坡度的选择.根 据长输管道的维护情况,建议采用由底层至面 一
100一中国新技术新产品
层分砌铺的方法,即:无纺布(土工布)底层,砂 砾石中层,单层块石面层,以防止水流掏刷.护 岸坡度取l:3为宜,单层块石面层厚度以o.25, o.30m为宜,护岸顶部封顶锁口.
丁坝护岸.丁坝由坝头,坝身和坝根组成, 整个工程在平面上与河岸相接形成丁字形护 岸,通过局部水流控制,防止河岸后退.实际工 作中,由多个丁坝组成的丁坝群护岸效果较为 理想.坝长一般为10,150m,坝间距不超过坝长 的1O倍,一般为6,8倍,坝顶宽2-3m.坝头坡 度为1:2,坝的上下游侧坡为1:1.51:2,坝顶纵 坡为1/20,1/30,坝身一般为下挑.丁坝护岸是通 过改变水流原来的流动方向,减弱水流对原河 岸的冲刷来实现护岸目的.因此,需要考虑好丁 坝的长度,高度和迎流角度,以防止护了一岸又
破坏了另一岸的情况发生(见图1). 1-1村誓示t?
2.2翻i不重?
图1丁坝群护岩示意图
混凝土连没板护岸.将预制混凝土板采用 套挂式结构或铰接式结构连锁组装,铺装于处 理过边坡的河岸,作为护岸使用,以保护长输管 道.因其相临板块之间具有一定的调整弹性,对 于北方亚粘土,轻亚粘土等土质疏松且水土流 失强的河岸具有较好的防护效果.
2.2护底工程
护底工程是防止河床刷下切导致管道外露 受损的措施,是在河床演变调整,原来深埋于地 下的管道发生裸露或者悬空的情况下,为避免 管道遭受冲击破坏而采取的固管措施. 管桩与套管保护.当长输管道已暴露或埋 深较浅时,宜采用加套管防止管防止管道被冲 刷的保护与每隔一定距离打管桩(钢板桩)对长 输管道进行加固保护的组合方式实现管道保 护.打管桩固管对于基岩河床有较好的固管效 果,对于冲刷性较大的河床效果较差,冲刷严重 的河床则不宜采用.
石笼固管.在河床冲刷较大的河流中.如不 能将管道埋设在冲刷深度以下,可采用石笼固 管的方式防止管道受冲刷.常用石笼一般宽 1.Om,高O.5—1.Om,长2-6m,圆形石笼一般直径 0.6,l_Om,长2-6m.根据经验,采用石笼抛石固 管存在二方面问题:?施工时对管道外防腐层 易产生破坏及对管道安全运行有影响;?上游
块石被水冲刷后将对管道有冲击,并且散落的 块石对后期管线的维护管理有很大影响.因此, 采用石笼固管时,石笼不宜设在管道上游,最好 设于管道下游.当洪水冲毁石笼时不与管道直 接发生联系,有利于施工和管道防护的后续处 理.另外,河床横断面沿管道走向采用石笼固管 时,要考虑河床断面上工程的连续性,避免在石 笼的两端形成新的冲刷,破坏石笼的保护作用, 引起后续整治工作的困难.为保证采用石笼固 管措施的效果,要充分考虑洪水的冲击力和下 游河道的下切速度,石笼下游要分级高速好水 的落差,考虑好消能措施.
2-3河道裁弯取直
北方地区的亚粘,轻亚粘土具有土质疏松, 孔隙率大的特点,造成河岸演变速度快,摆动幅 度大,易形成畸形河弯,使河道逼近平行的燃气 管道或使河道偏离原管道穿越位置造成露管, 这时可采用裁弯取直的方法以保护长输管道. 通过工程措施开挖新河道,使过度弯曲的老河 道淤废,新河道发育形成比较顺畅的河道,使河 道远离输气管线或使河道相对稳定地保持在原 穿越位置,达到保护长输管道的目的. 结语
长输燃气管道经过地段的地形,地貌,地质 结构较为复杂,并且由于长输管道敷设的复杂 性,长输管道的水工保护措施,由一项水工保护 措施单独使用还是由几项水工保护措施组合使 用,需根据具体条件决定.为确保长输燃气管道 的安全运行,水工保护是一项长期的,艰巨的,
综合的保护治理措施.
作者简介:李培民(1969一),男,黑龙江宾县 人,助理工程师,大专,从事燃气长输管道工程 的运行管理工作.
范文四:长输燃气管道的水工保护措施
长输燃气管道的水工保护措施工程技术 李培民 约2777字 摘 要本文介绍了哈尔滨-依兰简称哈-依长输燃气管道的水工保护的重要性及在亚粘土、轻亚粘土地区穿越管护岸工程和护底工程水工保护等措施。 关键词长输管道水工保护护岸护底 1 概述 哈-依长输燃气管道位于黑龙江东部张广才岭北部低山丘陵和松辽平原东部管道全长247km其中DN700mm的管道58km、DN600mm管道189km。管道穿越林区67km穿越石方段50km穿越大小河流97条其中大中型河流4条。管道设计压力2.16MPa于1993年建成投产。该管道处于低山丘陵区地形具有较大的汇水面积大量雨水在短时间内集中排泄而下形成较大的冲刷。管道埋设地区属亚粘土、轻亚粘土土壤疏松孔隙率较大施工开挖扰动后易形成水土流失河道摆动幅度大使管道裸露而遭受冻胀、冲击、破坏。投产以来经历1994年、1998年特大洪水袭击多次发生蚂蚁河、阿什河漂管等重大险情。因此河床下切、河岸崩塌后退已成为管道安全的重要障碍哈-依长输燃气管道水工保护成为管道维护管理的一项重要工作。 2 水工保护措施 从管道的水工安全来看穿越工程显然有两方面的问题。当河床持续冲刷下降时原来埋设在河床下面的管道有可能裸露悬空水流冲刷导致管道防腐层破坏或管道断裂再就是河岸的侵蚀后退使管道爬伸段裸露破坏。对于前一种情况穿越管道的水工保护措施就是防止河床的持续冲刷当这种冲刷不能限制时采用一定的工程措施固定管道使其免遭破坏对于后一种情况则需要保护河岸避免持续后退导致管道外露进而威胁管道安全。下面根据对哈-依长输燃气管道近年的维护管理情况介绍几种水工保护措施。 2.1 护岸工程 护岸工程是针对河岸的横向摆动而言的主要防护穿河管道或临近河岸的地下管道安全。 抛石护岸。通过抛石加大河岸物质的抗冲性以维持河岸的稳定保护长输管道安全。河道横断面上的抛石范围上端应自枯水位水边开始向河中抛护下端则根据河床地形而定对于深泓逼岸的河段下端应达深泓对于深泓离岸较远的河段则可抛至河底坡度1:21:4处。块石的尺寸应根据河水的最大流速来确定以不能冲刷移动为宜。抛石厚度以保证块石层下的河床砂砾不被掏刷为准一般为块石直径的两倍即可在水深流急的部位抛石厚度可增大为块石直径的34倍。整个岸坡抛石厚度可将岸坡分为上、中、下三段各段抛石厚度分别为2d2.0d2.5d2.5d 4.0dd在块石平均直径。 砌石护岸。对于枯水位以上的护岸工程可采用干砌块石或浆砌块石护岸。干砌块石护岸在水流冲刷作用下易发生块石下面的土粒和砂砾被掏刷而使块石下塌破坏护岸因此要特别注意石料大小的搭配和砌石坡度的选择。根据长输管道的维护情况建议采用由底层至面层分砌铺的方法即无纺布土工布底层、砂砾石中层、单层块石面层以防止水流掏刷。护岸坡度取1:3为宜单层块石面层厚度以0.250.30m为宜护岸顶部封顶锁口。 丁坝护岸。丁坝由坝头、坝身和坝根组成整个工程在平面上与河岸相接形成丁字形护岸通过局部水流控制防止河岸后退。实际工作中由多个丁坝组成的丁坝群护岸效果较为理想。坝长一般为10150m坝间距不超过坝长的10倍一般为68倍坝顶宽23m坝头坡度为1:2坝的上下游侧坡为1:1.51:2坝顶纵坡为1/201/30坝身一般为下挑。丁坝护岸是通过改变水流原来的流动方向、减弱水流对原河岸的冲刷来实现护岸目的。因此需要考虑好丁坝的长度、高度和迎流角度以防止护了一岸又破坏了另一岸的情况发生见图1。 混凝土连没板护岸。将预制混凝土板采用套挂式结构或铰接式结构连锁组装铺装于处理过边坡的河岸作为护岸使用以保护长输管道。因其相临板块之间具有一定的调整弹性对于北方亚粘土、轻亚粘土等土质疏松且水土流失强的河岸具有较好的防护效果。 2.2 护底工程 护底工程是防止河床刷下切
导致管道外露受损的措施是在河床演变调整原来深埋于地下的管道发生裸露或者悬空的情况下为避免管道遭受冲击破坏而采取的固管措施。 管桩与套管保护。当长输管道已暴露或埋深较浅时宜采用加套管防止管防止管道被冲刷的保护与每隔一定距离打管桩钢板桩对长输管道进行加固保护的组合方式实现管道保护。打管桩固管对于基岩河床有较好的固管效果对于冲刷性较大的河床效果较差冲刷严重的河床则不宜采用。 石笼固管。在河床冲刷较大的河流中如不能将管道埋设在冲刷深度以下可采用石笼固管的方式防止管道受冲刷。常用石笼一般宽1.0m高0.51.0m长26m圆形石笼一般直径0.61.0m长26m。根据经验采用石笼抛石固管存在二方面问题?施工时对管道外防腐层易产生破坏及对管道安全运行有影响?上游块石被水冲刷后将对管道有冲击并且散落的块石对后期管线的维护管理有很大影响。因此采用石笼固管时石笼不宜设在管道上游最好设于管道下游。当洪水冲毁石笼时不与管道直接发生联系有利于施工和管道防护的后续处理。另外河床横断面沿管道走向采用石笼固管时要考虑河床断面上工程的连续性避免在石笼的两端形成新的冲刷破坏石笼的保护作用引起后续整治工作的困难。为保证采用石笼固管措施的效果要充分考虑洪水的冲击力和下游河道的下切速度石笼下游要分级高速好水的落差考虑好消能措施。 2.3 河道裁弯取直 北方地区的亚粘、轻亚粘土具有土质疏松、孔隙率大的特点造成河岸演变速度快、摆动幅度大易形成畸形河弯使河道逼近平行的燃气管道或使河道偏离原管道穿越位置造成露管这时可采用裁弯取直的方法以保护长输管道。通过工程措施开挖新河道使过度弯曲的老河道淤废新河道发育形成比较顺畅的河道使河道远离输气管线或使河道相对稳定地保持在原穿越位置达到保护长输管道的目的。 结语 长输燃气管道经过地段的地形、地貌、地质结构较为复杂并且由于长输管道敷设的复杂性长输管道的水工保护措施由一项水工保护措施单独使用还是由几项水工保护措施组合使用需根据具体条件决定。为确保长输燃气管道的安全运行水工保护是一项长期的、艰巨的、综合的保护治理措施。 作者简介李培民1969-男黑龙江宾县人助理工程师大专从事燃气长输管道工程的运行管理工作。
范文五:埋地PE燃气管道与供热保温管道间距问题及保护措施
doi:10.3969/j.issn.1671-5152.2012.10.003
埋地PE燃气管道与供热保温管
道
间距问题及保护措施
青岛泰能燃气集团有限公司(266071)刘运良 李贤辉? ? 中国市政工程华北设计研究总院(300384)赵自军 郝冉冉 严荣松
摘 要: 北方住宅小区敷设地下PE燃气管道,经常会遇到与供热保温管道间距不够问题,本文介绍了实
际
工作中遇到的各种情况,通过模拟设计计算和实验,确定了技术保护措施。
关 键 词: 管道间距 散热 保温 保护措施
源汇法,经计算和绘制的热力管的温度场分布图确定 1概述
的。保证热力管道外壁温度不高于60?条件下,距
热 力管道外壁水平净距1m处的土壤温度低于目前,青岛泰能燃气集团有限公司正在大规模采
[1]40?。 用PE燃气管道(聚乙烯燃气管道简称)取代灰口铸
但是在实际的工程设计中,小区配套管网施工中 铁 燃气管道改造,在住宅小区地下敷设PE燃气管道
安全间距经常难以保证,特别是已有系统的工程改造 时, 经常会出现与供热保温管道平行敷设或交叉敷设
时,地下上水、排水、供暖、通讯、电力、燃气等几 时水 平或垂直净距达不到CJJ63-2008《聚乙烯燃气
根乃至十几根管道,热力管道与PE燃气管道的布置管道工 程技术规程》要求的现象,这将造成PE燃气
[1]间 距很难满足标准要求。为此,我们对这种情况进行管道使用 寿命缩短。由于北方住宅小区地下管道纵
了 研究。 横交错、 路由难找、管位有限,很难达到《聚乙烯
2.1 本研究适用范围 燃气管道工 程技术规程》要求,为此,青岛泰能集团
住宅小区季节采暖直埋热力管道(供热二次网) 与中国市政 工程华北设计研究总院合作,研究出现的
附近敷设低压PE燃气管道。 具体问题, 通过模拟设计计算和实验,采取了相应的2.2 技术标准
本研究依据的相关标准规定条款:技术保护措 施,有效地缩短了在住宅小区敷设地下
(1)热力管道外护管最高表面温度不大于 60?PE燃气管道与 供热保温管道的实际距离。
(CJJ63-2008);
(2)热力管道外护管外表面计算温度50?,最 2研究课题基本情况
[2]大温度不超过 60?(CJJ104-2005) ;
(3)燃气PE管道应在40?以下土壤环境中使CJJ63-2008《聚乙烯燃气管道工程技术规程》中
用 已做出明文规定,聚乙烯燃气管道与直埋热力管道的
(CJJ63-2008); 安全间距不应小于1.0m。 同时条文指出水平净距是
(4)当采取有效隔热措施,敷设间距可适当缩 根据热源在土壤中的温度场分布,用《传热学》中的
小(CJJ63-2008);
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(5)当PE燃气管道运行温度接近40?时,压传热模型: 力 2(t t ) 2 (t t )πλ-πλ-10 1212 q = q =;q = ; ;(t t)hπd- 12302g 折减系数取0.76 (CJJ63-2008); d 1 d 2 ln ln dd 0 1 (6)当选用热力管道外护管表面温度 60?时,
q = q = q = q = q ;土壤导热系数取1.2 W/m?h(CJJ104-2005)。 cV(t-t) 4pg i 1234本研究依据相关标准规定条款确定如下边界条件: 式中q —土壤环境向保冷层的散热损失,W/m; 1 (1)热力管道外护管表面计算温度60?;q —保冷材料向PE管的散热损失,W/m; 2 2 (2)热力管道外护管外表面最大热流量116W/m;q —PE管向燃气的散热损失,W/m; 3 (3)控制燃气PE管道在低于40?的土壤环境q —燃气流动带走的热量,W/m; 4 中 使用。 λ—保冷材料的导热系数,W/(m??); 12.3 研究目标 —PE管道的导热系数,W/(m??); t—λ20
依据相关规范,采取技术措施后应保障PE燃保冷材料外表面温度,?; t—保冷材料内表1
气 管道工作温度不大于40?。 面温度,?; t—PE管内壁温度,?; d—22
保冷材料外表面外径,m; d—PE管道外径,3方案的选择和确定1
m;d—PE管道内径,m。 计算假定条件: 0
(1)燃气计算流量按日平均用气量来确定。 经过实地勘查和技术研讨,确立了青岛地区实
(2)PE管与热力管间距为零,PE管保温管外际施工条件和土壤环境条件;充分搜集归纳了相关技
[1,2,4,5,6]壁 面温度为50?,符合埋地热力管网标准要求。 术标准和规范,确立了项目研究的依据和边界
(3)燃气进口温度按青岛市供热期地下温度, 条件;研究了工程热力学和工程传热学的多种分析方
燃气进气温度设定为10?。 法,优选建立了土壤温度场分布的数学模型;通过理
(4)保温材料选择为硬质聚氨酯。 论与实际的结合,编制研发了计算分析软件;同时,
(5)燃气管径为De110。 选择不同算法对软件模拟结果进行了校核确认。为了
计算结果如图2所示。 保护PE燃气管道,首先我们提出以下两种技术解
决 方案:
方案一:在PE燃气管外加保护套管。 方案二:
在PE燃气管道和热力管道之间采用聚
苯乙烯泡沫板进行隔绝。
45 X:12.05 3.1 方案一Y:40.22 40 采用方案一外加保护套管时,对其进行了传热稳 35
30 态估算。传热的结构见图1: 25
20 /mm
15 保冷层 10 壁面温度5 t1 t 0
t2
d0
d5 10 15 20 25 1 管道长度/m d2
图2 保温层厚度25mm时各壁面温度
红色——套管内壁温度;蓝色——PE管外壁温度; PE管
黑色—燃气温度 图1 管道传热示意
城市燃气?月刊12
刘运良等?埋地PE燃气管道与供热保温管道间距问题及保护措 施
计算结论:当保温层厚度为25mm时,供热管道 (6)隔热板选用聚苯乙烯泡沫板,基本参数:
3 λ=0.04W(/m?k),ρ=24kg/m,Cp=2 100J(/kg?k)。和PE燃气管道最大连续并行长度为12m,超过此长
(7)隔热板厚度20mm,高度450mm。度 就不能满足规程中的温度要求。因此,排除方案
3.2.3 没有隔热措施热力管道附近土壤温度场计算 一。
(见图4、图5)3.2 方案二
3.2.1 温度场分析计算 采用虚拟热源法计算土壤温度
[3]0 场。现在考察地
下埋管的散热损失问题,参看图3,地下埋设的热管
道直径d=2r,埋深为H。设埋管外表面和地面的温度
分别维持为常量t和t。在常物性假定且不考虑温w01 m度 分布沿管长方向变化的情况下,土壤中的温度分
布由
二维拉普拉斯方程和两个等温边界条件描述,利用虚
拟热源法可以方便地求解这样一个系统的导热问题。 2
-y
-q 1y 0-1 0 1 H y 0管道断面横向尺寸m
r 图4 热力单管附近土壤最高温度场图 x O (热力管外壁温度取60?) P(x,y) y 0
0 q 1+y
(a)虚拟热源及坐标 (b)湿度分布
图3 地下埋管问题 -0.5
则在直角坐标系中表示的温度分布为: 埋深 Y1 22x +(y +y) q 0 t θ= ln (1) 222 πλx +(y -y) 0 3.2.2 边界条件 1.5
(1)热力管外壁温度为50?时,最大热损失
2q=116W/m(依据CJJ104-2005对热力管保温外表面的 2 [2]-1 -0.5 0 0.5 1 最大热损失要求); X (2)热力管最大表面温度为60?(依据图5 热力双管附近土壤最高温度场 CJJ104 -(热力管外壁温度取60?) 2005与CJJ63-2008中条文对热力管外表面最大温度的
表述); 3.2.4 采取隔热措施后热力管道附近土壤温度场计算
(3)地表温度选择为20?(依据CJJ104-2005 (见图6、图7、图8)中 对济南在供热期前后月份的地表温度取整); 3.3 土壤温度场分析结论
(4)热力供水管外壁温度取60?,热力回水管 (1)小区庭院敷设的热力管道外护管直径最大 外壁温度取50?; 为200mm,基于此管径计算的温度场高于其他小口径
(5)热力供水管外壁温度取60?,管顶埋深 的热力管道的温度场。
1.0m;
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0 度小于40?,满足标准规定的敷设PE燃气管道土
壤
温度界限要求。-0.5
(4)本计算是基于最大允许热力管外壁温度
60?和采暖季极端地表温度20?的边界条件的结果, Y1 实际运行的热力管道附近温度场均低于本计算结论。
因此,采用推荐的隔热措施能够满足实际要求。
1.5 4 工程设计方案
-1 -0.5 0 0.5 4.1 PE燃气管道与热力管道平行敷设时 X
设计方案如图9、10、11。根据管道的相对位置 图6 隔热板中心与热力管中心等高的土壤温度分布
关系,按图全程敷设隔热板;隔热板材料为聚苯乙烯
0 泡沫板,厚度应大于20mm;隔热板高度应大于等于
表1推荐的最小宽度。除隔热做法参照本图外,其
他 做法应符合CJJ63的规定。 -0.5
表1 Y
-1 热力外护管直径 D(mm) 200 160 140 120 100 80
隔热板最小宽度 H(mm) 450 400 370 350 350 300
1.5
0 -0.5 0.5 1 X
图7 隔热板顶部与热力管管顶等高的土壤温度分布
燃气 0
热力
-0.5
-1 图9 燃气管埋深小于热力管道埋深,
隔热板底部与热力管底部标高一致
1.5
0 -1 -0.5 0.5 X
图8 隔热板底部与热力管管底等高的土壤温度分布
(2)图4、图5的计算结果表明,距离热力管热力 燃气 道
隔热板 外护管0.5m处土壤温度降至40?,满足标准规定的敷 隔热板
设PE燃气管道土壤温度界限要求。因此,可以不
采 取隔热措施。 图10 燃气管埋深与热力管道埋深相同 (3)图6、图7、图8的计算结果表明,隔热板隔热板中心与热力管中心标高一致
高 位配置或低位配置均能够保障隔热板中心外侧土壤
温
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刘运良等?埋地PE燃气管道与供热保温管道间距问题及保护措 施
5结论
本设计适用范围为:敷设PE燃气管道之毗邻
热 热力
燃气 力管道的性质为冬季采暖用途的供热二次管道,热力 H
管道外护管最大直径不大于200mm。依据相关标准规 隔热板 定的技术要求和热力管道周边土壤温度场分析,研究
得出以下结论意见:
(1)在热力管道设计符合CJJ104-2005《城镇供 图11 燃气管埋深大于热力管道埋深,
热直埋蒸汽管道技术规程》的前提下,与热力管外护 隔热板顶部与热力管顶部标高一致
管的水平距离达到0.5m后的土壤温度小于40?;同时
小区PE燃气管道的设计运行压力一般低于4.2 PE燃气管道与热力管道交叉敷设时
0.2MPa , 符合CJJ63-2008《聚乙烯燃气管道工程技设计方案如图12、13。管道垂直交叉时,宜按
术规程》关 于PE燃气管道运行温度限制的规定。图敷设隔热板,推荐图10的做法。隔热板材料为
因此,PE燃气 管道与热力管道外护管的敷设间距为聚 苯乙烯泡沫板,厚度应大于20mm;隔热板规格
0.5m~1m时,可 不采取隔热措施。 为
(2)距离热力管道外护管小于0.5m的土壤温度 300mm×300mm。除隔热做法参照本图外,其他做法
超过40?的概率增加,应采取隔热措施。选用聚苯应符合CJJ63的规定。
乙 烯泡沫板作为隔热材料。敷设方式:PE燃气管道
地表 与热 力管道平行敷设时,隔热板垂直间隔于两管道之
间并 全程隔热(见图9、10、11); PE燃气管道与
热力管 道交叉敷设时,隔热板水平间隔于两管道之
间,局部 隔热(见图12、13)。 燃气 (3)选择设计中的隔热材料和敷设方式,隔热 100隔热板 板中心外侧的土壤温度小于40?,符合标准规定的热力 敷 设PE燃气管道侧土壤温度要求。
(4)隔热板选择聚苯泡沫板,取其既有优越的 300 隔热性能又具备一定的强度,起到一定程度的对PE
图12 燃气管在热力管道上方跨越 燃 气管道保护的功能。
地表
参考文献
1 聚乙烯燃气管道工程技术规程[S] CJJ63-2008
2 城镇供热直埋蒸汽管道技术规程[S] CJJ104-2005 热力 3 贾力,方肇洪,钱兴华.高等传热学[M].北京:高等教育出
版社,2003 隔热板 4 城镇供热管网设计规范[S] CJJ34-2010 1005 城镇燃气设计规范[S] GB50028-2006 燃气 6 燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统[S] GB15558-2003 300
图13 燃气管在热力管道下方跨越
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