老旧小区燃气管道改造的必要性研究

孔繁吉

（太原天然气有限公司，山西 太原 030006）

0 引言

燃气已成为千家万户日常生活必不可少的能源，随着我国社会持续快速发展的过程中，老旧小区的数量也在逐年增多。这些老旧小区燃气管道一般使用了二十几年甚至三、四十年，在燃气使用给我们带来便利的同时，管道老化也成为常见问题，部分管道甚至出现穿孔漏气等问题，给居民的居住安全造成严重威胁。通过开展老旧小区燃气管道方面的改造工作，将进一步筑牢城市燃气安全底线，为居民提供安全稳定的燃气服务，也能够提高居民生活的幸福感。

1 老旧小区概述

老旧小区一般指我国单位制改革之前完全由政府及单位出资建设的一系列居住区，这些小区大部分存在着失养失修失管、市政配套设施不完善、社区服务设施不健全以及违章搭建严重等多种问题，呈现出较强的滞后性特征。结合我国住建部初步统计的数据来看，全国范围内共有老旧小区高达17万个，整体涉及居民达到了4200万户以上，实际建筑面积接近40亿m2。为提高居民生活质量，打造和谐社区，构建美好城市，政府高度重视老旧小区改造工作，截至2021年，实际改造城镇老旧小区已经达到了53000个。

2 老旧小区燃气管道改造的必要性研究

2.1 年久失修安全隐患大

燃气给人们的生产生活带来了极大的便利性，但其本身也存在着一定的安全问题，例如泄露、爆炸等，而这些安全事故产生的原因多与燃气管道年久失修有关，反映出目前燃气安全事故已经进入多发、频发阶段。有很多管道仍然是30年前建设的，据统计目前我国大约有10万km的管道存在不同程度的老化问题，再加上30年前的建设标准较低，相关的日常维护、保养以及更新不及时，所以风险隐患非常大，必须要做出适当的维修改造[1]。

2.2 气源转换隐患大

早年敷设的供人工煤气等含湿含烃量较高燃气的灰口铸铁管，其接口有承插口和机械接口连接，在天然气置换后，因天然气水露点很低属较干的燃气，管道接口处的密封材料会逐渐脱水、收缩，出现安全隐患导致泄露，故铸铁管需要尽快更换。早年敷设的快到年限的钢管也需根据防腐层检测结果逐步分期改造。

2.3 受环境影响大

北方地区冬季温差相对较大，进入夏季又高温多雨，这些都可以对燃气管道产生影响，尤其是热胀冷缩问题能够对燃气管道自身的性能产生直接影响，同时也给燃气管道自身的运行及维护造成极大不便。除此之外，受到热胀冷缩的作用，部分老旧管道的相应接口处和附属设施等有可能出现冻裂问题，导致燃气泄露，直接威胁居民的生命财产安全，所以对于老旧小区的燃气管道必须要适当地进行改造[2]。

2.4 受输配能力影响大

城镇经济不断快速发展，但燃气管网格局一般已发展成熟，为满足城镇用气规模的扩大，需要提高旧管道的工作压力，以增加管网储气供气能力，则也需要对老旧燃气管道及设施进行更新和改造。

3 老旧小区燃气改造工程概述

3.1 工程介绍

为提升老旧小区燃气管道改造水平，保障人们的生命安全，文章以某市老旧小区燃气改造工程为例，针对燃气管道改造方法做出分析和探讨。该燃气改造工程主要涉及某市292个小区，实际建设时间为1992年以前，具体情况见表1。由于小区建成年代较早，当时的建设标准和配套指标相对偏低，房屋老化、配套不齐等问题严重，再加上缺乏健全的管理机制，小区长期以来各项设施处于无人维修管理的状态。

表1 本工程老旧小区情况

3.2 本工程老旧小区燃气管网目前存在的问题分析

3.2.1 各小区燃气管网实际使用时间长，存在较大安全隐患

本工程的292个老旧小区燃气管线全部都是在1992年之前施工建设，部分燃气管道的实际使用年限近40年，与国家相关规定严重不符，已经超限10年。同时早期建设的部分地下燃气管道主要采用的是灰铸铁管，由于此类管道对化学成分方面控制不严格，缺少电保护系统以及管道防腐层质量相对较差，使得埋地管道实际金属流失增大，导致管道在投入运行过程中的腐蚀问题不断加剧，小区存在燃气泄漏频发的问题[3]。

3.2.2 违建占压管线，存在安全风险隐患

老旧小区中部分一层住户加盖的厨房、车棚等违建恰恰就建在燃气管道上，埋在违章建筑下的燃气管线，随时都有因地基下沉或受外力重压使管道发生断裂造成泄漏的危险。

3.2.3 存在资料缺失及位置不明的问题

老旧小区的燃气管道大多数施工资料均为纸质资料，而且大部分设计施工图纸也均为现场手工简单绘制，使得很多资料难以保存而且不清晰明了，现阶段对资料进行核查极为困难，尤其是B小区，由于建成时间最长所以资料损失情况最为严重。这使得政府及该市燃气公司虽然知道小区燃气管线存在安全隐患，但是缺乏设计、竣工资料的支撑，导致老旧小区燃气管道的改造工程有着非常大的难度。

4 老旧小区燃气管道改造方法研究

4.1 管材及管件材料的选用

本工程中的埋地管道采用的均为聚乙烯PE管，架空管道采用的均为无缝钢管，所有管材、管件均满足国家标准要求：PE管材、管件皆为SDR11PE100系列，相比PE80其耐压性能更加优良、管壁更薄、更加经济。管材满足燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统 第2部分：管件（GB 15558.1—2015）要求；管件满足（GB 15558.2—2015）要求；阀门满足燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第3部分：阀门（GB 15558.3—2008）要求。

4.2 燃气管道的连接

（1）对于聚乙烯管道之间的连接，本工程主要采用热熔及电熔对接连接的方式；对于聚乙烯管道和各类钢管之间的连接，主要借助钢塑转换接头或者是钢塑法兰进行连接。实际连接过程中强调借助专用聚乙烯管道施工工具以及相关材料连接。在具体施工过程中，如果聚乙烯燃气管道的实际管径明显≤de90，施工人员需要借助电熔连接的方式来开展；如果管径>de90，需要借助热熔连接方式开展连接作业。在实际借助热熔连接方式时，需要利用刮管器，有效去除管道连接位置的内挤边[4]。

（2）在开展聚乙烯管方面的连接施工作业时，严禁利用明火加热的方式或者是涂刷黏合剂的方式进行连接；如果在开展连接作业时，实际环境温度处于-5°C以下或存在大风天气，需要合理采取保护措施确保作业顺利进行，或者调整连接工艺，如果环境过于恶劣，需要及时停工。

（3）连接工艺切实依照所选用的塑料电容焊机要求的操作步骤以及操作规范开展，实际加热时间、保温时间还有推力等依照电熔焊机的相关说明进行控制。

4.3 燃气管沟的开挖以及回填作业

本工程中，管沟借助人工的方式开挖，管沟边坡结合土壤类别及土壤的力学性质确定，通常以保证不塌方、不偏帮为准；管沟沟底宽度方面需要满足相关要求和规定。在实际开挖管沟过程中，断面尺寸保证准确、沟底确保平直、沟内不存在积水以及无塌方、无一系列油类和杂质，具体操作如下。

4.3.1 开槽

在开槽之前，做好土方量计算工作（计算公式如下），并对施工区域中有碍施工的一系列现有建筑物、道路、沟渠、管道和树木等，由社区出面与各管线前权单位进行协商处理；施工过程中如果地下水位相对较高或者遇到强降雨问题，要采取排水措施降低水位，并及时清除沟内积水。

式中：a、b分别代表边长；C——工作面；K——放坡系数；h——挖深；通常不放坡时K仅需按0计算即可。

4.3.2 回填

当燃气管道主体已经完成安装并检验合格后，需及时有效地对沟槽进行回填，过程中留出相应的未检验的安装接口。实际回填前，施工人员将槽底施工过程中遗留的一系列杂物清除干净；回填时不得采用冻土、木材或者垃圾等进行回填。管道两侧和管顶以上0.5m内回填土不得存在碎石及砖块等杂物，同时不准采用灰土回填。距管顶0.5m以上的回填土中混入的石块控制在10%以下，实际石径控制在0.1m以内，并且保证分布均匀；沟槽的支撑需要在管道两侧及管顶以上0.5m内用回填土回填、压实完毕，同时在保证安全的前提下进行拆除，施工人员借助细砂填实缝隙；在开展沟槽回填作业时要先回填管底的相应悬空部位，然后再对管道两侧回填；对于回填土需要开展分层压实作业，一般每层虚铺厚度应控制在0.2~0.3m之间，管道两侧及管顶以上0.5m范围内的回填土需要借助人工压实，对于管顶0.5m以上的相应回填土可借助小型机械压实，一般每层虚铺厚度控制在0.25~0.4m之间。

5 燃气管道改造施工技术分析

5.1 整体改造技术

此种方法适合用于燃气管道已经明显超过设计年限的老旧小区，主要做法是将老旧小区中原有的燃气管道拆除，埋地的管道也要借助大开挖的方式进行拆除，在此基础上铺设具备良好抗腐蚀能力及阻燃性能良好的PE管和附件；架空的管道多采用建筑外墙敷设钢管，符合国家规范且使用较为广泛。这种方法改造非常彻底，同时小管径PE材料本身具备着造价低、安全性高的特点。但缺点在于，拆除原有旧管道需要开展大量的土方作业，所以施工周期一般较长，而且对居民的日常生活及出行造成较大的影响[5]。

5.2 翻转内衬修复技术

在应用此项技术时，施工人员需先将现有的一系列燃气管道开展彻底的清洗工作，借助专业的液体或利用压缩空气充当高强度软管及黏结剂的动力，将其翻转到现有的燃气管道内壁，这样在管道固化之后便能够逐渐形成一个新的管体。此种方法一般仅需开展少量土方施工作业，可以避免大规模开挖施工给老旧小区造成的不便，同时借助这种技术，新设管网一般能够使用30年以上。但缺点在于，此项技术难度相对较大，同时对原材料的质量有着非常高的要求，可以顺利完成施工作业的单位较少，其施工费用也相对较高。

5.3 PE管异径穿插改造技术

此项技术主要指的是借助一根比现有燃气管道实际管径小的PE管，利用牵引及推入的方式将其放置于现有燃气管道中，对现有管道进行替换，从而继续发挥原有的作用。在实际开展施工作业前，施工人员必须对小区现有管道开展除锈清洁工作，保证可以用肉眼直观地看到管道金属本色。在此基础上，施工人员应将PE管结合施工设计方案完成焊接作业，在完成相关处理工作后，再将其牵引或者是推入相应的老旧管道中。近几年，由于水平定向钻技术得到有效发展和应用，使PE管异径穿插改造技术的实际施工效率和质量得到了进一步的提升，整个改造工程也变得更为轻松简单。相较于其他改造方式，异径穿插技术不但省去了大量的土方作业，节约了施工时间，同时对居民的生产生活也有着较小的影响，所以此项技术目前在老旧小区燃气管道改造工程中应用较为广泛。

6 结语

老旧小区燃气管道建设年代较为久远，存在着较大的安全隐患，危及居民生命财产安全，开展燃气管道改造工作，是解决燃气安全的必要举措。在改造过程中须注意施工、作业安全及送气安全。文章针对燃气管材选用、管道连接、挖槽回填以及常用改造技术做出了深入探讨，经分析研判，该工程所用改造方法具备良好可行性，值得推广和应用。