我国北方严寒地区天燃气管网存在的问题总结归纳有如下几点:
1、由于管道阀井基础沉降不均以及阀井受周边土壤因季节变化(主要是土层的结冻与融化)而引起的漂移,致使阀井中的管道横向位移超限导致波纹膨胀节横向变形严重,甚至失去正常运行能力而报废。
2、天然气中含有渣质以及管道中存在污物和渣质,因此影响了计量表等设备、仪器正常工作或失效,增加了维修工时和费用.
3、天然气中湿度大,在冬季时暴露在外的管道拐弯和变径处内部结霜严重,甚至出现冻堵现象、导致供气中断,现场抢修十分困难,严重影响居民正常用气。
针对上述存在的问题,现提出如下几最改进意见,仅供参考:
1.对于阀井中金属波纹膨胀节横向变形严重问题。
1.1对新建设的阀井:
1.1.1铁制阀井底面应考虑设有基础并用底角螺栓固定。
1.1.2按标准施工,力争做好阀井及直埋管道的基础使其沉降均匀一直。
1.1.3阀并周围用河沙或炉灰渣等回填,避免冻土层对阀井的推举作用,避免产生漂移现象。
1.1.4设计安装横向位移量较大的复式金属波纹膨胀节。
1.1.5有论文中提到将金属波纹膨胀节设在离阀井大约5米远处,这样可以避免波纹管膨胀节发生较大的横向变形,但阀井中的管道横向变形和阀井的漂移倾向依然存在,而又得不到有效的补偿管道将产生很大的内应力或者产生塑性变形或者产生开裂,阀门壳体和连接法兰也将承受很大的弯矩和内力作用,或者发生密封面漏气、或者发生阀门壳体破裂等现象。当检修更换阀门时,由于管道横向错位安装也将特别困难。
1.2对原有的阀井更换横向位移量较大的复式金属波纹膨胀节。以适应阀井中管道的较大横向位移量。
2.对天然气含有渣质以及管道中存有污物和渣质的问题。
2.1新建工程。
2.1.1督促供气公司保证供气质量。
2.1.2施工后对管道进行彻底吹扫,将渣质、污物彻底清除。
2.1.3装设除污设备。
2.2对原有管网装设除污设备。
3.对于天然气湿度较大的问题。
3.1督促供气公司提高供气质量。
3.2对易产生冻堵处进行保温处理,防止冻堵现象发生。
3.3增加除湿设备。
总之,本次通过对我国北方部分严寒地区天燃气管网的考察和与有关技术人员交谈,粗浅地提出了本人的几点认识和建议,仅供参考。实际上城市天然气管网工程及日常维护和正常安全运行是一项综合的科学管理工程。它需要从设计到施工以及日常维护管理各个环节都要按照标准、规范、科学的进行。
根据有关领导和技术人员的建议,力图从金属波纹膨胀节的结构设计上来解决天然气管网中现存的问题。回来之后经过反复研究,我们设计了一种复合式金属波纹膨胀节。本复合式波纹膨胀节具备如下功能:一是具备轴向、横向位移补偿的能力。二是具有过滤功能。三是具有除湿功能。相信复合式金属波纹膨胀节运用到天然气管网中,上述讨论的问题基本都可以得到解决,只是它的造价成本较普通式波纹补偿器的提高了一部分。当然,对管网中存在的几个问题,如果其中有的有的问题可以通过其它方法进行解决,相应复合式金属波纹膨胀节的结构可以相应地简化,其造价也随之降低。
另外,针对天然气管网的钢制阀井,我们设计了钢制阀井总成,可以将阀井、柔性套管、阀门、金属波纹膨胀节、放气阀、排污阀等制成阀井总成。施工中只需将阀井总成整体安装(阀井吊装,管道连接)即可。这样一是方便施工,提高施工效率。二是阀井总成组装、检测在工厂中完成,使其综合质量有保证,综合效益较高。