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概述
管道凝水缸在输送湿燃气的城镇燃气输配系统中是比较常用的设备,在生产中发挥着很大的作用。凝水缸也是管网系统中比较脆弱的部位,经常因发生泄漏或损坏而进行抢修维护。
丹东市区是一座依山傍水的带状城区,几条小河起源于北部山区,将市区分割成几块后汇入鸭绿江。城市中、低压燃气主干管在通过河流时除个别架空敷设以外,大多数管道采取河底穿越方式敷设。因此,在管道过河处设置了多个深埋的凝水缸。这些主干管上的凝水缸不仅是管网维护的重点,也是维修工作的难点。
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凝水缸运行中的常见问题
① 施工中遗留问题造成凝水缸堵塞
工程施工时对管道和开挖的沟槽不清理或清理不干净、管道两端不及时封口,使水、泥土、球胆、塑料袋等留在管道中,而吹扫又不认真,这些杂物就慢慢汇聚到凝水缸中,从而堵塞吸水管管口。
②
凝水缸吸水管漏气
凝水缸的吸水管一般多为镀锌钢管,当使用超年限或土壤酸碱度较大、含水量偏高时均会造成吸水管腐蚀漏气。有的地区地下水水位偏高,严冬时节吸水管与地表冻土层结为一体,并随地表土壤的冻涨而向上拔起(我们称之为“冻拔”现象),造成吸水管与凝水缸螺纹连接处漏气。
③
深埋的凝水缸难以维修
凝水缸的埋深超过5m时,维修的难度很大,主要是维修作业坑的挖掘工程量较大。为了保证施工安全,必须进行放坡,这样就需要有足够的挖掘作业面。但有的作业现场无法保证有足够的作业面,从而造成无法维修。
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深埋的凝水缸抽水难
抽水车的真空泵在理论上完全抽真空时,真空度也只能达到101.325kPa,实际上新泵抽真空时最大真空度也只能达到80~85kPa,相应抽水车抽水的有效高度为8m左右,考虑抽水车盛水罐的高度及管道阻力等因素的影响,当凝水缸埋设深度超过6.5m时,抽水车难以将凝水缸中的水抽出。在丹东市的几处中、低压燃气主干管穿越河流处,设置的凝水缸埋深达8~10m。
⑤ 凝水缸的位置造成抽水操作困难
由于管网设计时考虑不周或工程竣工后场地规划有所调整,造成抽水车无法到达凝水缸所在位置,影响抽水作业。
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维修中的问题及对策
① 对因杂物留存在管道中造成吸水不畅的问题,主张采取不开挖的方式处理。a.用水反冲稀释沉积的泥沙,然后抽水,将杂物带出,有时需要反复冲洗。b.使用铁钎将杂物粉碎或用铁钩将塑料袋等杂物从排水管中钩出。此方法可以大大降低工程费用。
② 对于吸水管因腐蚀造成漏气的问题,一方面应根据管材的埋设年限及土壤的状况制定计划,定期进行吸水管的更换;另一方面,应从设计、施工入手,在施工安装完毕时对镀锌钢管作进一步的防腐处理,重点对裸露的螺纹部分进行防腐处理,或者对于不易维修的凝水缸采用不锈钢管作吸水管,以延长其使用寿命。
在地下水水位较高的地区,冬季凝水缸吸水管易出现冻拔。对于这一问题,在设计和施工时可采用柔性双密封式吸水管连接方式,见图1。当发生冻拔时,吸水管可以随冻土层上下移动而不发生泄漏。

③ 对于埋深较深而周边环境又不具备大开挖作业条件的凝水缸的维修问题,推荐采用“竖井人工挖掘法”:先在凝水缸的上方挖一个直径为2m左右,深度为1.5m左右的作业坑,然后将一节直径为1.5m或2m的钢筋混凝土排水管竖立在作业坑内,施工人员进入管井内继续向下挖掘,挖掘出的土方通过吊筐提出井外,随着挖掘的深趴,排水竖管逐渐下移,达到一定深度后再接一节钢筋混凝土管道,直至达到凝水缸处。
这种施工方法的优点在于:a.在不具备大开挖条件的现场可用此方法解决问题。b.避免了大开挖时出现塌方的危险。c.大大节省了土方的挖掘量,从而节约了资金。
采用这种方法应当注意的问题是:a.在挖掘过程中操作人员应使用防爆工具。b.在有燃气泄漏的现场,操作人员应戴防毒面具。c.地下水水位较高时,挖掘过程中用潜水泵及时将井内的积水排出。d.施工完毕,作业坑应立即回填,以防止燃气泄漏在地下空间积聚。
在地下管道燃气泄漏较严重的现场,采用此法施工的风险较大,因此不主张采用此法。
④ 埋设深度超过6.5m的凝水缸抽水难问题的处理方法如下:
a. 借助地形采用其他抽水工具
这种埋深的凝水缸一般设在管道穿越河流的堤坝旁边,有的地方抽水车无法接近。这时,可借助堤坝的坡度在半坡处设排水口,利用自吸式水泵或手动抽水工具将凝水缸内积水排出。
b. 利用管内压力抽水
这种方法适用于中压管道。我市中压管道属中压B级,起点压力为35kPa,中压主干管的压力一般能达到20~30kPa。在此压力下利用抽水车的真空泵进行抽水,相当于抽水高度降低了2~3m,对于埋深为7~8m的凝水缸,基本可以满足抽水的要求。
c. 加设抽水中间罐
利用抽水中间罐进行超深凝水缸抽水的方式见图2。中间罐上连接有吸气管和吸水管,先关闭吸水管阀门M2,打开吸气管阀门M1,抽水车吸水管接M1,对中间罐抽真空。当中间罐内达到一定真空度后,管道凝水缸内的水会被吸入中间罐内,这时关闭阀门M1,将抽水车的吸水管与M2连接,再开启M2,将中间罐内的水吸入抽水车的储水罐内。

管道穿越河流处在堤坝内设置的凝水缸,应在设计时加以计算,若埋深过深,建议考虑设置固定式抽水中间罐,中间罐与管道凝水缸之间的吸水管推荐选用不锈钢管,以避免日后维修时对堤坝进行大开挖。
⑤ 当管道敷设在田地里时或凝水缸的位置抽水车无法接近时,可以类推采用加设抽水中间罐的方式来解决抽水难问题。
此外,还可直接用自吸式水泵抽水或采用手动抽水工具等临时方法进行抽水。
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凝水缸的日常管理
① 建立凝水缸档案资料,包括位置图、埋深、规格、材质、运行年限、维修记录等。
② 建立凝水缸的运行管理制度,包括制定巡检周期、检查内容、检查方法、检查记录、吸水管抽换周期等。
③ 对每一座凝水缸按季度制定抽水周期表,并根据抽水量大小(或抽水时间长短)定期进行调整,发现异常情况要及时上报和分析。
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结语
要确保凝水缸在管网运行中的安全和稳定,首先要把好设计关,针对凝水缸所处的不同条件(深与浅、车行道与人行道、中压管道与低压管道等),采取相应的设计方案。其次要严把管理关,认真执行各项管理制度,严格检查考核,并作好运行记录的归档管理,持之以恒。
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