低真空管道系統性能室內實驗研究及現實應用技術

文/李亞力(承德城市燃氣有限責任公司)

隨著城市建設工作不斷深入，各地區(qū)需要進行工程改造的項目也逐漸增多，工程是一項建設規(guī)模較大、工藝相對繁瑣的工程項目。在工程建設過程中，要適時加大現場安全管理力度，保證工程的建設安全與效率。工程管道貯存的都是可燃、易爆的氣體，一旦疏于對工程現場的安全管理，就會導致較大的安全事故，因此，要做好工程建設的現場安全管理工作，保證整個工程的建設安全。

一、實驗平臺設計和搭建

基于目前的研究進展進行低真空管道物理模擬實驗平臺設計，管道內真空度極限設為0.05atm，內部溫度上限為60℃，管道幾何尺寸為原型的1/10。實驗平臺由密閉管道、真空設備、加熱系統組成。真空設備用來實現管道內部真空度的控制，加熱系統用來模擬管道內部由于列車運行引起的溫度升高。單洞雙線低真空管道的斷面內徑取為11.4m，相應的實驗管道設計內徑取為1.14m，壁厚55mm，總長3m?；炷聊Ｐ徒Y構配筋率按等強度原則確定，管道中布設HPB300的Φ6.5縱筋及環(huán)向鋼筋，縱向鋼筋沿圓周均勻布置60根，環(huán)向受力鋼筋螺距取為30mm。

二、實驗系統工作原理

實驗平臺工作原理：空氣壓縮機工作，空氣先經過壓縮機進行加壓，再經過空氣過濾器進入到儲氣罐，再經過分水排水器、除油器，后由冷干機除去水蒸氣，對壓縮空氣進一步的干燥。實驗區(qū)域管道由電動球閥控制，可以選擇不同管道進行實驗。質量流量計和各類傳感器安裝實驗管道的首端和尾端，將檢測到的信號進行調理，發(fā)送給數據采集模塊，數據采集模塊與上位機進行通訊，上位機對數據進行分析、處理和可視化，對是否有過壓、失壓等進行安全判斷和反饋。

三、低真空管道系統性能室內實驗分析

（一）定期進行維護管理工作

在低真空管道施工過程中，可能出現操作不當等問題，有的施工人員甚至不按施工要求進行施工作業(yè)，施工人員對施工作業(yè)的態(tài)度影響著工程的質量，若不認真對待將會造成維修環(huán)節(jié)脫節(jié)等問題，可能要浪費大量時間處理維修工作?？梢酝ㄟ^加強后期維護工作處理維修環(huán)節(jié)脫節(jié)問題，及時發(fā)現問題并對問題展開分析，進行及時有效的維修，并做好記錄，以便后續(xù)施工工作的順利開展?？梢韵葘κ┕ぴO備進行安全監(jiān)測，確保設備在使用過程中不會出現短路、脫落等問題。針對加強安全巡視工作可建設一個安全信息平臺，確保安全巡視小組成員之間的信息交流更加便捷，同時為開展施工工程的安全管理和風險評估工作提供方便。

（二）做好定向穿越施工技術應用前準備工作

低真空管道建設施工人員要想保障定向穿越施工活動的順利開展，就必須認真做好前期的準備工作。首先，現場施工人員要采取相關儀器設備完成對地下管道的科學檢測工作，明確各管線的實際位置，確保能夠為管道軌跡設計提供完善可靠的有效數據信息，科學明確管線鉆孔軌跡。由于具有一定的危險性，為了保障低真空管道安全可靠的持續(xù)運行，施工隊伍在低真空管道材料選擇上，要優(yōu)先選擇市場上優(yōu)質的管道材料，確保其具備良好的物理性能。管道材料需要具備完善的三層結構，它們分別是外覆蓋層、傘線涂層、焊口采熱縮套層，該三層結構的覆蓋能夠起到良好的安全保護作用，有效滿足低真空管道的運行要求；然后，現場施工人員在進行定向穿越施工前，還需提前準備好完善的專業(yè)施工設備，設置好相關參數信息，比如設備技術指標、規(guī)格等數據，設備具體型號要根據管道施工要求合理選擇；最后施工技術管理隊伍還需高度重視地下低真空管道鋪設前期的地質勘查工作，要根據各項勘查數據信息明確管道施工過程中需要設置的探孔數量和鉆探深度。

（三）選用合適的頂管掘進機

大量的工程實踐證明，大刀盤泥水平衡頂管掘進機對地表的沉降控制精度最高、效果最好，能使開挖面始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。刀盤旋轉切削泥土時對開挖面的擾動小，使開挖面處于最佳的平衡狀態(tài)，泥水艙壓力可維持開挖面的水土壓力平衡，防止流砂、涌土，保持開挖面的穩(wěn)定性。

（四）聚乙烯低真空管道的安裝

目前，可供選擇的聚乙烯管道焊接安裝方案主要包括以下2種，分別為電熔焊焊接技術和熱熔焊焊接技術。一般情況下，只有套筒與管道二者保持同心狀態(tài)時才可以嘗試借助電熔焊這一管道焊接工藝進行連接處理，而且通過均勻融合等方式可以顯著改善焊接質量。與前者不同，熱熔焊技術的使用要求是要保證焊縫可以均勻翻邊，并且不存在氣泡。管道焊接結束后切勿立即進行移動，必須要等到完全冷卻后再對其做移動處理。

四、結束語

定向穿越施工技術在現代低真空管道施工中的科學應用，能夠最大程度提升低真空管道的施工水平，建設出安全高效的低真空管道工程，滿足社會大眾對于優(yōu)質產品的體驗使用需求。因此，相關施工單位要注重合理引進該項施工技術，督促施工人員掌握好該項技術的施工要點，嚴格按照技術標準展開各個環(huán)節(jié)的施工操作。