引水管道排氣閥新型安裝方式的成功經(jīng)驗(yàn)

趙應(yīng)華，趙紅霞

1.榆林神華能源有限責(zé)任公司青龍寺煤礦，陜西榆林 719315

2.神華神東煤炭集團(tuán)車輛管理中心，陜西榆林 719315

0 引言

榆林神華能源有限責(zé)任公司青龍寺煤礦位于府谷縣老高川鄉(xiāng)境內(nèi)，其生產(chǎn)生活用水通過一趟Ф325×10螺旋焊管引自府谷縣水務(wù)公司老高川供水站，管道全長16km，敷設(shè)方式為地下開槽直埋敷設(shè)，該引水管道由國內(nèi)某資深煤炭設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，由于當(dāng)?shù)氐匦屋^為狹窄，地貌復(fù)雜、地質(zhì)變化較大，地貌主要呈現(xiàn)為：山坡、山谷、道路、農(nóng)田、溝壑、河道等，安裝難度較大，只能沿當(dāng)?shù)剡\(yùn)煤公路路面敷設(shè)（于公路路基施工完畢后、路面硬化之前開始安裝），管道沿線共設(shè)計(jì)31座排氣井，該公路屬二級(jí)公路，且該公路屬當(dāng)?shù)刂饕\(yùn)煤通道，通行的重型車輛較多，若在路面上安裝排氣閥并砌筑排氣井，會(huì)對(duì)公路結(jié)構(gòu)造成不利影響，同時(shí)管道的運(yùn)行也存在較大安全隱患。筆者作為該礦成員之一，負(fù)責(zé)該管道安裝工程的建設(shè)工作，與設(shè)計(jì)院多次進(jìn)行探討和可行性研究，對(duì)排氣井的設(shè)置和排氣閥的安裝方式先后提出2個(gè)設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過反復(fù)論證和優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比，最終采用支管側(cè)引的新型安裝方式，很好的解決了管道排氣問題，值得推廣使用。

1 主要配套設(shè)施

1）管道起始點(diǎn)設(shè)有供水泵站一座，安裝潛水泵2臺(tái)，型號(hào)為250QJ125-51/3，額定流量：125m3/h，揚(yáng)程51米，功率30kW，電壓380V，正常情況下一臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用，正常供水量125m3/h；2）排氣井：管道沿線地形復(fù)雜，高低起伏變化較大，尤其橫穿公路路基涵管較多，因此在每個(gè)高低起伏處均設(shè)置排氣井，共設(shè)置Ф1200mm排氣井31座，每個(gè)排氣井內(nèi)安裝DN100、PN=2.5MPa排氣閥1只；3）水錘消除器：DN200、PN=2.5MPa，活塞式，豎向安裝，2只；4）泄水井：在管道沿線各低洼、且便于泄水處設(shè)置泄水口，泄水口采用Ф219無縫管從主管道引出，并砌筑直徑Ф1200mm泄水井，共6座；5）閘閥井：每隔2km設(shè)置閘閥井1座，共8座；6）計(jì)量裝置：在供水泵站總出水口和管道終端各安裝電磁流量計(jì)1臺(tái)。

2 排氣閥安裝方式

1）方案1：如圖1所示，由于公路兩側(cè)大多是山坡，因此將砌筑排氣井所在位置的山坡采用大開挖的方式將主管道基槽平移至公路路基以外，把主管道斷開后，采用45度彎頭將管道進(jìn)行相應(yīng)的平移，在平移后的位置砌筑排氣井；

2）方案2：通過Ф108×10的無縫剛管從主管道上側(cè)引至公路路基以外，并以2%的坡度坡向排氣井，在公路路基外砌筑排氣井，并安裝排氣閥。如圖2所示，當(dāng)主管道通水時(shí)氣體沿主管道頂部流至支管口部，通過支管和排氣閥流向外界，達(dá)到排氣效果。

由于支管引出后與公路排水溝交叉，支管的埋設(shè)深度不能滿足防凍要求，另外引出的支管屬于整個(gè)管線最薄弱環(huán)節(jié)，因此必須對(duì)支管做好防腐、防凍、防壓和焊接等專項(xiàng)技術(shù)措施。

圖1 排氣閥安裝方式一

圖2 排氣閥安裝方式二

（1）防腐措施：支管及焊接口周邊內(nèi)外壁均做防腐處理，防腐前采用拋丸或噴砂除銹，清除管道表面油垢、灰渣、鐵銹見光，至少達(dá)到GB/T8923的Sa2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。支管內(nèi)壁防腐采用食品級(jí)IPN8710-2B飲用水專用涂料，采用兩底兩面工藝方法，干膜厚度不小于200um。支管外壁防腐采用二布四油工藝方法，即底漆一道、布一道、面漆一道、布一道、面漆二道；其中底漆采用IPN8710-1，布采用10×10目中堿無蠟脫脂玻璃纖維布，面漆采用IPN8710-3防腐涂料；防腐層總厚度不小于500um。

（2）防凍措施：管道閉水試驗(yàn)合格后采用保溫層加方包處理，如圖2所示，在50mm厚聚胺脂硬質(zhì)泡沫塑料保溫層外包纏厚度為0.4mm～0.6mm的塑料薄膜，再包纏二層中堿無蠟脫脂玻璃絲布后采用C20素砼方包加固。

（3）防壓措施：支管下部若遇松散雜填土層采用換填處理，松填土挖凈后用角礫土分層振實(shí)換填；支管下部若遇溝壑填埋區(qū)段，且發(fā)現(xiàn)下部土質(zhì)松軟且較深厚，則采用注漿或強(qiáng)夯實(shí)加固處理；管道上部采用礫石砂或角礫土回填；支管上、下部壓實(shí)度必須≥0.93。

（4）焊接措施：支管與主管道連接處以及支管上的每一道焊縫都必須保證焊接質(zhì)量，接口采用V型坡口全熔性焊縫焊接，焊條的化學(xué)成分、機(jī)械強(qiáng)度與母材相同且匹配。焊條質(zhì)量應(yīng)符合國標(biāo)《碳鋼焊條》、《低合金焊條》的規(guī)定。焊縫及焊管端修口尺寸必須滿足《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50268-2008）的相關(guān)要求。焊縫等級(jí)要求達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

3 優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

1）方案一：

（1）每座排氣井處，需在主管道上增加4個(gè)45°彎頭，共增加124個(gè)彎頭，大大增加了管道阻力和管損，從而降低水泵的運(yùn)行效率；（2）由于公路兩側(cè)地形較為狹窄，且大多是山坡，采用大開挖的方式具有山體滑坡的危險(xiǎn)，且土方量較大，土方開挖及回填費(fèi)用較高；（3）主管道拐彎處安裝及焊接難度較大，導(dǎo)致施工工期延長和安裝費(fèi)用增加。

2）方案二：

（1）主管道均為直線通過，避免拐彎，大大降低了管道阻力和管損，從而提高水泵的運(yùn)行效率；（2）不需破壞公路兩側(cè)山坡，開挖土方量大大減少，沒有安全隱患，且降低土方開挖及回填費(fèi)用；（3）降低管道焊接及安裝難度，同時(shí)節(jié)約材料，節(jié)省了施工工期和安裝費(fèi)用。

4 結(jié)論

青龍寺煤礦引水管道采用支管側(cè)引這一新型安裝方式安裝排氣閥，很好的解決了引水管道的排氣問題，達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，運(yùn)行一年來各項(xiàng)指標(biāo)均正常，沒有出現(xiàn)任何異?，F(xiàn)象，得出：該排氣閥安裝方式具有一定的合理性，可以滿足排氣要求，值得推廣使用。

[1]給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)規(guī)范 GB50069-2002.

[2]給水排水工程埋地鋼管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程 CECS141：2002.

[3]建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 JGJ79-2002、J220-2002.

[4]給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB50268-2008.