武汉市汉口地区自上世纪八十年代开始使用以直立炉煤气、水煤气和油制气混合的人工煤气，其输送管网绝大部分采用柔性接口灰口铸铁管和球墨铸铁管。至2004年天然气进汉后，汉口地区人工煤气于2005年11月初全部置换为天然气，即由湿气改为干气。此后，由于柔性机械接口的橡胶圈在湿

　　这条大管径的燃气管道，由汉口煤气厂经古二田路、长丰大道、发展大道、汉西路、建设大道到达宝丰路，其中DN700共7438米，DN600共2342米，沿途经过主干道及居民密集区。如果采用常规开挖更换管道的办法，会严重影响交通，影响环境，并且改造的投资费用大，施工周期长。同时，汉口地区输配系统置换天然气后，规划由原来的汉口煤气厂和赵家条储配站两处气柜向城区供气改为由天然气环城高压管四个高中压调压站向城区供气，这样汉口煤气厂出口DN700、DN600燃气管管径显然偏大。基于上述因素，武汉市天然气有限公司委托设计院对汉口管网进行了水力计算后，决定采取非开挖、大穿小的方式，即用De400的PE管插入旧管中，代替DN700、DN600灰口铸铁管输送天然气。

　　我公司承接了这项改造工程，在制定改造方案的过程中，天然气公司领导在以下三方面提出高标准，严要求：

　　1、为了避免污染环境，要求我们制定方案，将旧管内降至大气压后的余气用氮气置换，并且全部烧掉。

　　2、提出旧管清洗标准。

　　3、采取措施，确保PE管在插入旧管的过程中不被擦伤。

　　为确保正常供气，整个工程分三期实施。汉口煤气厂至常码头为一期，长4932米，管径为DN700米，在管内压力降至大气压后，管内仍有约2000m3的燃气，如用空气置换这部分天然气，在达到爆炸极限范围时，危险性很大，而且天然气加了臭，对周围居民生活环境污染严重。为此，我们制定了氮气置换，火炬燃烧，排净管内余气的方案：在汉口煤气厂起点的闸阀后的DN50放散管充氮，以每小时充360m3的氮气向末端推进，在管道沿程若干个凝水缸设置放散火炬，当火炬上的压力表读数为800Pa时，点燃所有放散火炬，至火炬烧不着为止，最后取样分析，甲烷浓度低于1%为置换完毕。在实施过程中，火炬按气流的方向逐个熄灭，经取样分析甲烷浓度低于1%后关闭，至最末端的火炬取样合格。全程置换用了17个小时，用了大约三倍管容积的氮气置换成功。置换方案的实施给该工程一个漂亮的开头。

　　对于旧管的清洗，我们提出了更高的标准——旧管内表面露出金属本色。我们采用清管器洗管，即首先洗管头前端的弹簧钩对管壁上已松动的杂物进行刮削，洗管头中部的钢丝刷再对管壁进行磨削，最后由高强度橡胶环将所有杂物推出管外。但因旧管道使用的年限太长，特别是气源厂段，旧管道内部的焦油又浓又厚，洗管不到10米，钢丝刷就被焦油粘结，也因钢丝的刚性不够，钢丝在洗管被压弯后，无法弹回，结果只能洗到管子的下部；后面的橡皮太硬，且旧管不圆，橡皮与旧管之间的配合不严密，达不到很好的推动作用。于是，我们对清管器进行了改进。一是将钢丝刷上的部分0.5mm钢丝换成0.7mm的钢丝绳钢丝，形成刚柔相间的钢丝刷，即能刮又能刷；二是在清管器周向均匀焊接三根短管，高压水通过短管直接射向钢丝刷，可及时将粘连的焦油冲掉；再就是用较软的橡皮代替高强度橡胶，其外径大于管子内径约10mm，使之在洗管过程中能沿管子内壁翻转；当我们使用改进后的清管器洗管时，清洗一遍，旧管表面就露出了金属本色，洗管效果非常之好。

　　如何保护好穿插的PE管，在制定方案的过程中，我们进行了几种方案比较。最初我们是根据计算PE管的浮力调节旧管内水面高度，通过导入滑轮及旧管的液面高度控制，保证拖管过程中间PE管始终浮在旧管中心位置，使PE管拖入时不被旧管口划伤。然而，地下管道情况十分复杂，它不是理想的直线状态，时高时低，水位无法控制，有可能出现管道上部被划伤。如果采用滑块保护PE管，滑块经过铸铁管接口或凝水缸时很容易发生卡滞现象，无法通过，这样可能会使整个拖管受阻。要使PE管子中心在铸铁管内始终保持一定的高度，且保护装置又不能受阻，那么PE管道的保护装置就应该是光滑连续的装置，这就引发到在待铺管子上捆绑直径为DE63的PE管设想。并通过几何画图，确定在主管每隔2.5米套一个定位环，定位环沿圆周方向上均匀分布五个小管卡口固定DE63的PE管的，在拖管过程中，用小管子保护大管子。考虑到今后伴随天然气管敷设遥控遥测光缆，还在上面的2-3根DE63的PE管内穿尼龙绳。这种方法投资较大，施工工作量也大大增加，但是从保护天然气管安全和寿命来说，是值得的。在施工过程中，开始我们按每隔2.5米套一个定位环，小管子出现凸起现象，于是我们改为每隔1.25米套一个定位环，小管子固定的非常牢固，每拖100米，钻机的拖力为3-4吨，非常轻松。

　　由于DE400PE管上捆绑了DE63的PE管，原来用于地面上的V型PE管导向拖架不适用，于是，我们设计了一种四轮导向托架，从三个方向支撑DE400PE管如图，其使用效果非常好，使得PE管在地面上的摩擦力小于在旧管内的摩擦力。

　　为了充分发挥插入PE管旧管改造方案的经济效益和社会效益，我们在插入管拖管分段遵循每段尽量长的原则，但应注意：

　　1．拖管时，拉力不得大于管材屈服拉伸强度的50%，因此应千方百计采取措施减少拖管的摩擦力。由于静摩擦力大于动摩擦力，拖管在启动时，拉力偏大。这时，如拉力大于管材屈服拉伸强度的50%，可用推土机等机械推动。

　　2．PE管在地面组装时，受各种地形如主干道、铁路、堤防、房屋等影响，其组装长度在制定方案应充分考虑，不要到工作坑开挖后再作改变。

　　3．分段方案应结合三通、弯头等必须开挖的地段周全考虑。

　　旧管改造一期已经完工，证实DN700、DN600燃气中压管改造方案制定比较完善。

　　（作者系武汉燃气势力工程公司副总经理）