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燃气入户支管预留接口防泄漏分析
谭丽娜1，柳象林2，李新强3
（1.佛山市华禅能燃气设计有限公司， 广东 佛山 528000；2.延安液化石油气有限公司， 陕西 延安 716000；3.中国市政工程华北设计研究总院有限公司 佛山分公司， 广东 佛山 528000）
2022年，全国城市天然气供气总量1 767.70×108 m3，城市燃气普及率达到98.06%，管道燃气普及率达到81.54%［1］。近年来，为了便于用户装修，燃气公司通常只在厨房指定位置安装入户支管并预留接口（入户支管通常穿墙后伸出约10 cm），或者在室外立管处预留接口。对于高层和超高层建筑，若在室外立管处预留接口，入户支管的后续安装将变得极为困难，特别是登高作业存在较大的施工安全风险。因此燃气公司与开发商普遍采用在厨房指定位置安装入户支管并预留接口的方案。由于居民购房入住和点火使用时间具有不确定性，燃气公司入户安检工作存在诸多不便。预留接口处通常采用螺纹连接并填充生料带，本文重点分析预留接口处的泄漏问题，通过增加简易部件，从根本上消除泄漏隐患。
当前居民入户支管预留接口的普遍做法是：入户支管与套管同时穿墙后，对入户支管末端采用螺纹连接并用管帽封闭，管帽与入户支管的连接处采用生料带填充。套管两端与墙面平齐。用沥青涂刷在内外墙面，封堵套管与入户支管间的缝隙。当前普遍做法见图1。
管帽与入户支管的连接处采用生料带填充，生料带材质通常为聚四氟乙烯。燃气公司入户安检的客观条件存在局限性，因此管帽与入户支管连接处的泄漏隐患较大。
在当前普遍做法的基础上，除了对入户支管采用管帽封闭外，对套管也采用管帽封闭，管帽与入户支管及套管的连接处均采用生料带填充。常规解决办法见图2。
相比当前普遍做法，常规解决办法对套管也进行了管帽封闭，在一定程度上提高了整体安全性，但是仍未从根本上改变生料带老化带来的燃气泄漏隐患。此外，由于套管的加长，对于后期入户支管的接驳将造成一定困难。在拆卸套管管帽与切割套管过程中，也可能对入户支管造成损坏。
由于生料带的老化问题是目前技术无法有效解决的，而管帽安装是采用螺纹连接方式。因此，调整安装方式是解决此问题的关键。调整方式分为直接调整和间接调整两种。直接调整主要是针对入户支管的管帽，可考虑将管帽的连接方式由螺纹连接改为焊接，入户支管也由镀锌钢管调整为焊接钢管，末端则采用焊接盲板封堵，并做好相关防腐。如此一来，整体安装质量肯定将会得到提升。但随之而来的问题是，后期安装将全部变为动火带气焊接作业，不仅增加了安装技术难度和风险程度，而且施工成本也上升。因此，管帽螺纹连接方式调整不宜直接调整，宜间接调整。
在当前普遍做法的基础上，在套管外侧增加一个无缝套筒装置。燃气管道管帽与套筒内的钢筋采用固定相连，钢筋与套筒采用挤压连接或焊接。套筒、钢筋与管帽组合成一体件。套筒外壁做燃气警示标志。方案1见图3。
首先将预留孔洞比原来加大一号，在安装入户支管与套管完毕后，安装套筒、钢筋和管帽一体件，再将管帽与入户支管进行螺纹连接。最后用水泥砂浆填充套筒与孔洞间隙后即完成安装。
该方案的优点为，管帽处一旦发生泄漏，由于套筒本身为无缝，泄漏的燃气进入套筒空腔后，最终只能通过入户支管与套管、套管与套筒之间的间隙向室外逸出，不会留存于厨房内。同时，套筒、钢筋和管帽一体件可以根据需要循环使用，具备一定经济性。
该方案的缺点为，由于套筒在套管外安装，为了满足安装条件，要求预留孔洞比原做法至少加大一号。套筒与钢筋、钢筋与管帽的连接均需保证足够的强度，存在一定技术难度。因此仍需对方案进一步改进。
改进的方案1为：首先，将管帽非螺纹端外侧镀锌层进行打磨消除，以避免与钢筋焊接过程中出现气泡、沙眼等焊接质量问题。接着将管帽非螺纹端与钢筋一端进行焊接并做防腐处理。然后将钢筋另一端与套筒进行挤压连接，套筒与钢筋挤压连接强度保证大于管帽与入户支管螺纹连接最大拧紧强度即可。为保证质量，对一体件与入户支管的螺纹连接处进行至少20次以上的松紧与气压试验（包含强度和气密性试验、焊接处稳定性试验），试验合格后方可使用。焊接处稳定性试验的目的是检验钢筋与管帽、套筒间的焊接强度。
通过进一步改进，可以解决一体件的整体强度问题，但是由于套筒直径需大于套管直径，因此预留孔洞较大的问题仍旧存在。
在当前普遍做法的基础上，在套管内侧与入户支管外侧增加一个整体式套筒装置。该套筒装置由两部分组成：等径无缝管筒与异径管。其中，等径无缝管筒朝向室内一侧，异径管的大头朝向室外一侧。无缝管筒与异径管的小头一侧为整体无缝式成品件，异径管的大头一侧应设置外螺纹3~5道。套筒外壁做燃气警示标志。套管加工内螺纹。方案2见图4。
在入户支管与套管安装完毕后，利用套管比入户支管大两号的空间，将整体式套筒与套管进行螺纹连接。最后用水泥砂浆填充套管与孔洞间隙后即完成安装。
该方案的优点为：整体式套筒的制作相对简单，且由于整体式套筒均为无缝，因此管帽处一旦发生泄漏，泄漏的燃气进入套筒空腔后，最终只能通过入户支管与整体式套筒之间的间隙向室外逸出，不会留存于厨房内。整体式套筒也可以根据需要循环使用，具备一定经济性。
该方案的缺点为：由于整体式套筒与套管采用螺纹连接，因此在安装或拆卸套筒时，需保证已安装的套管在其周向处于固定状态，避免在安装及拆卸时，套管随套筒转动。因此，穿墙套管的周向固定是该方案的一个难点，仍需对方案做进一步改进。
改进的方案2见图5。首先，对原套管进行改进，在套管靠近户内的外侧4个方向，每隔90°各焊接一片金属板（尺寸为30 mm×15 mm×5 mm），并做好防腐处理。在对应4片金属板的墙洞四角开槽。将套管的金属板安装在槽内后，填充水泥砂浆与内墙面齐平。由此，通过4片金属板的阻力，将套管在周向上予以充分固定。
两方案的比选跟现场施工条件有密切关系。当预留孔洞孔径（通常由燃气专业设计人员与建筑专业设计人员确定）允许加大，并且能够满足改进的方案1的一体件安装空间时，则宜采用改进的方案1；当预留孔洞孔径无法满足安装空间时，可采用改进的方案2。
① 改进的方案1和改进的方案2均从根本上解决了管帽处发生燃气泄漏后燃气容易留存在室内的问题。
② 2个方案均可在一定程度上提升居民燃气用户的安全性，可根据现场情况选用。
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