韩俊杰
杭州市城乡建设设计院股份有限公司 310000
摘要：在城市道路的改造过程中最重要的是改革创新，并形成对于交通，景观，环境等各方面的构思，在改造时对于管道定向钻穿越是一项重要的内容，本文通过对燃气管道定向钻穿越问题展开分析，并提出相应的解决措施，希望能跟相关工作的人员提供帮助。
关键词：城镇；燃气管道；阴极保护；提升；改善；
近年来随着我国经济建设的增长以及城市化进程的加快，人们的生活水平得到提升，单一化的道路无法满足人们的日常生活需求，因此需要对道路进行改造。定向钻穿技术是一项新型的现代化道路管道施工技术，主要用于管道穿越河流以及铁路等障碍物，能够将定向钻穿越技术利用与燃气管道改造将具有十分重要的现实意义。
一、直流杂散电流
随着地铁事业的发展，我国很多城市都建设了地铁，但是在地铁区间附近的地下管道以及电缆中都受到腐蚀，造成腐蚀的主要原因是由于地铁供电系统中某些轨道存在泄漏的杂散电流，为了能够保证地铁管道的安全性，排除由于杂散电流干扰导致的腐蚀性，因此人们对于直流杂散电流的干扰研究也在不断深入。在直流杂散电流干扰下，地铁周围的管道会受到腐蚀，地铁通常采用直流电力牵引的方式供电，利用接触轨回流的方式，通常将接触网作为正极，而负极回流线路为接触轨，同时接触轨会存在一定的电气阻抗，因此有接触网提供的的牵引电流会与回流接触轨中产生电压降，同时大地间与接触回流轻轨将也会存在电势差，因此，回流轻轨间会存在泄漏电流的现象，对周边的土壤和地下金属管线都会产生电流冲击作用，而且泄漏的电流会沿着导体到负极回流并流回接触钢轨，这种泄露电流被称为杂散电流，这种电流会对地下的金属管线产生电化学腐蚀作用，这种腐蚀性甚至比普通的化学腐蚀作用后果更严重，可能会导致穿孔和酿成重大的安全问题。在调查过程中我们发现在地铁周边的管线都存着不同程度的杂散电流腐蚀作用，有些金属管道甚至在很短的时间内就可发生腐蚀，因此，需要对地铁杂散电流进行严格的检测以及采用有效的解决措施加以防护，这种腐蚀性也引起很多周边管道运营商以及相关工作人员的高度重视。
二、城市燃气管道定向穿越
燃气管道定向钻穿越轨迹是管道定向穿越施工过程中最重要的一项技术，能够对管道的定向钻穿越起到积极的指导作用，管道施工方面需要综合考虑道路的材料，长度的参数，再加上对管道附近的地质情况进行全面分析，回拖管道施工完成的最大标志就是扩控器漏出管道或者成晶管道自钻机，关于回拖管道施工过程中的回拖力和钻机的扭矩需要注意的就是回拖率变化以及钻机的扭矩方面的注意事项。通常在道路改造工程中城市道路承担着施工分流提高的交通压力，因此在施工过程中需要考虑施工的条件各方面，要求选择合适的钻机选择恰当的钻机尺寸，利用定向钻穿越技术施工时，由于通常施工条件都比较复杂，很容易导致管道在铺设过程中出现管道划破的情况，因此需要适当提高导向孔的直径，进而能够避免孔壁对管道产生的不利影响。
三、城市道路改造中燃气管道阴级保护的改善
通常在城市道路改造过程中对于阴极保护方面的问题，由于路网功能结构或者由于征地拆迁和建设资金等方面的原因，使得在正式进行路网规划中存在较大的差别，在道路改造过程中，很多双向的车道不能有效起到分流交通压力的作用，尤其在高峰时段，很容易出现道路区间饱和状态，需要根据改造的实际情况做好道路规划工作。
（一）工况数值模拟优化
数值模拟的过程是利用所涉及到的管线和埋在地下的牺牲阳极深埋或直径走向等方面的信息，并将模拟文件置于其中，构建数组模拟的几何模型，能够实时测量原道路的相关情况并根据所获得土壤电阻率的平均值来获得模型中的土壤环境参数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将设置好的牺牲阳极电位作为牺牲阳极恒电位以及设置阳极输出电流是阳极表面积能够获得的电流密度，并将其作为辅助阳极恒电流边沿的重要因素，其次管线的涂层主要采用的是3PE，设置的土层电阻率为10万欧姆每平方米，最终我们进行强制排楼站，在考虑牺牲阳极排流，强化管线阴极保护电位，并通过这种方式达到施工要求。
（二）杂散电流排流施工
为了能够充分排除直流杂散电流对于管道的干扰性，我们采用强制排流的方式，并结合极性排流来展开施工，在强制排的过程中选择深井阳极地床，这种地床系统是一个或者多个阳极垂直安装在地表之下的，能够给水下的金属结构或者是埋在地下的结构全部带来更加安全的保护作用，相比浅埋的阳极系统来说，这种方式具备了两个优势：首先深井地床的电流排放一般都出现在大地的深处，且不是在地表表面，因此选择公用设施结构物体地表的附近，此时阳极的电势梯度会相对减小，导致阳气干扰的电位梯度变小，此外装设在地表的表面积有限，进而可能会降低土地的利用面积以及协调成本。
极性的排流通常是利用排流器的主体以及由两个不同颜色的导线所构成的，黑色代表负极，通常是用于保护结构的，而红色代表正极是用于连接保护结构的舞厅，在出现直流干扰的过程中被保护的物体电位通常会比排流地床的电位低，而且相关的排流器处于断开的状态，漏电流一般不能超过1毫安，通过该处的最大瞬态电流此时为150安，而正常的极性排流器通过的涌浪电流20 @8 / 20 kA ，能够保证后级的电路保持正常运行的状态，当出现交流干扰过程中极性排流器可以提供电流通路，此时的交流组抗应当低于0.5欧姆。
在强制排流施工过程时，主要是利用展开杂散电流，进而能够缓解施工，通过建设较强的排站，并且安装保持恒定电位的仪器，通常将深井阳极作为辅助阳极，根据土壤的实际电阻率测量的结果，最终来确定是采用深井阳极的施工技术。
四、深井阳极的安装方式
通常在确定阳极井的位置时需要根据实际的阳极井情况和土壤的电阻率情况来确定打井的位置，并将表面的杂物比如绿化带或者路面的水坑等清理干净，在钻井过程中需要准备施工设备，并保证设备的正常运行状态，在施工现场需要及时清理到道路表面，能够实现三通一平的效果。在确定井的位置时，经过现场排查综合考虑之后开始进行人工开挖成坑，在进行装设前需要将井口的纵横向作为基准核心，根据钻机的型号在基墩画出安装线，通常配有水柜站且同时还需要画出水柜的中心线和边线，在接下来的钻孔过程中整个过程需要充分控制钻孔的深度，直到停止钻井或者提钻结束之后。在井孔土清理的过程中通常要将钻进所遇到的黏土层需要做好要预防钻杆低且虚土超过一定的标准厚度，如果超出时，应当采取有效的措施并及时进行处理，钻井结束之后需要进行清洗工作，也就是对阳极井进行清洗，这样能够保证焦炭的沉降作用，最终洗出的水中不会还有泥浆。
在深井阳极安装过程中，安装辅助阳极时需要对阳极的影响进行标记，并按照次序展开，通常延长排气管的方法可以采用PVC水管的接头进行有效连接，通过钻井将土壤的电阻率进行实时测量，能够便于确定各个阳极所需要的钻井深度，阳极排气管在进行施工时需要利用绳子将阳极固定在合适的位置，同时还需要将各个阳极的电缆和排气管利用尼龙绳捆扎。
小结
城市道路的改造往往是比较艰巨的，在改造过程中，需要做好燃气管道施工工作，确保管道施工质量。由于定向穿越技术具备了较好的环境，经济，社会效益，因此为了能够有效解决管道建设过程中地表开挖所遇到的一系列问题，因此，可以将定向穿越技术充分运用于煤气管道的铺设中，有利于燃气管道铺设施工质量的提高，同时对于城市道路改造来说也起的十分重要的意义。
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[3]陈飞. 城镇燃气管道定向钻穿越段阴极保护的提升及改善[D]. 华南理工大学，2013.
论文作者:韩俊杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/31
标签：阳极论文; 管道论文; 电流论文; 过程中论文; 燃气论文; 阴极论文; 钻机论文; 《防护工程》2018年第15期论文;