1.工程實(shí)施前的準(zhǔn)備

　　1996年，隨著西安市天然氣氣化工程的順利進(jìn)展，為了探索聚乙烯管在西安燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)中的應(yīng)用，在西安天然氣公司的組織下，先后與國內(nèi)外的兩家聚乙烯管的專業(yè)公司簽署了聚乙烯燃?xì)夤艿涝囼?yàn)鋪設(shè)協(xié)議。1996年7月，西安市第一個(gè)聚乙烯管試點(diǎn)工程—西安鐵路信號廠天然氣化工程的順利實(shí)施。這次施工所采用的全部設(shè)備由德國FRIATEC公司提供，由中國華北市政工程設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，為了確保工程質(zhì)量，在施工前，西安市天然氣公司有關(guān)的技術(shù)人員對PE管工程的實(shí)施進(jìn)行了多次技術(shù)性的探討：由于西安市年平均溫度為13.6℃，極端最高溫度45.2℃，極端最低溫度―20.2℃，凍土深度0.45m，在管道埋深0.6～1.4m條件下，土壤的溫度變化很小，完全符合PE管-20℃～40℃的使用范圍；在工程實(shí)施前，公司首先制定了詳細(xì)的工程實(shí)施方案，并對施工人員進(jìn)行了PE管常識和燃?xì)夤艿朗┕こＷR教育，對工程管道關(guān)鍵公工序——管道焊接人員的操作進(jìn)行了先期培訓(xùn)，并使操作人員的技術(shù)和操作能力得到了專家認(rèn)可。所有這些準(zhǔn)備工作為PE關(guān)在西安燃?xì)夤こ讨械膽?yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　2.聚乙烯在小區(qū)應(yīng)用與實(shí)踐

　　由于西安市天然氣工程輸配系統(tǒng)采用高、中、低壓三級系統(tǒng)，小區(qū)供氣采用經(jīng)樓棟式調(diào)壓器調(diào)壓后直接供給用戶，在四年多燃?xì)夤こ痰膶?shí)踐中，我們本著“先試驗(yàn)，后推廣；先小區(qū)，后主體；先簡單，后綜合”的工作方針根據(jù)不同小區(qū)的實(shí)際情況，將PE管結(jié)合鋼管的使用，取得了良好的使用效果。

　　2.1 管道的焊接目前國內(nèi)外PE管的連接方法有：熱熔對接、熱熔插接、電熔焊接三種，這三種方法中，由于熱熔插接對現(xiàn)場操作人員技術(shù)要求高、焊接工藝不易掌握等的缺點(diǎn)，在國內(nèi)外以很少采用。

　　電熔焊接：由于管件本身帶有發(fā)熱元件，在給發(fā)熱元件輸入一定時(shí)間的控制電流后，管材和管件連接部分的PE被加熱熔化，從而形成結(jié)實(shí)、永久的接口。熱熔焊接：這種方法常用于大直徑管的連接，方法是將一定溫度的加熱板放在對好的管道或管件之間加熱一定時(shí)間，抽掉熱板，將要連接的兩端在一定壓力下迅速對接到一起，在冷卻下來以后形成一個(gè)高于管材本體強(qiáng)度的接口的連接方法。這種兩種方法的共同優(yōu)點(diǎn)是：操作簡便、方法容易掌握，但是，相比較而言，電熔焊接每一個(gè)焊口的成本較高，熱熔焊接則由于焊接設(shè)備較大對焊接的場地的要求較高，電熔焊接則對場地?zé)o特殊要求。

　　在西安天然氣工程的實(shí)踐中，我們先采用電熔焊接方法進(jìn)行了試驗(yàn)，在實(shí)際使用中我們對兩種方法結(jié)合使用，一般而言，對于管道直徑≥110mm時(shí)采用熱熔焊接為主，對于管道直徑＜110mm時(shí)只采用電熔焊接，實(shí)踐證明這樣兩種方法互相結(jié)合使用，不但降低了工程成本，同時(shí)提高了施工進(jìn)度，收到了很好的效果。

　　2.2 管道和管件的選用聚乙烯燃?xì)夤艿婪譃镾DR11和SDR17.6兩種系列，根據(jù)《聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程CJJ63-95》第2.1.2條的規(guī)定，結(jié)合西安市的實(shí)際情況（中壓管道設(shè)計(jì)壓力0.4MPa），我們選用了SDR11系列的管道。

　　由于PE管相對鋼管管道規(guī)格較多，為了管理和施工方便、一方面考慮到與鋼管方便連接，同時(shí)也盡量減少PE管件的種類和庫存量，在西安的氣化工程中我們采用了de25、de32、de40、de63、de90、de110、de160、de200、de250等規(guī)格的PE管和與之相配套的PE管件。

　　2.3 管道的施工

　　管道施工通過1996年在西安鐵路信號廠開始試點(diǎn)，以及隨后幾年的發(fā)展來看，分為以下七個(gè)操作工序：掘土開溝、管溝處理、管道敷設(shè)、管道連接、初步回填、敷設(shè)警示帶、覆土。

　�。�1）掘土開溝：根據(jù)管線設(shè)計(jì)管位進(jìn)行溝槽開挖，溝槽開挖不得超深以保證管道基礎(chǔ)處于原始土上，挖掘的土方集中堆放于溝槽一邊，水泥路面表層及石塊等與細(xì)質(zhì)泥土分開堆放。

　�。�2）管溝處理：已開挖的溝槽須經(jīng)過管溝處理方可敷設(shè)PE管，首先管溝不得有積水，如溝內(nèi)有積水現(xiàn)象時(shí)，可開挖較深的引水坑，使積水流向引水坑，并在坑內(nèi)設(shè)抽水泵進(jìn)行抽水，在溝內(nèi)無積水的情況下，將管溝挖至所需深度，然后回填10cm左右的細(xì)砂或用篩子篩過的細(xì)質(zhì)泥土，并用鐵鍬拍實(shí)，再使用平尺板測定溝槽坡度，必須保證溝底無石塊及其它堅(jiān)硬鋒利物。

　　（3）管道連接：管道連接工作大部分可以在地面上進(jìn)行操作，也可以在溝內(nèi)進(jìn)行。但要注意穿越障礙物時(shí)，不影響管道的牽引。

　　馬鞍形配件預(yù)先連接一段庭院或用戶引入管，然后在溝內(nèi)進(jìn)行馬鞍形配件與主管道的連接，由于溝內(nèi)操作增加了難度，預(yù)先連接的庭院用戶引入管不宜過長并應(yīng)將引入管校直，工作坑要足以保證操作者能在溝內(nèi)進(jìn)行連接，引入管溝坡度平緩，馬鞍形配件與主管道完成連接后，再將引入管連接到所需的長度，并與鋼塑過渡接頭連接，然后和立管連接。

　�。�4）管道敷設(shè)：連接好的長管道通過牽引的方法穿越地下管線，敷設(shè)于溝內(nèi)，由于PE管質(zhì)量較輕，對于de150、de100PE管，完全通過人力而不借助于機(jī)械設(shè)備進(jìn)行牽引。牽引時(shí)，管口應(yīng)作封堵處理，以免泥土進(jìn)入管內(nèi)堵塞管道，在長管線的適當(dāng)位置捆扎繩索進(jìn)行抱托，牽引時(shí)盡量不影響管基、管壁，應(yīng)避免與地下管線產(chǎn)生強(qiáng)烈磨擦。管道牽引就位于溝內(nèi)后，檢查管線是否緊貼管基，不得產(chǎn)生架空現(xiàn)象，管線略有蛇形。

　�。�5）初回填土：對敷設(shè)好的管線進(jìn)行回填黃砂或篩過的細(xì)土，該層至少高于管頂10cm，回填細(xì)質(zhì)泥土，覆土層為20-30cm，該土層中不得混入大石塊和堅(jiān)硬鋒利物，覆土后將回填土夯實(shí)。

　�。�6）鋪警示帶：在初回填土層上面即管線以上30-40cm處鋪設(shè)警示帶，警示帶應(yīng)在管道全線鋪設(shè)，警示帶正面向上。

　�。�7）覆土：完成鋪設(shè)警示帶后，進(jìn)行覆土及修復(fù)路面。

　　2.3 PE管與鋼管的比較在小區(qū)工程的實(shí)踐中，我們對同期投運(yùn)的PE管和鋼管的運(yùn)行情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)比較：

　　PE管耐腐蝕性強(qiáng)

　　從2002年5月到2003年5月在西安市天然氣公司管轄的小區(qū)范圍內(nèi)共發(fā)生各類埋地管線漏氣92起.

　　PE管輕、柔性好，PE管比重輕，是金屬管的1/8倍，搬運(yùn)及向溝槽下管較方便。PE管的熱脹冷縮比鋼管大得多，其線膨脹系數(shù)為鋼管的10倍以上，可以利用PE管的柔性，蜿蜒狀敷設(shè)或隨地形彎曲敷設(shè)，易繞過障礙物，減少接頭的數(shù)量。

　　由于PE管易氧化，易彎曲，對溫度敏感，對于管材的存放、搬運(yùn)、運(yùn)輸、存放期限及施工等有一定的要求。

　　綜上所述PE管的優(yōu)勢仍要大于鋼管，且天然氣的氣質(zhì)干，無雜質(zhì)，PE管在天然氣輸配工程中廣泛應(yīng)用具有很大的優(yōu)勢。

　　3.問題與思考

　　3.1 鋼管與PE管管道的連接：

　　由于西安市天然氣輸配系統(tǒng)中同時(shí)采用了鋼管和PE管兩種材質(zhì)管道，所以兩種類型的管道的連接就不可避免。目前PE管的連接方法主要有以下兩種：

　　一是鋼塑法蘭連接；

　　二是采用鋼塑接頭進(jìn)行連接。采用鋼塑法蘭連接施工相對比較簡便，不需要缺點(diǎn)是鋼塑法蘭的防腐處理比較困難，由于采用法蘭連接，如果防腐處理不當(dāng)，很容易造成鋼管一側(cè)的管道泄漏。因此在實(shí)際應(yīng)用中，由于鋼塑接頭連接完成后只需對鋼管一側(cè)進(jìn)行防腐處理，雖然增加了成本，但是由于連接可靠性和運(yùn)行的安全性都比鋼塑法蘭連接更好，建議采用鋼塑接頭進(jìn)行鋼管和PE管的連接。

　　3.2 PE管管件的配套問題由于PE管的化學(xué)性能的限制，它不能在地面上使用，其次由于燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)本身的要求不同類型和口徑的管件，所以合理的管件配套對于方便施工、減少工程成本、減少管件庫存等方面具有現(xiàn)實(shí)的意義。由于我國PE管及管件生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)線全部從國外引進(jìn)，生產(chǎn)的管件也大都采用國外的規(guī)格和口徑，加之PE管在我國天然氣行業(yè)的應(yīng)用也沒用大面積的普及，在我們的實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)在大口徑管向小口徑的變徑過程中由于沒有跨口徑的變徑接頭，原本在鋼管不同管徑的管道連接中只需要一個(gè)變徑的連接，PE管則需要三個(gè)以上的連接管件，這不僅增加了施工的難度，同時(shí)也增加了工程成本；其次，由于我國的天然氣供應(yīng)主要以小區(qū)的樓棟供氣方式為主，樓前樓后其它管道和地下設(shè)施普遍較多，且資料十分缺乏，在樓前低壓管（PE管）和引入管（鋼管）的連接時(shí)使用了三種不同類型的管件，所以在樓前低壓管道的鋪設(shè)中，采用PE管比鋼管，工程造價(jià)上升近20%，其中的主要原因在于配套管件相對造價(jià)太高。因此，適時(shí)開發(fā)適合我國國情的PE管管件，比如異徑三通、跨口徑異徑接頭等，探索新的施工工藝和方法，就可以解決PE管管件的配套問題。

　　3.3 PE燃?xì)夤艿赖倪\(yùn)行安全：經(jīng)過7年來我公司各用戶小區(qū)和部分主體管道采用PE管道的實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)PE管道在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意以下三點(diǎn)：其一、PE管道周圍的土方開挖施工是影響PE管道安全的主要因素，因此，在日常的運(yùn)行管理必須加大隊(duì)管道附近其它工程施工的管理。其二、由于PE管管材沒有導(dǎo)電性，這給PE管道的探測定位帶來很大的不便，針對這一點(diǎn)，在工程中要嚴(yán)格竣工資料的審核，務(wù)必要做到圖實(shí)相符；在投運(yùn)以后的管道，如果管道附近的建構(gòu)筑發(fā)生變化，對原有的竣工圖紙要及時(shí)更新，確保能及時(shí)的掌握地下天然氣管道的確切資料，從而更管道的運(yùn)行管理打下良好的基礎(chǔ)。在西安市，PE管在日常的安全管理方面，我公司采用在管道上方打檢測孔、定期使用檢漏儀檢查巡線方法，定期對管道的安全情況進(jìn)行檢查，收到了良好的實(shí)際效果。

　　4.結(jié)語

　　綜上所述，通過PE管道在西安市天然氣氣化工程的成功實(shí)踐，充分說明了PE管在城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)中具有良好的發(fā)展前景。在我國燃?xì)庑袠I(yè)大面積推廣使用PE管道無論是在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面都是可行的，這項(xiàng)技術(shù)的使用，對于提高我國現(xiàn)有的燃?xì)庑袠I(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和整體水平起到很好的促進(jìn)作用。另外，我們也要充分認(rèn)識到我國PE管道應(yīng)用中所面對的實(shí)際問題，廣大生產(chǎn)企業(yè)也要針對市場的實(shí)際需求開發(fā)適合中國國情的產(chǎn)品，從而使我國天然氣事業(yè)的發(fā)展邁上一個(gè)新臺階。

　　參考文獻(xiàn)：

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