一、前言
在燃?xì)廨斉湓O(shè)計(jì)中,城市燃?xì)夤艿烙袖摴�、鑄鐵管等多種。但隨著時(shí)間的推移,金屬管材耐腐蝕性差、成本高、運(yùn)輸安裝不便的缺點(diǎn)逐漸顯露出來(lái),于是人們已把眼光投向了塑料管材。聚乙烯管（以下簡(jiǎn)稱PE管）是新一代的燃?xì)廨斔凸?它是以聚乙烯為主要原料,經(jīng)擠壓成型的管材,它與傳統(tǒng)的金屬管相比,具有耐腐蝕;重量輕,密度僅是鋼材的l/8;使用壽命長(zhǎng),可達(dá)到50年;強(qiáng)度高、韌性好,可經(jīng)受地層變化而不斷裂;施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),是燃?xì)夤艿栏聯(lián)Q代的新產(chǎn)品。PE管在國(guó)外已有幾十年的使用歷史, 世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家從上世紀(jì)40年代末已開(kāi)始研究PE管，并應(yīng)用在燃?xì)夤こ讨�；�?0年代起相繼在燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)中應(yīng)用PE管；且使用比例逐步擴(kuò)大。目前，國(guó)際上歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)已全部采用PE管道。1988年在慕尼黑的國(guó)際煤聯(lián)（IGU）輸配委員會(huì)會(huì)議上一致認(rèn)為：“采用聚乙烯(PE)為原料的埋地燃?xì)夤艿蕾|(zhì)量可靠、運(yùn)行安全、維護(hù)簡(jiǎn)便、費(fèi)用經(jīng)濟(jì)”。
我國(guó)雖然在燃?xì)庥寐竦豍E管道行業(yè)中起步較晚，但有著強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。1982年上海第一次對(duì)PE管道進(jìn)入了試用階段。為了使PE管研究工作受到重視并順利進(jìn)行，國(guó)家科委1987年把“聚乙烯燃?xì)夤軐Ｓ昧涎兄坪图庸?yīng)用技術(shù)”開(kāi)發(fā)列為國(guó)家“七五”攻關(guān)項(xiàng)目。從專用原料管材、管件的加工到工程應(yīng)用到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定進(jìn)行了系統(tǒng)研究并取得了豐碩的成果。1995年，國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局、建設(shè)部分別頒發(fā)了聚乙烯燃?xì)夤懿�、管件的�?guó)家標(biāo)準(zhǔn)和工程技術(shù)的行業(yè)規(guī)程，標(biāo)志著我國(guó)對(duì)聚乙烯燃?xì)夤艿赖膽?yīng)用走上了規(guī)范化的道路。目前燃?xì)釶E管已廣泛應(yīng)用于燃?xì)庵械蛪汗芫W(wǎng)。
二、PE燃?xì)夤艿赖氖┕ぬ攸c(diǎn)
1 安裝、維護(hù)簡(jiǎn)便，易操作
PE管道的連接方式有二種，
一是電熔連接，一般適用在管徑小于De110；
二是熱熔連接，一般適用于管徑不小于De110，在對(duì)接中無(wú)需套筒管件。 以上二種連接操作方法在短期培訓(xùn)就能掌握，焊接質(zhì)量也能保證，施工進(jìn)度也快。另外，在已運(yùn)行的燃?xì)夤芫W(wǎng)中可以帶氣開(kāi)三通作業(yè)，這一工序，采用鋼管作為燃?xì)夤艿朗菬o(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
PE管材自身重量較輕，不需起重吊裝設(shè)備，搬運(yùn)及向溝槽下管較方便。PE管焊接只要電熱熔焊機(jī)，設(shè)備輕便，自動(dòng)化程度高，不需人工焊接，安裝施工方便，強(qiáng)度小，效率高。燃?xì)庥寐竦豍E管道主要是采用熱熔連接或電熔連接，其接口強(qiáng)度一般高于管材本身的強(qiáng)度。所以，與橡膠圈類接頭或其它機(jī)械類接頭相比，不存在因接頭扭曲造成泄露的危險(xiǎn)。PE管具有優(yōu)良的撓性，極大地增強(qiáng)了該材料對(duì)管道工程的價(jià)值。因聚乙烯的撓性使管徑較�。ㄒ话悴淮笥贒100）的聚乙烯燃?xì)夤艿揽梢员P卷供貨，這樣就在施工中節(jié)省了很多管件，同時(shí)也避免了接口泄露的可能性；用于不開(kāi)槽施工，聚乙烯然氣管道的走向容易按照施工方法的要求進(jìn)行改變，使其可在施工前改變管材的形狀，插入舊管材后恢復(fù)其原來(lái)的大小和尺寸。
PE管維修方便，在管道上可以不停氣開(kāi)孔或維修，在這方面都有很成熟的技術(shù)。聚乙烯管材有利于以后的事故搶修和維護(hù)，由于聚乙烯管具有良好的柔韌性，在實(shí)際工程中對(duì)運(yùn)行壓力低于0.1MPa的燃?xì)夤艿啦捎脢A扁機(jī)具進(jìn)行阻氣，在搶修和接新管線的過(guò)程中，不存在明火現(xiàn)象，降低了燃?xì)庀到y(tǒng)帶氣作業(yè)的危險(xiǎn)性；由于夾扁操作是用來(lái)?yè)屝藁蛞越有鹿芫�為目的的，從而這種操作持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)。
所以，對(duì)聚乙烯管道在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行壓扁操作，當(dāng)應(yīng)力撤去后，聚乙烯燃?xì)夤艿辣旧響?yīng)能基本恢復(fù)其原來(lái)形狀。
在非開(kāi)挖管道施工方面PE管有很大的優(yōu)越性。在城區(qū)進(jìn)行燃?xì)夤艿朗┕r(shí)穿越道路和建筑物的情況非常多。在采用非開(kāi)挖技術(shù)時(shí)，由于PE管有比較大的擾度，焊接速度快，施工方便。
2 防腐處理
PE管是聚乙烯的高分子聚合物，化學(xué)性能穩(wěn)定，受土壤中化學(xué)物質(zhì)、雜散電流的腐蝕作用小，有良好的耐酸堿性能，因此聚乙烯燃?xì)夤茉诜笤O(shè)時(shí)不需要做防腐處理，其使用壽命長(zhǎng)達(dá)50年。特別指出有許多種埋地鋼管防腐技術(shù)方法中就有采用PE材料作為防腐層，據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)介紹國(guó)外PE埋地使用了60年后，挖出來(lái)重新焊接，其焊接及本體質(zhì)量同樣能達(dá)到PE管規(guī)定的質(zhì)量指標(biāo)要求；PE管無(wú)需做防腐處理。而鋼管一般上設(shè)計(jì)壽命為20年。
3 工程適應(yīng)性強(qiáng)
市政工程和住宅小區(qū)庭院里的各專業(yè)管道多，管位緊張，在這種復(fù)雜的施工環(huán)境中， PE管材柔韌性、撓性好：當(dāng)管基稍有下沉?xí)r不易折壞；可以利用PE管的柔性，蜿蜒狀敷設(shè)或隨地形彎曲敷設(shè)，施工中借轉(zhuǎn)角度大，在允許彎曲半徑內(nèi)易繞過(guò)障礙物，減少接頭的數(shù)量，降低了施工難度。
4 投資成本低
城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)是城市燃?xì)夤こ痰闹匾M成部分，燃?xì)夤芫W(wǎng)造價(jià)占燃?xì)夤こ炭傇靸r(jià)的比例很大（約40%），因此研究燃?xì)夤芫W(wǎng)的經(jīng)濟(jì)造價(jià)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著十分重要的意義。對(duì)PE燃?xì)夤艿琅c鋼管的經(jīng)濟(jì)性能比較如下：
（1）管材的價(jià)格比目前常用的燃?xì)怃摴艿膬?yōu)勢(shì)是眾所周知，DN200以下的管道，PE管比鋼管便宜；小管徑PE管道一般采用電熔連接，PE管件價(jià)格高；對(duì)于大大管徑的PE管，由于壁厚較厚，其價(jià)格較鋼管高，但可采用熱熔連接，節(jié)省管件費(fèi)用，而且壽命長(zhǎng)（PE管的使用壽命為50年，鋼管的使用壽命按國(guó)家計(jì)委煤氣設(shè)施折舊費(fèi)年限定為18年）、無(wú)需防腐，其綜合價(jià)仍比鋼管投資低。
（2）因PE管有柔韌性強(qiáng)，完全可以在地面上預(yù)制好，再放入管溝，不需做工作坑，故PE管施工管溝的土方量比鋼管施工管溝的土方量小一些。
（3）中壓鋼質(zhì)燃?xì)夤艿涝诎惭b焊接過(guò)中必須經(jīng)無(wú)損探傷等一筆可貴的費(fèi)用，檢測(cè)程序也比較復(fù)雜；而PE燃?xì)夤軝z測(cè)程序、檢測(cè)方法和手段簡(jiǎn)單有效，檢測(cè)費(fèi)很小。
總之，燃?xì)釶E管材料和安裝費(fèi)用較鋼管具備明顯優(yōu)勢(shì)， PE燃?xì)夤艿木C合經(jīng)濟(jì)性能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于鋼管的。
三、PE燃?xì)夤艿赖氖┕ひ?/strong>
由于燃?xì)釶E管具備許多優(yōu)點(diǎn)，我公司在天然氣新管網(wǎng)的敷設(shè)和舊管網(wǎng)的改造中大量采用PE管，經(jīng)過(guò)多年的PE管施工積累了一些技術(shù)和施工經(jīng)驗(yàn)，施工人員也由原來(lái)的怕施工PE管變?yōu)楝F(xiàn)在的喜歡施工PE管。
1 溝槽
我公司目前氣源為天然氣，因此溝槽開(kāi)挖要求控制好坡度，若超挖或換土?xí)r，回土須夯實(shí)，以防管道下沉造成反坡積水，溝槽的水準(zhǔn)測(cè)量符合設(shè)計(jì)要求后方可下管。
2 PE管的連接
連接采用熱熔連接和電熔連接：
（1）熱熔連接：熱熔連接前后，連接工具加熱板的兩個(gè)加熱面上的污物應(yīng)用潔凈紗布擦凈，以防影響熱效率和接頭質(zhì)量。連接時(shí)的加熱時(shí)間、加熱溫度、保壓壓力、冷卻時(shí)間應(yīng)符合管材、管件生產(chǎn)廠家的規(guī)定，保壓冷卻期間不得移動(dòng)和施加外力，否則會(huì)使還沒(méi)有達(dá)到最大耐壓強(qiáng)度的接頭不能形成均勻的凸緣，影響接頭均勻受壓。對(duì)接兩端要銷銑，使兩端面的垂直接合良好，保證不錯(cuò)邊。否則接觸面積減少，強(qiáng)度減弱。
（2）電熔連接：電熔連接時(shí)應(yīng)保證電熔工具連接正確，通電電流、通電時(shí)間的設(shè)置應(yīng)符合電熔配件要求。電熔承插面要求潔凈，銷銑兩端面垂直接合要好，用刀刮除電熔面的氧化層，并使電熔面打毛，增加接觸面。管道插入前要標(biāo)志好插入長(zhǎng)度位置，保證足夠長(zhǎng)度，保證電熔連接面積，增強(qiáng)連接接頭的質(zhì)量。
鞍型電熔連接同樣要清除表面，并要求上緊管道平整固定螺絲，使接觸面吻合。
3 回填
燃?xì)釶E管強(qiáng)度和剛度沒(méi)有鋼管高，管道周圍不得有磚、石塊等尖硬雜物，但現(xiàn)在舊城改造地下尖硬物較多，因此下管前需要鋪沙，回填時(shí)先鋪一層沙，以保證管道安全。
4 帶氣作業(yè)
對(duì)于De110以上的PE管接直管或開(kāi)三通，可根據(jù)氣源情況（單雙氣源），選擇PE管專用夾具，夾斷氣源后再用電熔套筒連接。若每次管端頭采用法蘭頭封堵時(shí)，直接管時(shí)可不停氣采用法蘭頭連接。在De110以上的PE管上開(kāi)小于De63的支管時(shí)，采用電熔鞍形三通，不需停氣，在管道上安裝好鞍形三通后用刀具在原管上開(kāi)口通氣。
四、燃?xì)釶E管在應(yīng)用中的缺點(diǎn)和注意點(diǎn)
1 PE管機(jī)械強(qiáng)度較低、容易受到人為的損壞
PE管由于硬度不如鋼管，在受到堅(jiān)硬物的沖擊時(shí)很容易被打穿孔。為了保護(hù)PE管道免遭人為的破壞,在PE管道敷設(shè)時(shí),一般在PE管的上方加設(shè)紅磚和警示帶,再就是加強(qiáng)管道的巡查。當(dāng)燃?xì)釶E管先期施工或埋設(shè)深度較淺時(shí)，在小區(qū)其它配套管網(wǎng)施工或道路施工過(guò)程中，燃?xì)釶E管易被鑿?fù)ǎ斐扇細(xì)庑孤�。為避免類似事情發(fā)生，應(yīng)對(duì)已施工的燃?xì)釶E加強(qiáng)監(jiān)護(hù)或在其它配套管網(wǎng)后施工，并保證足夠埋設(shè)深度。
2 PE管對(duì)熱穩(wěn)定性較為敏感
PE管在較高溫度下其耐壓強(qiáng)度會(huì)降低;溫度過(guò)低將導(dǎo)致其變脆。因此,目前PE管一般使用壓力在0.1～0.4MPa。由于PE管易氧化，易彎曲，對(duì)溫度敏感，對(duì)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。PE管施工設(shè)備多，對(duì)施工設(shè)備依賴性大；對(duì)外界環(huán)境要求高，寒冷天氣和大風(fēng)下雨環(huán)境下不便施工，須采取保護(hù)措施。
3 PE管管材沒(méi)有導(dǎo)電性
這給PE管道的探測(cè)定位帶來(lái)很大的不便，針對(duì)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(duì)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，從而為管道的運(yùn)行管理打下良好的基礎(chǔ)。
4 PE管管件的配套問(wèn)題
由于PE管的化學(xué)性能的限制，它不能在地面上使用（不能作明管使用），PE水井體積龐大，在小區(qū)管網(wǎng)配套中施工不方便。PE管配件價(jià)格高。
五、結(jié)束語(yǔ)
燃?xì)夤芫W(wǎng)的管材隨著材料科學(xué)的進(jìn)步而不斷更新 ,由當(dāng)初的灰口鑄鐵管 、鉛口鑄鐵管、機(jī)械接口鑄鐵管、球墨鑄鐵管到目前普遍使用的鋼管 ,以及具有國(guó)際先進(jìn)水平的PE管。綜上所述，雖然PE管仍存在一些缺點(diǎn)，但與金屬管道相比，PE燃?xì)夤艿谰哂行阅軆?yōu)異，施工簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維修方便，使用壽命長(zhǎng)，投資成本低等優(yōu)點(diǎn)，以及有一套完善的運(yùn)行管理方案，完全可實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤芫W(wǎng)安全運(yùn)行，因此PE燃?xì)夤艿涝诔鞘腥細(xì)廨斉涔芫W(wǎng)應(yīng)用前景十分廣闊，值得我們管道燃?xì)庑袠I(yè)大力推廣應(yīng)用。13年的實(shí)踐證明燃?xì)釶E管在XX市城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)中的應(yīng)用對(duì)降低燃?xì)夤こ痰脑靸r(jià)，提高燃?xì)夤芫W(wǎng)的輸配能力，確保管網(wǎng)有安全運(yùn)行具有現(xiàn)實(shí)意義。隨著我國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，燃?xì)釶E管運(yùn)用技術(shù)和施工技術(shù)的日趨成熟，燃?xì)釶E管在鎮(zhèn)江市城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)工程中所占的比例將越來(lái)越大。
