PE燃气管道在市政燃气工程中的应用

PE燃气管道在市政燃气工程中的应用

黄健

  济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司天津分公司

摘要：城镇燃气管道具有材料要求高、周边环境复杂、泄漏控制要求高等特点。当前，城镇燃气管道天然气安全运行管理过程中存在较多潜在隐患，加之检验不及时、巡护不到位、技术较为落后，无法满足天然气安全运行要求。因此，安全运行管理人员应全面排查城镇燃气管道隐患，严格检验管道，健全管道巡护机制，推动管道管理信息化，为城镇燃气管道天然气安全运行提供保障。本文主要分析PE燃气管道在市政燃气工程中的应用。

关键词：PE燃气管道；市政燃气工程；应用探究

引言

PE燃气管道对市政燃气工程的建设具有重要的促进作用，在燃气工程的建设过程中应用PE燃气管道，不仅能够降低工程施工的工作压力和繁琐步骤，更能有效提升工程建设的经济效益。然而当前在市政燃气工程应用PE燃气管道还存在一定的问题，通过强化对施工工程工艺和管道材料的监管考察、重视对PE燃气管道的预处理工作、提升工程结束后的监督监管等手段，能够有效提升PE燃气管道在市政燃气工程中的应用效果，进而为我国城市化建设和民生建设提供助力。

1、施工技术要求

1）管道埋设深度的合理性。PE管道不能够使用在室内地表上，应做直埋敷设处理。2）施工人员在敷设管道过程中，应该保证管道不会受到损坏；运输过程中管道的表面不得出现划痕、损失。3)PE管道应该选择使用专用的混合料进行生产，结合实际使用需求，可以在生产料中掺加一定比例的着色剂、抗氧剂等外加剂。4）燃气管道的型号应结合现场的地质条件、应用环境、燃气类型、燃气输送压力、敷设方式进行选择。常用PE管管径为dn63、dn90、dn110、dn160、dn200、dn250、dn315，PE管级别分为PE100和PE80，尺寸比为SDR17和SDR11。

2、PE燃气管道失效原因

2.1管材性能

管材性能的好坏是PE燃气管抵抗载荷能力高低的主要决定因素，根据GB/T15558.1-2015《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第1部分：管材》规定，PE燃气管材投入使用前必须进行抵抗力学破坏性能测试，主要测试管材的静液压强度、耐快速裂纹扩展和耐慢速裂纹扩展等力学性能。其中，PE燃气管道最重要的性能是长期静液压强度性能和抵抗快速裂纹增长的能力，长期静液压强度性能较高的不易发生脆性失效，长期静液压强度性能较低的易发生脆性失效。因此，抵抗力学破坏能力高的管材性能更好，管材使用过程中也相对不容易失效，因此管材性能是影响PE燃气管道系统基本影响因素。

2.2环境温度

聚乙烯材料具有温度敏感性强的特性，环境温度的变化将直接影响管道的力学性能。环境温度升高，管道长期静液压强度将下降；环境温度降低，抵抗快速裂纹增长的能力下降。目前，我国将PE燃气管道的基准温度设为20℃，而且一般采用埋在铺设的方式，管道在实际运行过程中，温度变化较小，因此，温度变化一般不作为引起在用PE燃气管道失效的主要外界因素。

2.3载荷

PE燃气管道承受的基本载荷是管内压力。在短期较大压力作用下，PE燃气管道发生蠕变韧性失效；在长期低压力作用下，PE燃气管道发生脆性失效，其典型特征是裂纹逐渐增长至贯穿管壁导致管道失效。PE燃气管道一般埋于地下，在实际运行过程中，会持续承受各种载荷，包含管道结构自重、介质内压、土壤载荷和交通载荷，这些外部载荷共同作用于管道，更容易引起管道失效。此外，还可能出现点载荷、挤压、埋深不够，其中埋深越深，管道承受的交通载荷越小，管道更不容易引发失效。

3、PE燃气管道在市政燃气工程中的具体应用流程

3.1PE燃气管道铺设工作

在利用PE燃气管道进行市政燃气工程建设过程中，相应施工人员首先要强化对管道铺设工作的规划和设计。第一，施工人员要对施工场地的地表环境和地质特点进行调查分析，充分发挥PE燃气管道的柔韧性优势，合理规划管道的铺设路线。在施工过程中，施工人员不仅能够直接在地面条件下对PE燃气管道进行焊接，还可以直接将PE燃气管道吊入工程沟内，减少了不必要的施工步骤，提升了施工效益。第二，在管道铺设过程中，相应施工人员也可以结合PE燃气管道的自身性能，从经济角度出发选择合适的铺设路线[4]。例如在遇到障碍物时，相应施工人员就可以选择对PE燃气管道进行适当的弯曲，绕开障碍物，减少施工过程中的麻烦，提升施工的灵便性，提升工程进行的效率。第三，在管线铺设过程中，一方面，相应施工人员可以充分利用PE燃气管道的抗腐蚀性强的优势，适当减少与其他管线铺设的具体，并采取一定的保护措施，减少地面挖掘工作，提升工程施工效益，降低施工成本。另一方面，为了更好地辨别和识别PE燃气管道，我国当前在PE燃气管道铺设方面通常应用明黄色管道，能够通过鲜明的颜色来避免工作人员在工作过程中的误伤。

3.2PE燃气管道的抢险维修工作

PE燃气管道的抢险维修工作对PE燃气管道在市政燃气工程中的应用效果具有极大的影响，尤其是在出现一些突发情况时，市政部门必须要能够及时对相应管线问题进行维修，这就要求市政部门组建一支专业的燃气抢险维修队伍。首先，在燃气抢险维修队伍的组建和培训过程中，相应人员必须要强化对PE燃气管道性能的认识，能够及时找出燃气管道的问题所在，并及时采取有效措施进行修整。在培训过程中，管理人员要注重对培训效果的考察，既要保障前线维修队伍工作人员的专业素养达标，也要保障工作人员的纪律意识和管理意识合格，能够根据相应的规章制度完成工作。对培训合格的人员发放资格证书，允许其上岗执行任务。其次，在燃气抢险维修队伍的建设过程中，相应部门的管理人员也要强化其维修设备的配置，为市政燃气工程的抢险维修工作提供助力。

3.3强度试验

PE管道的强度试验应该是分段进行，试验段的长度控制在1000m以内；试验压力以设计压力的1.5倍为标准；试验过程中，压力应该是缓慢提高，初试压力应该为试验压力的50%，稳定一定时间后若未出现异常现象，则可以开始升压，当提高至试验压力以后，稳定压力持续1h，若试验压力未降低则视为试验合格。对于大口径PE管而言，其高压端和低压端的连接方式不同，PE管端部与母材之间的焊接质量会直接影响到整体结构的安全性能。为了保证接头焊缝处不产生裂纹或缺陷，对该部位进行超声波检测就显得尤为重要了。

3.4管道连接

PE管道连接应该选择使用热熔连接或是电熔连接方式，由于材质的问题，PE管不能够使用螺纹连接或是粘结。正式连接时，施工现场不得出现明火加热现象。不同级别管材之间的流动差值应控制在0.5g/10min以内。当PE管的尺寸不同时，则应该选择电熔连接方式进行作业。施工时应避免操作人员直接接触PE管，要注意保护施工人员人身安全。结合实际情况而言，我国的市政燃气工程中，使用最为频繁的管道就是PE管道，PE管道已成为城市建设中不可或缺的一项重要技术之一，目前，PE材料被广泛应用在社会大众日常生活的方方面面。由于其具有较好的强度和良好的耐化学腐蚀性能等优势，PE管道已经逐渐取代传统管材而占据着越来越重要的市场份额。

结束语

PE管材具备良好的性能，且施工操作简单、运行稳定、拥有较长的生命周期，成本非常低等优点，在市政燃气工程中应用PE材质的管道可以取得良好的经济效益与应用效能，并且能够为城市建设带来较大的社会效益。

参考文献：

[1]杨花蕊.PE燃气管道在市政燃气工程中的运用实践探微[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(11):157-158.

[2]袁哲.PE燃气管道市政燃气工程中的应用研究[J].现代物业(中旬刊),2018(11):176.

[3]关宇航.PE燃气管道在市政燃气工程中的运用实践探微[J].化工管理,2018(21):102.

[4]温龙浩.浅谈PE燃气管道在市政燃气工程中的应用[J].智能城市,2017,3(09):116.

[5]宿传华.浅谈PE燃气管道市政燃气工程中的应用[J].科学中国人,2017(20):252.