市政燃气管道施工中管道连接质量控制技术研究

市政燃气管道施工中管道连接质量控制技术研究

刘虎

获嘉县金鹏燃气有限责任公司   河南省新乡市获嘉县  453800

摘要：本文针对市政燃气管道施工中的关键环节——管道连接的质量控制问题，进行了深入的研究与探讨。通过对现有连接工艺的分析、新型连接技术的引入以及实际工程案例的解析，旨在提高燃气管道连接的安全性、可靠性和耐久性。文章首先阐述了燃气管道连接的重要性及常见质量问题，并提出了相应的预防措施和改进策略。随后详细论述了几种先进的管道连接技术，包括热熔对接、电熔连接、机械连接等，并对比分析了各自在施工过程中的优缺点以及对工程质量的影响。最后，结合具体施工项目，通过实证研究验证了上述连接技术的有效性和适用性，并探讨了如何在实际操作中实现对管道连接质量的严格监控和有效管理。

关键词：市政燃气管道；施工；管道连接；质量控制；热熔对接；电熔连接；机械连接

一、引言

随着全球城市化进程的飞速发展，市政燃气管道系统作为现代城市基础设施建设的核心组成部分，其地位和作用日益凸显。它不仅承载着为居民生活和商业活动提供稳定能源供应的重要使命，更是推动地方经济发展、保障社会安定和谐的关键因素。然而，在实际运行中，燃气管道系统的安全性与可靠性直接取决于各环节的质量把控，其中尤以管道连接质量最为关键。燃气管道连接施工技术的优劣直接影响到整个燃气输送网络的安全性能和使用寿命。高质量的管道连接能够有效防止燃气泄漏，确保供气连续性和稳定性，从而降低因安全事故引发的社会经济损失和环境风险。反之，若管道连接存在缺陷或质量问题，则可能成为潜在的安全隐患，导致灾难性后果。因此，对市政燃气管道连接施工技术进行深入研究与持续优化具有显著的实际意义和迫切需求。这不仅可以提升我国城市燃气基础设施的整体建设水平，也有助于保障广大民众的生命财产安全，推动我国燃气行业的健康发展，并进一步助力我国生态文明建设和新型城镇化进程[1]。

二、市政燃气管道连接现状与质量问题分析

在市政燃气管道施工中，连接技术的选择与实施对整个系统的安全性、可靠性和使用寿命至关重要。目前常见的连接方式主要包括热熔对接、电熔连接、机械连接（如法兰连接、卡箍连接等）以及套筒焊接等。热熔对接和电熔连接通常用于聚乙烯（PE）燃气管道的连接，这两种方法具有良好的密封性能，但在实际操作过程中，由于温度控制不精确、冷却速度不当或焊接工艺执行不到位等原因，可能导致接头处出现泄漏现象。此外，若对接部位未充分熔融或熔接参数设置不合理，可能降低接头强度，从而影响管道整体承压能力。机械连接方式则因连接部件较多，存在装配误差、紧固力度不足等问题，同样可能导致泄露或接头松动。法兰连接在长时间运行后可能出现垫片老化失效导致的泄露，而卡箍连接则可能因受力不均或锈蚀导致连接失效。腐蚀问题主要源于管道材质质量不达标、防腐处理不当或施工环境恶劣等因素，例如埋地管道受到土壤酸碱度、地下水及微生物侵蚀的影响，或架空管道遭受大气腐蚀和紫外线辐射损害，都会大大缩短管道寿命并增加泄露风险[2]。

三、管道连接质量控制关键技术

（一）热熔对接技术

热熔对接是PE（聚乙烯）管道施工中广泛采用的一种连接技术，尤其适用于直径大于63mm的管材。其工作原理是通过专用的热熔对接机具，将待连接的管道或管件端面加热至塑料材料的熔融状态，然后在一定压力下使两熔融面紧密结合，冷却后形成永久性连接。操作流程通常包括预处理、对齐与固定、加热、接合和冷却五个阶段：预处理：清洁管材端部，去除杂质。对齐与固定：利用夹具确保管材准确对正，错边量控制在壁厚的一定比例内。 加热：使用电加热板均匀加热到预定温度，使得管材端部完全熔化并形成均匀卷边。接合：迅速移除加热板后，在规定时间内将两熔融端面对接，并施加适当的压力以保证充分融合。冷却：保持压力进行冷却固化，最终形成牢固可靠的对接接头。 优势方面，热熔对接技术能够实现良好的密封性能，无须额外密封材料；结构稳定性高，接头强度接近于母材，有效防止泄漏和应力集中现象的发生。施工注意事项包括严格遵守温度-时间-压力参数，保证熔接界面的质量，以及对接完成后需经过严格的外观检查和质量检测[3]。

（二）电熔连接技术

电熔连接是针对PE管道的一种精确焊接方法，通过预先嵌入在管材或管件中的电熔套筒或电熔法兰，在电流作用下使其内部加热至熔融状态，从而实现与管材的熔接。特点在于能精准控制熔接温度，由于是局部加热，可以避免过度加热导致的材料性能下降。焊接过程均匀，不受环境温度影响，确保了接头质量和耐久性。即使在复杂环境下，如低温、潮湿或风沙等条件下，只要电力供应稳定，也能顺利完成高质量的熔接。

（三）机械连接技术

机械连接方式主要包括法兰连接、卡箍连接、螺纹连接等，这些方法无需加热操作，而是通过紧固件将管道连接起来。机械连接的优势在于安装便捷快速，适应性强，特别适合现场条件有限或需要快速修复的情况。尽管机械连接具有灵活性，但也面临挑战，比如如何避免因应力不均导致的应力集中问题，可通过合理设计垫片和螺栓布置，以及严格按照紧固顺序和力矩要求来操作。对于防松动问题，可采用锁紧垫圈、双螺母或其他防松装置，并定期进行复检，确保连接处始终处于良好受力状态。同时，为确保密封效果，必须选用合适的密封材料和正确安装，尤其是法兰连接时要关注垫片的选择和更换周期。

四、管道连接质量控制实践应用与效果评估

在本研究中，我们选取了一项典型的市政燃气管道工程项目作为实践应用案例。该工程涵盖了城市主要的供气区域，包括居民区、商业区和工业区等各类应用场景，对各种连接技术的应用提供了丰富的试验条件。项目施工过程中，热熔对接技术被广泛应用于PE燃气管道的大口径段落连接，严格按照操作规程进行预处理、加热、对接及冷却，确保了接口处的密封性和结构强度。通过超声波探伤检测、气密性测试以及静液压强度试验等严格的质量控制手段，结果显示热熔对接接头无明显缺陷，且各项性能指标均达到或超过相关标准要求。电熔连接技术则主要应用于复杂环境下的管道连接，如穿越河流、铁路、公路等特殊地段，其精准控温、均匀焊接的特点显著降低了因环境因素导致的焊接质量问题。经过现场安装和后续检测，电熔连接部位表现出优异的耐久性和安全性，有效避免了泄露风险。机械连接技术在需要快速装配或便于后期维护的场合得到了应用，例如阀门、设备连接点及临时改动位置等。通过对连接件的选择、紧固力矩的控制以及防松措施的有效执行，管道应力分布得以优化，连接部位的安全稳定性得到保证。定期巡检和维护数据表明，采用机械连接的管道接口未出现明显的应力集中或松动现象。总结以上实践应用与效果评估结果，运用先进的管道连接技术和建立完善的质量控制系统，在实际市政燃气管道工程项目中取得了显著成效，不仅提升了管道连接的质量，也增强了整体工程的安全性，为我国市政燃气管道建设提供了一个成功范例和技术参考。

五、结论

通过对市政燃气管道施工中管道连接质量控制技术的研究，不仅揭示了各类连接技术的内在机制和实施要点，而且为今后同类项目的施工提供了有效的参考依据和技术支撑。这将有助于推动我国市政燃气管道建设朝着更加高效、安全、可持续的方向发展，同时也为我国燃气行业的健康发展奠定了坚实基础。

参考文献

[1]朱家琛. 浅谈市政中压埋地燃气管道(PE管)工程施工过程质量管控要点分析[J]. 百科论坛电子杂志,2021(10):1930.

[2]包继勇. 市政燃气管道施工过程中的质量控制与管理分析[J]. 建材与装饰,2023,19(4):126-128.

[3]文继樑. 市政燃气管道施工过程中的质量控制与策略[J]. 居业,2021(6):171-172.