PE燃氣管道的施工特點及需注意的問題

一、前言：　

在燃氣輸配設計中,城市燃氣管道有鋼管、鑄鐵管等多種。但隨著時間的推移,金屬管材耐腐蝕性差、成本高、運輸安裝不便的缺點逐漸顯露出來,于是人們已把眼光投向了塑料管材。聚乙烯管（以下簡稱PE管）是新一代的燃氣輸送管,它是以聚乙烯為主要原料,經擠壓成型的管材,它與傳統的金屬管相比,具有耐腐蝕;重量輕,密度僅是鋼材的l/8;使用壽命長,可達到50年;強度高、韌性好,可經受地層變化而不斷裂;施工簡便等優點,是燃氣管道更新換代的新產品。PE管在國外已有幾十年的使用歷史, 上經濟發達國家從上世紀40年代末已開始研究PE管，并應用在燃氣工程中；從60年代起相繼在燃氣輸配系統中應用PE管；且使用比例逐步擴大。目前，國際上歐、美、日等發達國家和地區已全部采用PE管道。1988年在慕尼黑的國際煤聯（IGU）輸配委員會會議上一致認為：“采用聚乙烯(PE)為原料的埋地燃氣管道質量可靠、運行安全、維護簡便、費用經濟”。

我國雖然在燃氣用埋地PE管道行業中起步較晚，但有著強勁的發展勢頭。1982年上海次對PE管道進入了試用階段。為了使PE管研究工作受到重視并順利進行，國家科委1987年把“聚乙烯燃氣管專用料研制和加工應用技術”開發列為國家“七五”攻關項目。從專用原料管材、管件的加工到工程應用到標準規范制定進行了系統研究并取得了豐碩的成果。1995年，國家技術監督局、建設部分別頒發了聚乙烯燃氣管材、管件的國家標準和工程技術的行業規程，標志著我國對聚乙烯燃氣管道的應用走上了規范化的道路。目前燃氣PE管已廣泛應用于燃氣中低壓管網。

鎮江市的燃氣主要由鎮江華潤燃氣有限公司經營，鎮江市燃氣輸配管網由該公司建設。鎮江華潤燃氣有限公司是由鎮江市國有資產監督管理委員會、華潤（集團）有限公司和鎮江市藍天有限公司于2006年9月共同出資設立的燃氣合資經營企業。公司現有各類管道燃氣用戶近 13萬戶，高、中、低壓燃氣管線近千公里。是集燃氣銷售、設計、施工、研究、應用、管理于一體的現代燃氣企業。

我公司從1997年開始在桃花山莊小區進行PE管的試點安裝，至今已有13年。現在所有De160以下的埋地管道都采用SDR11的燃氣PE管，應用效果非常好。現就我公司經過十幾年的實踐，模索到的有關PE管的施工特點和管理經驗，在此與同行交流。

二、PE燃氣管道的施工特點

1、安裝、維護簡便，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，在對接中無需套筒管件。以上二種連接操作方法在短期培訓就能掌握，焊接質量也能保證，施工進度也快。另外，在已運行的燃氣管網中可以帶氣開三通作業，這一工序，采用鋼管作為燃氣管道是無法實現的。

PE管材自身重量較輕，不需起重吊裝設備，搬運及向溝槽下管較方便。PE管焊接只要電熱熔焊機，設備輕便，自動化程度高，不需人工焊接，安裝施工方便，強度小，效率高。燃氣用埋地PE管道主要是采用熱熔連接或電熔連接，其接口強度一般高于管材本身的強度。所以，與橡膠圈類接頭或其它機械類接頭相比，不存在因接頭扭曲造成泄露的危險。PE管具有優良的撓性，極大地增強了該材料對管道工程的價值。因聚乙烯的撓性使管徑較小（一般不大于D100）的聚乙烯燃氣管道可以盤卷供貨，這樣就在施工中節省了很多管件，同時也避免了接口泄露的可能性；用于不開槽施工，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，插入舊管材后恢復其原來的大小和尺寸。

PE管維修方便，在管道上可以不停氣開孔或維修，在這方面都有很成熟的技術。聚乙烯管材有利于以后的事故搶修和維護，由于聚乙烯管具有良好的柔韌性，在實際工程中對運行壓力低于0.1MPa的燃氣管道采用夾扁機具進行阻氣，在搶修和接新管線的過程中，不存在明火現象，降低了燃氣系統帶氣作業的危險性；由于夾扁操作是用來搶修或以接新管線為目的的，從而這種操作持續時間不長。所以，對聚乙烯管道在短時間內進行壓扁操作，當應力撤去后，聚乙烯燃氣管道本身應能基本恢復其原來形狀。

在非開挖管道施工方面PE管有很大的優越性。在城區進行燃氣管道施工時穿越道路和建筑物的情況非常多。在采用非開挖技術時，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，化學性能穩定，受土壤中化學物質、雜散電流的腐蝕作用小，有良好的耐酸堿性能，因此聚乙烯燃氣管在敷設時不需要做防腐處理，其使用壽命長達50年。特別指出有許多種埋地鋼管防腐技術方法中就有采用PE材料作為防腐層，據有關文獻介紹國外PE埋地使用了60年后，挖出來重新焊接，其焊接及本體質量同樣能達到PE管規定的質量指標要求；PE管無需做防腐處理。而鋼管一般上設計壽命為20年。

3、工程適應性強

市政工程和住宅小區庭院里的各專業管道多，管位緊張，在這種復雜的施工環境中， PE管材柔韌性、撓性好：當管基稍有下沉時不易折壞；可以利用PE管的柔性，蜿蜒狀敷設或隨地形彎曲敷設，施工中借轉角度大，在允許彎曲半徑內易繞過障礙物，減少接頭的數量，降低了施工難度。

4、成本低

城市燃氣輸配管網是城市燃氣工程的重要組成部分，燃氣管網造價占燃氣工程總造價的比例很大（約40%），因此研究燃氣管網的經濟造價和經濟運行有著十分重要的意義。對PE燃氣管道與鋼管的經濟性能比較如下：

（1）管材的價格比目前常用的燃氣鋼管的優勢是眾所周知，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管件價格高；對于大大管徑的PE管，由于壁厚較厚，其價格較鋼管高，但可采用熱熔連接，節省管件費用，而且壽命長（PE管的使用壽命為50年，鋼管的使用壽命按國家計委煤氣設施折舊費年限定為18年）、無需防腐，其綜合價仍比鋼管低。

（2）因PE管有柔韌性強，完全可以在地面上預制好，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）中壓鋼質燃氣管道在安裝焊接過中必須經無損探傷等一筆可貴的費用，檢測程序也比較復雜；而PE燃氣管檢測程序、檢測方法和手段簡單有效，檢測費很小。

總之，燃氣PE管材料和安裝費用較鋼管具備明顯優勢， PE燃氣管的綜合經濟性能是遠遠優于鋼管的。

三、PE燃氣管道的施工要求

由于燃氣PE管具備許多優點，我公司在天然氣新管網的敷設和舊管網的改造中大量采用PE管，經過多年的PE管施工積累了一些技術和施工經驗，施工人員也由原來的怕施工PE管變為現在的喜歡施工PE管。

1、溝槽：我公司目前氣源為天然氣，因此溝槽開挖要求控制好坡度，若超挖或換土時，回土須夯實，以防管道下沉造成反坡積水，溝槽的水準測量符合設計要求后方可下管。

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加熱面上的污物應用潔凈紗布擦凈，以防影響熱效率和接頭質量。連接時的加熱時間、加熱溫度、保壓壓力、冷卻時間應符合管材、管件生產廠家的規定，保壓冷卻期間不得移動和施加外力，否則會使還沒有達到大耐壓強度的接頭不能形成均勻的凸緣，影響接頭均勻受壓。對接兩端要銷銑，使兩端面的垂直接合良好，保證不錯邊。否則接觸面積減少，強度減弱。

（2）電熔連接：電熔連接時應保證電熔工具連接正確，通電電流、通電時間的設置應符合電熔配件要求。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。管道插入前要標志好插入長度位置，保證足夠長度，保證電熔連接面積，增強連接接頭的質量。

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：燃氣PE管強度和剛度沒有鋼管高，管道周圍不得有磚、石塊等尖硬雜物，但現在舊城改造地下尖硬物較多，因此下管前需要鋪沙，回填時先鋪一層沙，以保證管道安全。

4、帶氣作業：對于De110以上的PE管接直管或開三通，可根據氣源情況（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，直接管時可不停氣采用法蘭頭連接。在De110以上的PE管上開小于De63的支管時，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口通氣。

四、燃氣PE管在應用中的缺點和注意點

1、PE管機械強度較低、容易受到人為的損壞

PE管由于硬度不如鋼管，在受到堅硬物的沖擊時很容易被打穿孔。為了保護PE管道免遭人為的破壞,在PE管道敷設時,一般在PE管的上方加設紅磚和警示帶,再就是加強管道的巡查。當燃氣PE管先期施工或埋設深度較淺時，在小區其它配套管網施工或道路施工過程中，燃氣PE管易被鑿通，造成燃氣泄漏。為避免類似事情發生，應對已施工的燃氣PE加強監護或在其它配套管網后施工，并保證足夠埋設深度。

2、PE管對熱穩定性較為敏感

PE管在較高溫度下其耐壓強度會降低;溫度過低將導致其變脆。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，對溫度敏感，對于管材的存放、搬運、運輸、存放期限及施工等有一定的要求。PE管施工設備多，對施工設備依賴性大；對外界環境要求高，寒冷天氣和大風下雨環境下不便施工，須采取保護措施。

3、PE管管材沒有導電性

這給PE管道的探測定位帶來很大的不便，針對這一點，在工程中要嚴格竣工資料的審核，務必要做到圖實相符；在投運以后的管道，如果管道附近的建構筑發生變化，對原有的竣工圖紙要及時更新，確保能及時的掌握地下天然氣管道的確切資料，從而為管道的運行管理打下良好的基礎。

4、PE管管件的配套問題

由于PE管的化學性能的限制，它不能在地面上使用（不能作明管使用），PE水井體積龐大，在小區管網配套中施工不方便。PE管配件價格高。

五、結束語

燃氣管網的管材隨著材料科學的進步而不斷更新 ,由當初的灰口鑄鐵管、鉛口鑄鐵管、機械接口鑄鐵管、球墨鑄鐵管到目前普遍使用的鋼管 ,以及具有國際先進水平的PE管。綜上所述，雖然PE管仍存在一些缺點，但與金屬管道相比，PE燃氣管道具有性能優異，施工簡單，運行可靠，維修方便，使用壽命長，成本低等優點，以及有一套完善的運行管理方案，完全可實現燃氣管網安全運行，因此PE燃氣管道在城市燃氣輸配管網應用前景十分廣闊，值得我們管道燃氣行業大力推廣應用。13年的實踐證明燃氣PE管在鎮江市城市燃氣輸配管網中的應用對降低燃氣工程的造價，提高燃氣管網的輸配能力，確保管網有安全運行具有現實意義。隨著我國天然氣產業的快速發展，燃氣PE管運用技術和施工技術的日趨成熟，燃氣PE管在鎮江市城市燃氣輸配管網工程中所占的比例將越來越大