摘要: 聚乙烯燃气管作为一种新型的材料,具有金属管道所没有的独特优点,在国外已有完全取代金属管的趋势,在我国城市燃气输配管网中,PE 管也得到应用,本文介绍了 PE 管的设计、 敷设、 连接及维护保养方法及由此带来的经济效益和社会效益。
关键词: PE 管;敷设;设计;连接;维护保养
城市燃气管道过去一直采用金属材料 ( 钢、 铸铁) ,聚乙烯管作为一种质轻强度好的耐腐蚀新型材料,在国外已有完全取代金属管的趋势,这是由于 PE 管具有重量轻、 柔性好、 可缠绕、 施工方便、 耐腐蚀,管道内壁光滑压力损失小、 气密性安全可靠、对地基沉降或震动有较强的适应性、化学性能优良、使用寿命长 ( 寿命可达50年以上) 等优点,由于 PE 管具有金属管道所没有的独特优点,在我国城镇燃气输配管网中,PE 管已逐步得到应用,在全国近10个城市中,都先后搞了试验小区,取得了一定经验。
1 PE 管设计
1.1 PE 管只作埋地管道使用,严禁用作架空管道和室内明管。
1.2 聚乙烯燃气管分为 SDR11和 SDR17.6两大系列,SDR11 用于输送人工煤气、 天然气、 液化石油气,SDR17.6仅用于天然气。 SDR=工程外径/公称壁厚
1.3 PE 管输送压力不大于0.4M Pa,强度试验为设计压力的 1.5倍,气密性试验为设计压力的1.15倍。
1.4 PE 管工作温度在-20℃~40℃之间。
1.5 PE 管不得从建筑物和大型构筑物下面穿越。
1.6 PE 管的计算流量应按计算月的小时最大用气量计算。由于 PE 管的摩阻系数较金属管小,所以输送同样压力的燃气, PE 管比金属管管径小,这样就可节约管材。
2 PE 管敷设
PE 管在燃气输配管网中的应用,无论是管材运输堆放、管沟处理,都需十分重视质量标准,要严格按规程、 规范执行。
2.1 沟槽开挖
由于 PE 管重量轻,现场搬运和落管均无需吊装机械设备,连接接口大部分在地面操作,这样可大大减少开挖土方,尤其在接口处降低了劳动强度,如 Dg160和 Dg110的 PE 管管沟尺寸宽度为小于0.5m,钢管管沟宽0.7m,Dg50、 Dg40、 Dg32 的 PE 管管沟宽度小于0.4m,钢管管沟宽0.6m,PE 管刚度不及铸铁管,沟底应平整无坚硬杂物,管基满铺黄沙一层并填实( 原状也行) ,坡度大于3‰,管顶上覆软土后,沿管线敷设铅塑警示带一条,然后用覆土夯实路面。
2.2 敷管
PE 管机械强度较金属管差,已连接好的管道在牵引敷设时应避免与坚硬锋利物碰撞,PE 管可挠性好,可以人工牵引就位于沟内,但下沟后应注意管线是否紧贴管基,不得产生架空现象,管线敷设略带蛇形及时回填以防浮管产生,由于 PE 管是可塑材料,施工现场材料堆放应选择平坦地,露天堆放时间不宜过长,以免造成管材变形。
3 PE 管连接
PE 管属于热塑性材料,只能用热熔,其原理是加热待连接的两个表面以达到熔融温度,然后将两个表面接触通过加压使这两个表面熔接在一起,加压的目的是造成被熔材料的流动,从而达到熔融混合并使交界面消失,即完成热熔连接,热熔连接分为对接热熔、 承插热熔、 电热熔连接,马鞍型热熔,与钢管连接则采用钢塑法兰和活接套式过渡接口,无论采用何种连接方式,必须匹配专用连接机具来控制其焊接质量和加热工艺,这样才能保证其接口强度大于母材强度。
4 经济效益和社会效益
4.1 PE 管材料价格
PE 管不仅具有质轻耐蚀,使用寿命长等优点,尤其与金属管相比,具有较为明显的经济性,见表1。
4.2 施工工程费
PE 管与金属管比重为1∶8,以同样的施工条件,用 PE 管代替钢管输送中压、 次高压可大大节约管理工程费用,且 PE 管不需防腐,寿命可达50年以上,在地下水位高,土壤湿度大的地区尤为适用,以深圳市永乐花园为例,表2为同等工程量下采用 PE 管与钢管工程费用比较。
4.3 社会效益
PE 管与钢管相比耐腐蚀、 接口密封可靠、 使用寿命长、 劳动强度低、 提高劳动生产率10%,通过全国几个工程运行,几年来从未发现泄露现象,因此,可以大大减少城市道路和街道的开挖,有利于交通和市容整洁,随着燃气事业和工业技术发展,生产 PE 管要比生产金属管方便,且资源丰富,有发展前景。
5 PE 管维护保养
PE 管敷设后,维护保养一般为20年的周期年限,一旦发现漏气或损坏,可采取补钉法和套管法。
5.1 补钉法
用于损坏面积小的管道修补,修补时用同管径管片,其大小根据洞口大小来决定,采用鞍型热熔机具修补损坏处。
5.2 套管法
用于面积较大的管道,如管道断裂、 开裂情况,施工时将需要修补管道前1m 管段用压扁截流工具阻流管道内两边气流,然后用电熔热套管的管件进行更换,如果更换管道较长,可以直接用对接热熔连接。
6 结束语
PE 管应用于城市输配系统是一项技术更新,经过在广州、深圳、 成都、 上海、 无锡等十多个城市试点,充分证明 PE 管在全国已具备推广应用条件,它不仅可以代替金属管件作新的输气管,亦可用于对旧管道更新改造,随着城市煤气事业的发展,推广 PE 管对节约金属材料和减少投资有重大意义。——论文作者:董丽霞
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