聚乙烯燃?xì)夤艿涝谌�水市市政燃�(xì)夤こ讨械膽?yīng)用

1 前言從本世紀(jì)五十年代中期開始，西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)把聚乙烯管材用在市政燃?xì)夤こ躺稀Ｄ壳笆澜缟厦磕甑木垡蚁┕懿南�耗量已超過100萬噸。國內(nèi)燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁┕懿牡膽?yīng)用則始于八十年代中期。國家相繼頒布了與聚乙烯燃?xì)夤懿氖褂孟嚓P(guān)的一些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，例如，《燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁┕懿摹稧B15558.1—95、《燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁┕芗�》GB15558.2—95、《聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程》GJJ63—95）等，從而使聚乙烯燃?xì)夤艿涝谑姓�燃�(xì)夤こ讨械拇笠?guī)模應(yīng)用確立了理論依據(jù)。
2 工程應(yīng)用我院于1997年與廣東三水市燃?xì)饪偣�司簽訂了三水市市政燃�(xì)夤こ坦こ炭偝邪�合同，�?fù)責(zé)該工程的具體實(shí)施。本文介紹我們在這個工程中如何應(yīng)用埋地聚乙烯管來達(dá)到預(yù)期目的。
　　2.1 管道材料的選擇目前國內(nèi)的埋地燃?xì)夤芏嗖捎娩摴埽瑖鴥?nèi)發(fā)生的多起埋地管道爆炸事故都是由于防腐層被破壞，管道被腐蝕導(dǎo)致管道煤氣泄漏而引起的。如何避免這一問題呢？我們擬采用燃?xì)鈱Ｓ镁垡蚁┕芴娲�鋼管。聚乙烯管材的�?yōu)點(diǎn)是眾所周知的，但其價格如何，可以從表1看出。DN200以下的管道，PE管比鋼管便宜；對于大日徑的管道，由于PE管壁厚較厚，其價格較鋼管高。對于管件，則PE管管件價格較高。但是考慮到埋地聚乙烯管的使用壽命是鋼管的兩倍，而且施工可節(jié)省防腐費(fèi)用，因此從總體來看價格仍比采用鋼管低。通過幾方面比較，我們確定了采用聚乙烯管作為三水市城區(qū)管道煤氣的主要管材，這也是廣東省第一個大規(guī)模采用埋地聚乙烯管材的市政燃?xì)夤こ蹋瑑H主干管網(wǎng)所采用的埋地聚乙烯管道總長度就超過200km。
　　2.2 管網(wǎng)流速的確定根據(jù)《聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程》GJJ63—95）的規(guī)定，埋地聚乙烯管道內(nèi)液化氣流速不宜超過5m/s。在這一規(guī)范的條文說明里，對這一規(guī)定的解釋主要是為了防止由于管道內(nèi)液化氣的流速過高，引起靜電積聚而引發(fā)事故。而鋼管內(nèi)液化氣流速可高達(dá)10—20m/s，如果埋地聚乙烯管按此流速來進(jìn)行設(shè)計，根本達(dá)不到經(jīng)濟(jì)流速，而且勢必導(dǎo)致其管道管徑過大，使整個項(xiàng)目的投資大大增加。為解決這一問題，我們進(jìn)行多方調(diào)研，發(fā)現(xiàn)國外聚乙烯燃?xì)夤艿赖娜細(xì)饬魉俣嘣?10m/s以上，幾乎與鋼管相同，而且規(guī)范條文中也提及國外使用流速多在 10—20m/s之間。因此我們通過向規(guī)范編寫單位中國建筑研究院的有關(guān)專家咨詢、請教，征得規(guī)范編寫單位同意，將管道內(nèi)液化氣流速提高到了 10m/s。同時由于 PE管的管道摩擦系數(shù)僅為鋼管的 1/20，因此，在管徑相同和輸送距離相同的情況下，PE管內(nèi)燃?xì)獾膲毫�損失遠(yuǎn)小于鋼管。也就是說在管道阻力降相同的情況下，運(yùn)用PE管輸氣可輸送的距離更遠(yuǎn)，范圍更大。
　　2.3 管道施工三水市城區(qū)的情況和大多數(shù)實(shí)施管道燃?xì)獾某鞘星闆r相同，地下情況復(fù)雜，各種管道、電信和電力電纜錯綜復(fù)雜，造成施工進(jìn)度緩慢，難以控制。聚乙烯管作為熱塑性的工程塑料管材，與鋼管相比，不但具有一定剛度、強(qiáng)度而且柔韌性好，具有抗壓、抗沖擊、抗拉伸的優(yōu)點(diǎn)，在施工時更體現(xiàn)出較大的優(yōu)越性。
　　2.3.1 土方開挖埋地聚乙烯管柔韌性強(qiáng)，其管道焊接連接可在地面完成，然后吊人管溝，因此管溝不需開挖作業(yè)坑，而且管溝寬度可適當(dāng)減少，因此節(jié)省了開挖土方量，對控制工程成本和施工進(jìn)度都有一定作用。
　　2.3.2 障礙物規(guī)鋼管受其自身剛性的限制，在遇到障礙物時只能依靠增加彎頭等管件進(jìn)行規(guī)避，而埋地聚乙烯燃?xì)夤芸衫�用管道的自然彎曲進(jìn)行規(guī)避，施工更靈活、方便。規(guī)范上對于埋地聚乙烯燃?xì)夤芘c其他管道、管線的間距都有明確的規(guī)定，但實(shí)際施工中由于現(xiàn)場限制，往往難以保證最小問距。目前國內(nèi)有關(guān)專家對于規(guī)范中規(guī)定的這一問距也持有不同看法。主要因?yàn)槟壳熬垡蚁┤細(xì)夤茉O(shè)計規(guī)范規(guī)定的間距，和原來城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范中鋼管與其他管道、管線的間距相一致的。而對于鋼管，由于一些電力、電信電纜會帶有一定電流，而影響鋼管的防腐效果和壽命，所以才規(guī)定了這一最小間距。但對聚乙烯管則不存在這一問題，因此專家建議可適當(dāng)降低埋地聚乙烯燃?xì)夤芘c其他管道、管線的問距。因此在施工中確實(shí)無法滿足規(guī)范要求的情況下，通過與有關(guān)部門協(xié)商，采取必要保護(hù)措施，這一間距可適當(dāng)縮小。
　　2.3.3 安全措施聚乙烯管在尖銳物體的外力作用下容易被擊穿，而且目前國內(nèi)大部分城市尚沒有建立完善的市政管線綜合信息系統(tǒng)，各個部門施工隊(duì)之間交*作業(yè)頻繁，由于施工而導(dǎo)致的破壞管線事故時有發(fā)生。為盡量避免這類事故發(fā)生，我們采用了以下安全措施：
　　（1）管道路面沿線每隔2—3m鋪設(shè)標(biāo)有燃?xì)夤艿雷謽拥牡卮u和標(biāo)志牌，提示地下埋設(shè)有燃?xì)夤艿馈?BR>　　（2）沿管線方向，在管線上方200mm處埋設(shè)黃色聚乙烯示蹤帶（標(biāo)有燃?xì)夤艿雷謽樱瑑?nèi)夾帶有金屬示蹤線），起警示作用，以引起施工人員施工時的注意。金屬示蹤線又為將來維護(hù)及搶險時，利用金屬探測器探明管線走向和位置提供方便。
　　（3）優(yōu)先選用黃色聚乙烯管材。因?yàn)槟壳皣鴥?nèi)的管材分黑色和黃色兩種，黑色管材埋地后不容易辨認(rèn)，施工人員在不注意的情況下，容易導(dǎo)致管道受到破壞。同時我們經(jīng)過對其它城市的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)一些值得借鑒和參考的做法。如在管道上方200mm處，聚乙烯警示帶下方沿管線方向埋設(shè)一條紅磚帶，一方面對管道起一定的保護(hù)作用，防止外力破壞，另方面在施工中容易引起施工人員的注意。
　　2.4 日常維護(hù)及維修搶險
　　2.4.1 日常維護(hù)國外經(jīng)驗(yàn)表明，聚乙烯燃?xì)夤艿陌踩�性在正常使用時比鋼管高，但受人為破壞的可能性高于鋼管，因此，防止人為破壞成為了日常維護(hù)的重點(diǎn)，它包括：
　　（1）在建立完善的管道竣工資料數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)管線巡查，發(fā)現(xiàn)在管線上方施工、開挖或有可能與管線發(fā)生交*的行為，應(yīng)及時制止并加以處理，防止人為破壞事故發(fā)生。
　　（2）配備必要的地面燃?xì)鈾z測裝置足時對管線上方路面進(jìn)行燃?xì)庑孤�檢測。
　　2.4.2維修搶險燃?xì)鈸岆U人員應(yīng)接受專業(yè)培訓(xùn)并取得有關(guān)部門頒發(fā)的上崗證。同時搶險隊(duì)需配備整套專業(yè)的燃?xì)鈸屝拊O(shè)備，如手提式地下金屬探測裝置、地面燃?xì)庑孤�檢測裝置、電熔焊機(jī)、壓管器、隔離球及常用管件等。當(dāng)接到事故報警后，搶修人員在最短時間內(nèi)找到泄漏地點(diǎn)進(jìn)行搶險，下面簡介常見的搶險維修方法：
　　（1）對于管道局部的較小孔洞及裂縫，可采用電熔鞍型管件將破損日擋住后，通過電熔焊機(jī)利用聚乙烯管材的熱塑性使鞍型管件與管道管壁熔為一體，從而達(dá)到修復(fù)管道的目的。
　　（2）當(dāng)DN200以下的管道發(fā)生較大破損時，可利用管道本身的柔軟性，在破損處兩端用燃?xì)鈱Ｓ脡汗芷鲗⒐艿缐罕猓�然后把氣源切斷，再對破損處進(jìn)行維修。對于DN63以上的管道，通常壓扁器并不能完全切斷氣源，如施工現(xiàn)場要求完全杜絕泄漏，可按大口徑管的搶險方案進(jìn)行搶修。
　　（3）對于大口徑的管道的破損，則在破損處兩端鉆孔（專用PE管鉆孔工具），然后將隔離球塞人孔內(nèi)，并充人惰性氣體使隔離球膨脹從而將管道堵塞。然后對中間的破損部分進(jìn)行切割更換處理。對于不容許停氣的搶修，可在隔離球外側(cè)再鉆兩個孔，然后連接旁通管臨時供氣。3 結(jié)束語隨著國家西氣東輸工程的展開和廣東省大天然氣工程的逐步實(shí)施，燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁┕懿膶⒌玫礁鼜V泛的應(yīng)用。