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聚乙烯燃?xì)夤艿涝谌惺姓細(xì)夤こ讨械膽?yīng)用
摘 要：介紹燃?xì)庥寐竦鼐垡?a target="_blank" title="烯">烯管道的發(fā)展過程及其優(yōu)越性，以及我院在三水市城區(qū)管道燃?xì)夤こ讨惺褂镁垡?a target="_blank" title="烯">烯燃?xì)夤艿赖慕?jīng)驗(yàn)。
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?a target="_blank" title="烯">烯管材消耗量已超過100萬噸。
國內(nèi)燃?xì)庥寐竦鼐垡?a target="_blank" title="烯">烯管材的應(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?a target="_blank" title="烯">烯管材》GB15558.1—95、《燃?xì)庥寐竦鼐垡?a target="_blank" title="烯">烯管件》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)夤艿涝谑姓細(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)饪偣竞炗喠巳惺姓細(xì)夤こ坦こ炭偝邪贤�，�?fù)責(zé)該工程的具體實(shí)施。本文介紹我們?cè)谶@個(gè)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�，國�?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?a target="_blank" title="烯">烯管替代鋼管。
聚乙烯管材的優(yōu)點(diǎn)是眾所周知的，但其價(jià)格如何，可以從表1看出。
DN200以下的管道，PE管比鋼管便宜；對(duì)于大日徑的管道，由于PE管壁厚較厚，其價(jià)格較鋼管高。對(duì)于管件，則PE管管件價(jià)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(jià)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(gè)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(duì)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(jì)，根本達(dá)不到經(jīng)濟(jì)流速，而且勢(shì)必導(dǎo)致其管道管徑過大，使整個(gè)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(qǐng)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(shí)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?/P>
壓力損失遠(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(cuò)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(shí)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(duì)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(shí)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)夤芸衫霉艿赖淖匀粡澢M(jìn)行規(guī)避，施工更靈活、方便。
規(guī)范上對(duì)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(duì)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?a target="_blank" title="烯">烯燃?xì)夤茉O(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的間距，和原來城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范中鋼管與其他管道、管線的間距相一致的。而對(duì)于鋼管，由于一些電力、電信電纜會(huì)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(duì)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(gè)部門施工隊(duì)之間交叉作業(yè)頻繁，由于施工而導(dǎo)致的破壞管線事故時(shí)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?/P>
（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�，�?nèi)夾帶有金屬示蹤線），起警示作用，以引起施工人員施工時(shí)的注意。金屬示蹤線又為將來維護(hù)及搶險(xiǎn)時(shí)，利用金屬探測(cè)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(shí)我們經(jīng)過對(duì)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(duì)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(xiǎn)
2.4.1 日常維護(hù)
國外經(jīng)驗(yàn)表明，聚乙烯燃?xì)夤艿陌踩栽谡Ｊ褂脮r(shí)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)生交叉的行為，應(yīng)及時(shí)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(cè)裝置足時(shí)對(duì)管線上方路面進(jìn)行燃?xì)庑孤z測(cè)。
2.4.2維修搶險(xiǎn)
燃?xì)鈸岆U(xiǎn)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(shí)搶險(xiǎn)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(cè)裝置、地面燃?xì)庑孤z測(cè)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(bào)警后，搶修人員在最短時(shí)間內(nèi)找到泄漏地點(diǎn)進(jìn)行搶險(xiǎn)，下面簡介常見的搶險(xiǎn)維修方法：
（1）對(duì)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
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