市政燃气工程中PE燃气管道的应用研究

市政燃气工程中PE燃气管道的应用研究

潘平胡胜杰

关键词：市政燃气工程；PE燃气管道；应用

在传统的市政燃气工程中，使用的是钢管、铸铁管等管材，但由于此类管材存在施工复杂、抗腐蚀能力差、成本高等优点，降低了市政燃气工程的经济性、安全性。随着科学技术的不断进步，聚乙烯（PE）管材开始进入燃气工程领域，其使用寿命长、安装便捷、性能可靠、建设成本低等优点，使其逐渐取代钢管等传统管材，在燃气工程中得到广泛应用。

一、市政燃气工程对燃气管道性能的基本要求

市政燃气工程运输的是天然气等燃气，如果燃气管道的性能无法达到相应要求标准，就容易引起燃气泄漏，进而产生火灾、爆炸等灾害，给公众的安全造成威胁。燃气工程对燃气管道性能的要求主要包括以下几方面：

（一）管材的强度

管材的强度包括延伸率、屈服极限和抗拉强度几个指标，取决于管材的材质。PE管材在抗拉强度、耐冲击强度方面都高于钢管。

（二）管材的抗腐蚀能力

燃气工程中的管材内部腐蚀可以忽略，但室内燃气管道会长期接触大气环境，容易出现腐蚀，这就要求管材要具有良好的抗腐蚀能力。PE管材具有良好的抗化学介质侵蚀能力，在各种PH值、温度和含氧量情况下都具有良好抗腐蚀能力，即使表面发生受损，也会在常态下自然氧化恢复。

（三）管材的断裂韧性

管材断裂有韧性和脆性两种，其中，韧性断裂是由于裂纹缺陷和过大拉应力导致的，脆性断裂的原因有应力、裂纹缺陷和低温。PE管材断裂伸长率＞350，本身不存在裂纹缺陷，对低温有较强抗性，有效避免了断裂问题发生[1]。

（四）管材的连接可靠性

燃气管道输送的是天然气，对于管材的密封性有着极高要求，PE管连接主要有热熔对接和电热熔焊接两种，形成的接口在强度上会超过管材本体，且焊缝不会在土壤移动、荷载等作用下出现开裂问题，提升了管材连接可靠性。

二、市政燃气工程PE燃气管道的特点

（一）建设成本低

在燃气工程当中，燃气管道占据的成本约为40%，燃气管道的经济性直接关系到整个燃气工程的造价高低。PE燃气管道建设成本低包括以下几点：首先，在性价比上，PE管道单位价格低于钢材，50年的使用年限多于钢管的18年，性价比较高；其次，在施工上，PE管具有较好韧性，直接置于管沟即可，土方开挖施工量小，施工成本得以降低。

（二）使用年限长

PE燃气管道是一种高分子聚合物，在耐酸碱能力、化学稳定性等方面都较为突出，土壤中的散电流、化学物质等对PE燃气管的影响较小，不做特殊防腐处理条件下，PE燃气管的使用寿命也能达50年。

（三）工程适应性强

城市地下管线布置十分复杂，在管道施工线路上，可能存在着其他管道的干扰，增加管道施工难度。PE管道在柔韧性、挠性方面较为突出，可以在紧张的施工空间中完成大角度的弯曲敷设，减少了接头数量，降低施工难度，可以适用于各种情况的燃气工程当中[2]。

（四）易于安装维护

PE管材重量较轻，只需要几人即可完成管材的搬运，无需起重设备吊装；管材的连接使用的是热熔接，熔接速度快、作业强度低，有效提高了安装工作效率。在维护上，由于PE管材柔韧性好，管材的移动、修复过程中不会有明火，降低了维修的危险性。

二、市政燃气工程PE燃气管道应用的施工流程

（一）检验材料性能指标

材料质量是燃气工程安全的基本保障，并不是所有的PE燃气管道性能指标都能够达到燃气工程的需求。因此，在使用PE燃气管道进行燃气工程施工前，需要先对材料的性能指标进行严格检查，具体包括：首先，检查PE管材的产品合格报告、生产厂家、生产日期、型号、规格、尺寸等相关信息，在这些信息全面、准确的基础上，才能判定PE燃气管材符合工程的标准。其次，在PE管材运输到施工场地后，实际使用前，还需要对管材的外观进行检查，检查项目包括表面是否光洁、是否有沟槽或划伤凹陷、是否有颜色不均匀或其它杂志等，在管材外观完好的情况下，才能将其运用到实际施工当中。

（二）PE燃气管道的焊接施工

PE燃气管道的焊接是燃气工程施工的一个重要环节，在焊接之前，需要先做好管材的清洁工作，使用毛巾、抹布等清除表面的水、灰尘或其它杂志，并割除超过壁厚10%的伤痕；然后使用铣刀来完成管材对接口的切削，铣刀的高度要进行适当调整，确保切削厚度的合理，通常而言，应控制在0.5-1.0mm之间；再次，完成对接口的切削后，检查切口的整齐状况，错边量应限制在管壁厚度的10%以内，管口合拢后，接触面缝隙宽度在D＞400mm、400-225mm和＜225mm范围内的标准分别为1.0mm、0.5mm和03mm，如果不能达到此标准，需要重新进行切削，直到满足标准为止[3]。

PE燃气管道的焊接主要有热熔接和电熔接两种，其中，热熔接是通过借助加热工具处理两根PE管道的连接处，在熔融后将加热工具移走并把熔融的接口紧靠，保持适当压力直到接头冷却。

电熔接是借助电熔焊接加热PE管材内部的电阻丝熔融连接界面，然后借助外部压力和高温作用，使两根管材的分子量相互扩散，在扩散深度得到一定值时，在自然冷却后，两根管材的分子链在接口处会缠结成一体，实现管材的可靠焊接。

（三）PE燃气管道的敷设要点

在PE燃气管道的敷设当中，要加强对管材外部荷载的控制，根据相关规范的要求，PE燃气管材敷设的埋深要求分别为：在水田下，管材的埋深深度要超过0.8m；在非行车道下，管材的埋深深度要超过0.6m，在行车道下，管材的埋深深度要大于0.9m。

PE燃气管道具有良好的柔韧性，在施工中，经常会遇到弯曲施工的情况，但是，在弯曲过渡中，管道内侧和外侧会分别产生应力和拉伸力，如果应力和拉伸力值超过一定限度，就会造成管材的蠕变拉伤，在施工中需要注意此点。

另外，PE燃气管道敷设要尽量避开大型建筑物或者易燃、易爆区域，禁止与电缆等管道同沟，在无可避免的情况下，要做好管道的特殊保护。

（四）PE燃气管道的吹扫

在完成PE燃气管道的施工之后，需要进行必要的吹扫，以保持管道内部的清洁，使用的方法为气体吹扫，吹扫介质时压缩空气，在实际吹扫过程中，要加强对各项参数的控制，通常而言，吹扫的压力范围是0.1-0.3MPa，吹扫的温度在40℃之下，吹扫风速要≥20m/s。

（五）进行强度、气密性试验

强度、气密性试验是PE燃气管道施工必不可少的一个环节，在强度试验上，通常采取1.5倍设计压力值，压力稳定时间＞1h，压力表无压降24h，压降值要符合相应规范要求。

结语：

综上所述，PE燃气管道材料的性能完全满足燃气工程的各方面要求，将其应用于燃气工程中，可以有效提高燃气工程安全性，且能够降低施工成本、缩短施工周期，对于市政燃气工程的建设发展有着重要作用。因此，加强对PE燃气管道应用的了解，掌握具体施工要点，有着十分重要的现实意义。

参考文献：

[1]郑重.浅谈PE燃气管道市政燃气工程中的应用[J].门窗，2013，09：185+188.

[2]谢长丰.燃气聚乙烯（PE）管道的性能与应用分析[J].科技创新导报，2012，11：51-52.

[3]廖泽辉，寇睫敏.浅谈聚乙烯（PE）燃气管在城市燃气输配管网中的应用[J].科技信息，2011，12：300-301.