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一、工程实施前的准备
随着天然气气化工程的顺利进展,为了探索聚乙烯管在燃气输配系统中的应用,在天然气公司的组织下,先后与国内外的两家聚乙烯管的专业公司签署了聚乙烯燃气管道试验铺设协议。第一个聚乙烯管试点工程天然气化工程的顺利实施。
二、聚乙烯在小区应用与实践
由于天然气工程输配系统采用高、中、低压三级系统,小区供气采用经楼栋式调压器调压后直接供给用户,在四年多燃气工程的实践中,我们本着“先试验,后推广;先小区,后主体;先简单,后综合”的工作方针根据不同小区的实际情况,将PE管结合钢管的使用,取得了良好的使用效果。
(一)管道的焊接。
目前国内外PE管的连接方法有:热熔对接、热熔插接、电熔焊接三种,这三种方法中,由于热熔插接对现场操作人员技术要求高、焊接工艺不易掌握等的缺点,在国内外以很少采用。
(二)管道和管件的选用。
聚乙烯燃气管道分为SDR11和SDR17.6两种系列,根据《聚乙烯燃气管道工程技术规程CJJ63-95》第2.1.2条的规定,结合实际情况(中压管道设计压力0.4MPa),我們选用了SDR11系列的管道。
由于PE管相对钢管管道规格较多,为了管理和施工方便、一方面考虑到与钢管方便连接,同时也尽量减少PE管件的种类和库存量,在西安的气化工程中我们采用了de25、de32、de40、de63、de90、de110、de160、de200、de250等规格的PE管和与之相配套的PE管件。
(三)管道的施工。
管道施工通过1996年在西安铁路信号厂开始试点,以及随后几年的发展来看,分为以下七个操作工序:掘土开沟、管沟处理、管道敷设、管道连接、初步回填、敷设警示带、覆土。
1、掘土开沟。根据管线设计管位进行沟槽开挖,沟槽开挖不得超深以保证管道基础处于原始土上,挖掘的土方集中堆放于沟槽一边,水泥路面表层及石块等与细质泥土分开堆放。
2、管沟处理。已开挖的沟槽须经过管沟处理方可敷设PE管,首先管沟不得有积水,如沟内有积水现象时,可开挖较深的引水坑,使积水流向引水坑,并在坑内设抽水泵进行抽水,在沟内无积水的情况下,将管沟挖至所需深度,然后回填10cm左右的细砂或用筛子筛过的细质泥土,并用铁锹拍实,再使用平尺板测定沟槽坡度,必须保证沟底无石块及其它坚硬锋利物。
3、管道连接。管道连接工作大部分可以在地面上进行操作,也可以在沟内进行。但要注意穿越障碍物时,不影响管道的牵引。
4、管道敷设。连接好的长管道通过牵引的方法穿越地下管线,敷设于沟内,由于PE管质量较轻,对于del50、del00PE管,完全通过人力而不借助于机械设备进行牵引。牵引时,管口应作封堵处理,以免泥土进入管内堵塞管道,在长管线的适当位置捆扎绳索进行抱托,牵引时尽量不影响管基、管壁,应避免与地下管线产生强烈磨擦。管道牵引就位于沟内后,检查管线是否紧贴管基,不得产生架空现象,管线略有蛇形。
5、初回填土。对敷设好的管线进行回填黄砂或筛过的细土,该层至少高于管顶10cm,回填细质泥土,覆土层为20-30cm,该土层中不得混入大石块和坚硬锋利物,覆土后将回填土夯实。
6、铺警示带。在初回填土层上面即管线以上30-40cm处铺设警示带,警示带应在管道全线铺设,警示带正面向上。
7、覆土。完成铺设警示带后,进行覆土及修复路面。
(四)PE管与钢管的比较。
在小区工程的实践中,我们对同期投运的PE管和钢管的运行情况进行了统计比较。
PE管轻、柔性好,PE管比重轻,是金属管的1//8倍,搬运及向沟槽下管较方便。PE管的热胀冷缩比钢管大得多,其线膨胀系数为钢管的10倍以上,可以利用PE管的柔性,蜿蜒状敷设或随地形弯曲敷设,易绕过障碍物,减少接头的数量。
综上所述PE管的优势仍要大于钢管,且天然气的气质干,无杂质,PE管在天然气输配工程中广泛应用具有很大的优势。
三、问题与思考
(一)钢管与PE管管道的连接。
由于天然气输配系统中同时采用了钢管和PE管两种材质管道,所以两种类型的管道的连接就不可避免。目前PE管的连接方法主要有两种。一是钢塑法兰连接。二是采用钢塑接头进行连接。
(二)PE管管件的配套问题。
由于PE管的化学性能的限制,它不能在地面上使用,其次由于燃气输配系统本身的要求不同类型和口径的管件,所以合理的管件配套对于方便施工、减少工程成本、减少管件库存等方面具有现实的意义。因此,适时开发适合我国国情的PE管管件,比如异径三通、跨口径异径接头等,探索新的施工工艺和方法,就可以解决PE管管件的配套问题。
(三)PE燃气管道的运行安全。
经过7年来我公司各用户小区和部分主体管道采用PE管道的实践,我们发现PE管道在实际应用中应注意以下三点:其一、PE管道周围的土方开挖施工是影响PE管道安全的主要因素,因此,在日常的运行管理必须加大队管道附近其它工程施工的管理。其二、由于PE管管材没有导电性,这给PE管道的探测定位带来很大的不便,针对这一点,在工程中要严格竣工资料的审核,务必要做到图实相符;在投运以后的管道,如果管道附近的建构筑发生变化,对原有的竣工图纸要及时更新,确保能及时的掌握地下天然气管道的确切资料,从而更管道的运行管理打下良好的基础。
四、结语
综上所述,通过PE管道在天然气气化工程的成功实践,充分说明了PE管在城市燃气输配系统中具有良好的发展前景。在我国燃气行业大面积推广使用PE管道无论是在经济、技术等方面都是可行的,这项技术的使用,对于提高我国现有的燃气行业的经济效益和整体水平起到很好的促进作用。另外,我们也要充分认识到我国PE管道应用中所面对的实际问题。广大生产企业也要针对市场的实际需求开发适合中国国情的产品,从而使我国天然气事业的发展迈上一个新台阶。
参考文献:
[1]李公藩,《塑料管道施工》,中国建材工业出版社,2001
[2]CJJ63-95,《聚乙烯燃气管道工程技术规程》,中国建筑工业出版社,1995北京
随着天然气气化工程的顺利进展,为了探索聚乙烯管在燃气输配系统中的应用,在天然气公司的组织下,先后与国内外的两家聚乙烯管的专业公司签署了聚乙烯燃气管道试验铺设协议。第一个聚乙烯管试点工程天然气化工程的顺利实施。
二、聚乙烯在小区应用与实践
由于天然气工程输配系统采用高、中、低压三级系统,小区供气采用经楼栋式调压器调压后直接供给用户,在四年多燃气工程的实践中,我们本着“先试验,后推广;先小区,后主体;先简单,后综合”的工作方针根据不同小区的实际情况,将PE管结合钢管的使用,取得了良好的使用效果。
(一)管道的焊接。
目前国内外PE管的连接方法有:热熔对接、热熔插接、电熔焊接三种,这三种方法中,由于热熔插接对现场操作人员技术要求高、焊接工艺不易掌握等的缺点,在国内外以很少采用。
(二)管道和管件的选用。
聚乙烯燃气管道分为SDR11和SDR17.6两种系列,根据《聚乙烯燃气管道工程技术规程CJJ63-95》第2.1.2条的规定,结合实际情况(中压管道设计压力0.4MPa),我們选用了SDR11系列的管道。
由于PE管相对钢管管道规格较多,为了管理和施工方便、一方面考虑到与钢管方便连接,同时也尽量减少PE管件的种类和库存量,在西安的气化工程中我们采用了de25、de32、de40、de63、de90、de110、de160、de200、de250等规格的PE管和与之相配套的PE管件。
(三)管道的施工。
管道施工通过1996年在西安铁路信号厂开始试点,以及随后几年的发展来看,分为以下七个操作工序:掘土开沟、管沟处理、管道敷设、管道连接、初步回填、敷设警示带、覆土。
1、掘土开沟。根据管线设计管位进行沟槽开挖,沟槽开挖不得超深以保证管道基础处于原始土上,挖掘的土方集中堆放于沟槽一边,水泥路面表层及石块等与细质泥土分开堆放。
2、管沟处理。已开挖的沟槽须经过管沟处理方可敷设PE管,首先管沟不得有积水,如沟内有积水现象时,可开挖较深的引水坑,使积水流向引水坑,并在坑内设抽水泵进行抽水,在沟内无积水的情况下,将管沟挖至所需深度,然后回填10cm左右的细砂或用筛子筛过的细质泥土,并用铁锹拍实,再使用平尺板测定沟槽坡度,必须保证沟底无石块及其它坚硬锋利物。
3、管道连接。管道连接工作大部分可以在地面上进行操作,也可以在沟内进行。但要注意穿越障碍物时,不影响管道的牵引。
4、管道敷设。连接好的长管道通过牵引的方法穿越地下管线,敷设于沟内,由于PE管质量较轻,对于del50、del00PE管,完全通过人力而不借助于机械设备进行牵引。牵引时,管口应作封堵处理,以免泥土进入管内堵塞管道,在长管线的适当位置捆扎绳索进行抱托,牵引时尽量不影响管基、管壁,应避免与地下管线产生强烈磨擦。管道牵引就位于沟内后,检查管线是否紧贴管基,不得产生架空现象,管线略有蛇形。
5、初回填土。对敷设好的管线进行回填黄砂或筛过的细土,该层至少高于管顶10cm,回填细质泥土,覆土层为20-30cm,该土层中不得混入大石块和坚硬锋利物,覆土后将回填土夯实。
6、铺警示带。在初回填土层上面即管线以上30-40cm处铺设警示带,警示带应在管道全线铺设,警示带正面向上。
7、覆土。完成铺设警示带后,进行覆土及修复路面。
(四)PE管与钢管的比较。
在小区工程的实践中,我们对同期投运的PE管和钢管的运行情况进行了统计比较。
PE管轻、柔性好,PE管比重轻,是金属管的1//8倍,搬运及向沟槽下管较方便。PE管的热胀冷缩比钢管大得多,其线膨胀系数为钢管的10倍以上,可以利用PE管的柔性,蜿蜒状敷设或随地形弯曲敷设,易绕过障碍物,减少接头的数量。
综上所述PE管的优势仍要大于钢管,且天然气的气质干,无杂质,PE管在天然气输配工程中广泛应用具有很大的优势。
三、问题与思考
(一)钢管与PE管管道的连接。
由于天然气输配系统中同时采用了钢管和PE管两种材质管道,所以两种类型的管道的连接就不可避免。目前PE管的连接方法主要有两种。一是钢塑法兰连接。二是采用钢塑接头进行连接。
(二)PE管管件的配套问题。
由于PE管的化学性能的限制,它不能在地面上使用,其次由于燃气输配系统本身的要求不同类型和口径的管件,所以合理的管件配套对于方便施工、减少工程成本、减少管件库存等方面具有现实的意义。因此,适时开发适合我国国情的PE管管件,比如异径三通、跨口径异径接头等,探索新的施工工艺和方法,就可以解决PE管管件的配套问题。
(三)PE燃气管道的运行安全。
经过7年来我公司各用户小区和部分主体管道采用PE管道的实践,我们发现PE管道在实际应用中应注意以下三点:其一、PE管道周围的土方开挖施工是影响PE管道安全的主要因素,因此,在日常的运行管理必须加大队管道附近其它工程施工的管理。其二、由于PE管管材没有导电性,这给PE管道的探测定位带来很大的不便,针对这一点,在工程中要严格竣工资料的审核,务必要做到图实相符;在投运以后的管道,如果管道附近的建构筑发生变化,对原有的竣工图纸要及时更新,确保能及时的掌握地下天然气管道的确切资料,从而更管道的运行管理打下良好的基础。
四、结语
综上所述,通过PE管道在天然气气化工程的成功实践,充分说明了PE管在城市燃气输配系统中具有良好的发展前景。在我国燃气行业大面积推广使用PE管道无论是在经济、技术等方面都是可行的,这项技术的使用,对于提高我国现有的燃气行业的经济效益和整体水平起到很好的促进作用。另外,我们也要充分认识到我国PE管道应用中所面对的实际问题。广大生产企业也要针对市场的实际需求开发适合中国国情的产品,从而使我国天然气事业的发展迈上一个新台阶。
参考文献:
[1]李公藩,《塑料管道施工》,中国建材工业出版社,2001
[2]CJJ63-95,《聚乙烯燃气管道工程技术规程》,中国建筑工业出版社,1995北京