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聚乙烯燃?xì)夤艿涝谌惺姓細(xì)夤こ讨械膽?yīng)用
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)庥寐竦鼐垡蚁┕艿赖陌l(fā)展過(guò)程及其優(yōu)越性，以及我院在三水市城區(qū)管道燃?xì)夤こ讨惺褂镁垡蚁┤細(xì)夤艿赖慕?jīng)驗(yàn)。 1 前言 從本世紀(jì)五十年代中期開(kāi)始，西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)把聚乙烯管材用在市政燃?xì)夤こ躺�。目前世界上每年的聚乙烯管材消耗量已超過(guò)100萬(wàn)噸。 國(guó)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(guó)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┕芗稧B15558.2—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(lái)達(dá)到預(yù)期目的。 2.1 管道材料的選擇 目前國(guó)內(nèi)的埋地燃?xì)夤芏嗖捎娩摴�，�?guó)內(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(wèn)題呢？我們擬采用燃?xì)鈱Ｓ镁垡蚁┕芴娲摴堋?/p> 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(lái)看價(jià)格仍比采用鋼管低。 通過(guò)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�，僅主干管網(wǎng)所采用的埋地聚乙烯管道總長(zhǎng)度就超過(guò)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(guò)5m/s。在這一規(guī)范的條文說(shuō)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(guò)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(lái)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(guò)大，使整個(gè)項(xiàng)目的投資大大增加。為解決這一問(wèn)題，我們進(jìn)行多方調(diào)研，發(fā)現(xiàn)國(guó)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(guó)外使用流速多在 10—20m/s之間。因此我們通過(guò)向規(guī)范編寫(xiě)單位中國(guó)建筑研究院的有關(guān)專家咨詢、請(qǐng)教，征得規(guī)范編寫(xiě)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(shuō)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(kāi)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(kāi)挖作業(yè)坑，而且管溝寬度可適當(dāng)減少，因此節(jié)省了開(kāi)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(chǎng)限制，往往難以保證最小問(wèn)距。目前國(guó)內(nèi)有關(guān)專家對(duì)于規(guī)范中規(guī)定的這一問(wèn)距也持有不同看法。主要因?yàn)槟壳熬垡蚁┤細(xì)夤茉O(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的間距，和原來(lái)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(wèn)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(wèn)距。因此在施工中確實(shí)無(wú)法滿足規(guī)范要求的情況下，通過(guò)與有關(guān)部門(mén)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(guó)內(nèi)大部分城市尚沒(méi)有建立完善的市政管線綜合信息系統(tǒng)，各個(gè)部門(mén)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(shí)的注意。金屬示蹤線又為將來(lái)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?guó)內(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(guò)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(guó)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(kù)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)管線巡查，發(fā)現(xiàn)在管線上方施工、開(kāi)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(mén)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(jiǎn)介常見(jiàn)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(guò)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(shí)，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�，然后把氣源切斷，再�?duì)破損處進(jìn)行維修。對(duì)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(chǎng)要求完全杜絕泄漏，可按大口徑管的搶險(xiǎn)方案進(jìn)行搶修。 （3）對(duì)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(duì)中間的破損部分進(jìn)行切割更換處理。對(duì)于不容許停氣的搶修，可在隔離球外側(cè)再鉆兩個(gè)孔，然后連接旁通管臨時(shí)供氣。 3 結(jié)束語(yǔ) 隨著國(guó)家西氣東輸工程的展開(kāi)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。
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