【浅谈聚乙烯燃气管道工程施工管理】聚乙烯燃气管道

　　摘要：聚乙烯燃气管道具有性能优异，施工简单，运行可靠，维修方便，使用寿命长，经济效益显著等优点，但聚乙烯燃气管道的强度远小于钢管，容易遭到人为的破坏，且只能埋地使用，受温度影响非常大。文章介绍了聚乙烯燃气管道的主要特征，并对其工程施工的前期准备、管道连接、管道敷设、试验与验收等方面进行了分析。
　　关键词：燃气管道工程；聚乙烯；施工管理
　　中图分类号：U473.2 文献标识码：A
　　1 概述
　　随着城市燃气用户的不断发展，燃气工程建设特别是管道工程建设的规模在不断扩大。但是随着燃气管道施工的增加，暴露了很多施工管理中存在的问题，如何解决这些问题，确保燃气工程的施工质量，杜绝安全事故，降低企业运行成本，保障居民安全用气，就成为摆在我们面前的一个重要问题。我国从上世纪八十年代开始，开始逐步引用和推广聚乙烯燃气管道在城市燃气中低压系统中的使用。到如今通过各地大面积的使用，聚乙烯燃气管道已成为使用性能优良，设计理论完善、产品配套齐全的一种塑料管道，在燃气输配领域显示出无与伦比的优势。聚乙烯燃气管道保持了高密度聚乙烯的刚性，又具有较好的柔韧性，不吸水，无毒无味，有优良的电绝缘性，无电化学腐蚀，常温下有良好的耐酸、碱、盐、有机溶剂，耐寒性好，抗腐蚀，埋地管安全使用寿命在50年以上，聚乙烯燃气管道质量轻，密度仅为钢管的1/8，易弯曲。焊接工艺简单，土方量少，不需防腐处理，施工速度快捷，管道管壁平滑，输送流量大，能适应管基不均匀沉降，抗应力开裂性能也优于钢管，在实际工程实践中，聚乙烯阀门的多次开合密封性也优于钢制球阀，钢制球阀在实际应用一年后，就容易出现开关不严，闭合性不好。而同期聚乙烯阀门闭合效果仍然良好。
　　2 工程施工管理
　　2.1 前期准备
　　2.1.1 承担聚乙烯燃气管道工程的设计、施工，监理单位必须具有相应资质。专业技术人员应当依法取得相应的执业资格证书，并在执业资格证书许可的范围内执业。审批的项目必须取得建设行政主管部门批准的施工许可文件后方可开工。
　　2.1.2 聚乙烯管材、管件的材质和壁厚以及压力等级选择，应根据地质条件、使用环境、输送的燃气种类、工作压力，施工方式等经技术经济比较后确定。聚乙烯燃气工程所用的管材、管件和阀门等应符合相应标准的要求，在入库和进入施工现场安装前，应对其材质、规格，型号和外观质量进行核对和检查。甲供材料按工程施工进度及时到场，由施工单位进行核对和检查。
　　2.1.3 建设单位应当向施工单位提供施工现场及毗邻区域地下管线资料，气象和水文观测资料，相邻建筑物和构筑物、地下工程的有关资料，并保证资料的真实、准确、完整。必要时应作实际的“坑探”工作，详细掌握地下管网的实际情况。
　　2.1.4 施工单位应编制施工方案，确定连接方法、连接条件、焊接设备及工具、操作规范、焊接参数、操作者的技术水平要求和质量控制方法。并应按照《燃气用聚乙烯管道焊接技术规则》CJJ63的要求进行焊接工艺评定，验证拟定焊接工艺及参数的正确性。热熔对接焊的焊接工艺评定应覆盖施工所涉及的范围，电熔承插焊接和电熔鞍形焊接的焊接工艺评定由管道元件制造单位在产品设计定型时进行，并且在供货时提供相应的焊接工艺参数，施工单位应当对其进行验证。
　　2.2 管道连接
　　2.2.1 管道安装人员。上岗前必须经过专门培训。经考试和技术评定合格后，方可上岗。聚乙烯燃气管道焊工资格分为热熔对接焊接和电熔焊接两类。热熔焊工项目代号为Bw-l和BW-2，BW-1适用于小于等于250mm的热熔对接焊接，BW-2适用于大干250mm的热熔对接焊接；电熔焊接项目代号为EW。
　　2.2.2 聚乙烯燃气管道连接前应对管材，管件及管道附属设备按设计要求进行核对，并应在施工现场进行外观检查，管材表面划伤深度不应超过管材壁厚的10％，符合要求方可使用。
　　2.2.3 管道连接应采用热熔对接连接或电熔连接。不同的连接形式应采用对应的专用连接工具或设备，应尽可能采用全自动焊机，以最大限度减少人为因素对工程质量的影响，不得采用螺纹连接和粘接。聚乙烯管道与金属管道或金属附件连接，应采用法兰连接或钢塑转换接头连接。
　　2.2.4 聚乙烯燃气管道按标准尺寸比分为SDRll和SDRl7.6系列，按材料最小环向应力要求强度分为PE80、PEl00两种；聚乙烯燃气管道连接宜采用同种牌号，材质的管件和管材。对不同级别、不同熔体流速的管材或管件，不同标准尺寸比的聚乙烯燃气管道连按时，必须采用电熔连接，施工前应进行试验，判定试验连接质量合格后，方可进行。
　　2.2.5 聚乙烯燃气管道连接的环境温度宜在-5～45℃范围内，供电的电压要稳定，并满足机具要求，当超出环境温度范围操作时，应采取保温、防风措施，并应调整连接工艺。聚乙烯管材的切割应采用人工或专用工具，切割端面应平整、光滑，无毛刺，并垂直于管轴线。禁止采用机械或火焰切割。每次收工时，管口应临时封堵，避免管道内进水或夹渣污染焊接端面。
　　2.2.6 管道连接时，操作人员的质量意识至关重要，连接结束后，热熔对接连接应对接头进行100％的翻边对称性、接头对正性检验和不少于10％的翻边切除检验，电熔连接接头进行接头外观质量检查，不合格的必须返工，返工后重新进行接头质量检查。在工程实施中，对接焊翻边常出现麻点，可能有三个原因：一是加热板表面不洁净。二是大风环境下焊接，带入沙尘或气泡，三是管材吸水，使管端水分含量过高。而在实际工程实践中，热熔焊口效果不好，达不到相应质量要求，主要因施工人员质量意识不够，加上环境困素，如施工现场灰尘较大而引起的加热板表面不洁而造成的假焊或夹渣的质量缺陷最为普遍。其次就是施工队伍急于赶工期，抢时间，对于接熔焊口的冷却时间不够，而急于拆除焊接加压器具，从而导致的焊口热熔面在未能充分熔合的情况下因受外部作用扭曲形成的非正常熔合面产生的不安全隐患。这两类情况应在施工中必须加以重视和消除。
　　2.3 管道敷设
　　2.3.1 聚乙烯燃气管道土方工程施工应符合国家现行行业标准《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33的规定；管道布置和深度应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028的规定。
　　2.3.2 在沿车行道，人行道施工时，应在管沟沿线设置安全护栏，并设置明显的警示标志。在施工路段沿线。应设置夜间警示灯，在交通不可中断的道路上施工，应有保证车辆、行人安全通行的措施。
　　2.3.3 混凝土路面和沥青路面的开挖应使用切割机切割，管道沟槽应按设计规定的平面位置和标高开挖，槽底预留适当高度。在管道安装前人工清底。沟槽一侧或两侧临时堆土位置和高度不得影响边坡的稳定性和管道安装。
　　2.3.4 管道沟槽的沟底宽度和工作坑尺寸。应根据现场实际情况和管道敷设方法确定，当管道必需在沟底连接时，沟底宽度应加大，以满足连接机具工作需要。聚乙烯燃气管道的地基宜为无尖硬土石的原土层，当原土层有尖硬土石时。应铺垫细砂或细土，对可能引起管道不均匀沉降的地段，地基应进行处理或采取其他防沉降措施。
　　2.3.5 聚乙烯燃气管道穿越排水管沟，联合地沟，隧道等沟槽时，应将聚乙烯管道敷设于硬质套管内，中间加轻质填充物，避免聚乙烯燃气管道与硬质套管的真接摩擦。穿越铁路、高速公路、电车轨道和城镇主要干道时，宜垂直穿越，通过河流时，可采用河底穿越，管道穿越敷设的期限、程序以及施工组织方案，应征得有关管理部门的同意。并符合现行国家标准《城镇燃气设计规范))GB50028的规定。
　　2.3.6 聚乙烯燃气管道应在沟底标高和管基质量检查合格后，宜蜿蜒状敷设，并随管道埋设金属示踪线，距管顶不小于300mm处应埋设警示带，警示带上应标出醒目的提示字样。在复杂地形环境或预计该地域将重复施工的地区，应加大警示作业力度，可同时在管顶上方500MM处加辅设水泥砂浆固结的砖带，这样虽然增加了少量的工作成本，但能有效的防范地今后的施工中机械开挖中的爆管的损失。燃气管道正上方，应铺设标有“燃气”字样的标志牌，并能正确、明显地指示管道的走向和地下设施。当利用柔性改变管道走向时，其弯曲半径不应小于25倍的管材外径。
　　2.3.7 工程施工必须按设计文件进行，如发现施工图有误或燃气设施的设置不能满足现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028时，不得自行更改，应及时向建设单位和设计单位提出变更设计要求，修改设计或材料代用应经原设计部门同意。
　　2.3.8 由于聚乙烯为高分子链材料，在阳光下易于出现老化和龟裂现象。因此，聚乙烯燃气管道只能用作埋地管道。在城市中压燃气管网建设中有管道架空现象时，应采用钢塑转换后，用钢管架设。当聚乙烯管道作引入管出地面时，应采取保护和密封措施，不应裸露，且不宜直接引入建筑物内。埋地的法兰或钢塑转换，在埋地前应对接头进行防腐处理，防腐等级符合设计要求，并检验合格。
　　2.3.9 开槽敷设的管道在回填前通知建设单位和监理单位，做好隐蔽工程的验收。回填时，应先回填管底局部悬空部位，再回填管道两侧，回填土应分层压实，每层虚铺厚度宜为0.2～0.3m。管道两侧及管顶以上0.5m内的回填土必须采用人工压实。待验接口在试验合格后回填。
　　2.4 试验与验收
　　2.4.1 聚乙烯燃气管道安装完毕后应依次进行管道吹扫、强度试验和严密性试验。工程竣工验收应以批准的设计文件，有关标准、施工承包合同、工程施工许可文件为依据，由建设单位主持，按规定程序办理。管道的试验和验收应符合《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33的相关规定。
　　2.4.2 吹扫、强度试验和严密性试验的介质应采用压缩空气，检漏使用中性发泡剂。开槽敷设的管道系统应在回填至管顶0.5m以上后进行，作业时管道应与无关系统和已运行的系统隔离，并设置明显标志。进行强度试验和严密性试验时，应有监检部门人员参加，试验时所发现的缺陷，必须待试验压力降至大气压后进行处理，处理合格后应重新进行试验。
　　2.4.3 管道吹扫工作由施工单位组织进行，吹扫前应编制吹扫方案，设置安全区域，做好相关安全工作。吹扫气体压力不应大于0.3Mpa，流速宜为20～40m/s，长度不宜超过500m。调压器、凝水缸、阀门等设备不应参与吹扫，待吹扫合格后安装，吹扫应反复进行数次，确认吹净为止，并做好记录。
　　2.4.4 管道强度试验应分段进行，管段长度不宜超过lkm，试验压力为管道设计压力的1.5倍，且最低试验压力SDRll不应小于0.4Mpa，SDRl7.6不应小于0.2Mpa，在达到试验压力稳压lh后，超过30min压力计无明显压力降为合格。
　　2.4.5 管道严密性试验应在强度试验合格后进行，试验压力为：当设计压力大于或等于5kPa时，试验压力应为设计压力的1.15倍，且不得小于0.1MPa；当设计压力小于5kPa时，试验压力应为20kPa。严密性试验稳压的持续时间为24h，每小时记录1次，修正压力降小于133Pa为合格。
　　结束语
　　我国的城市燃气管道在八十年代以前基本上以钢制管道为主，由于聚乙烯燃气管道使用时间不长，而聚乙烯管道的特性要求应突出作好在工程施工管理中做好工程的前期准备、管道连接，管道敷设、警示带（物）的辅设试验与验收等方面的工作，以确保工程施工质量，为聚乙烯燃气管道在城市燃气工程的实际运行及管理提供先期条件，保障城市的平稳供气。
　　参考文献
　　[1]《聚乙烯燃气管道工程技术规程》[S]CJJ63-2009.
　　[2]《城镇燃气输配工程施工及验收规范》[S]CJJ63-2005.
　　[3]《燃气聚乙烯管道焊接技术规则》[S]TSGD2002-2006.