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浅谈PE管在燃气工程中的应用
作者：王静
来源：《中国科技纵横》2012年第19期
摘要：以天然气为例，论述了当前城市燃气管网施工中PE管的应用；PE管的材质特点；适用的压力范围；在市政管网与庭院管网中的敷设；在施工中应注意的问题等。 关键词：PE管 管材特点 压力范围 实际应用
近年来随着城市建设的迅速发展、配套设施的完善和城市燃气管网的敷设，燃气已经走入千家万户的生活，燃气管网也成为城市必备的基础设施之一。选用什么材质的管道更安全和经济，在施工中哪种管材更为适用，这些都成为燃气管网施工中的重要课题。现以天然气为例，结合作者在燃气工程设计及施工中的经验，探讨PE管在燃气工程中的应用。 1、PE管分类及管材特点 1.1 PE管分类
（1）聚乙烯管简称PE管（Polyethylene Pipe），按照密度分为：低密度及线型低密度聚乙烯管（LDPE及LLDPE）、中密度聚乙烯管（MDPE）和高密度聚乙烯管（HDPE）。根据PE管的长期静液压强度（MRS），国际上将PE管材料分为：PE32、PE40、PE63、PE80和PE100五个等级。
（2）聚乙烯管材国标目前分为两个系列：SDR11和SDRl7.6。SDR（Standard Dimension Ratio）--管材标准尺寸比，是公称外径dn与公称壁厚en之比，经圆整后为11和17.6。因此称SDR11为厚壁管，SDRl7.6为薄壁管。滕州市目前采用PE80和PE100两个等级，SDR11和SDR17.6兩个系列交叉使用，优先选用PE80、SDR11系列。 1.2 PE管的特点
聚乙烯管因为具有强度、硬度、抗冲击性等金属的力学性能，同时兼具柔韧性、耐腐蚀性等金属管不具备的性能，并且价格便宜、施工简单，近几年被广泛的应用于燃气工程。 （1）耐腐蚀、使用寿命长。PE管的化学稳定性好，具有很强的抵抗各种酸、碱的耐腐蚀性，可以直埋，不需做防腐处理，其寿命可达50年以上。
（2）接口严密不泄露。PE管道主要采用热熔连接和电熔连接，保证了接口材质、结构与管体的同一性。独特的焊接技术，提高了接口的严密性，而且焊接简便、迅速。 （3）良好的柔韧性。在施工铺设时容易移动、弯曲和穿插。
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（4）PE管具有优良的挠性和良好的快速裂纹传递抵抗能力。
（5）卫生环保。基体材料为可回收重复利用的热塑性塑料，属于绿色环保产品。 2、PE管适用的压力范围
根据《城镇燃气设计规范》GB50028-2006，城镇燃气管道按设计压力分为七级：高压A：2.5
聚乙烯管道输送天然气、液化石油气和人工煤气时，其设计压力不应大于管道最大允许工作压力，最大允许工作压力应符合《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ63-2008第4.1.3条规定。当燃气种类为天然气时，SDR11系列，PE80和PE100的最大允许工作压力分别为0.5MPa和0.7MPa；SDR17.6系列，PE80和PE100的最大允许工作压力分别为0.3MPa和0.4MPa。由此可见，PE管管材承压低，适用的压力范围小，无法用于高压燃气管道，只适用于在市政中压管线和庭院中低压管道中敷设。 3、PE管在燃气工程施工中的实际应用
滕州华润燃气有限公司的气源来自于国家西气东输工程冀宁联络线，2008年1月七彩阳光城小区的通气点火，标志着天然气在城区的顺利引入。随后燃气公司分别于2008和2009年对城区东部、北部、南部和铁路以西区域进行了天然气置换，完成了焦炉煤气到天然气的转换。在天然气置换的过程中，发现原有的地下管网为铸铁管和防腐钢管，因管材性质和使用年限已急待更换。参考国内大中城市成熟的施工先例，公司引进了PE管。2008年4月在鸿福佳苑小区的设计中首次采用了PE管作为小区庭院管道，此后在市政中压和小区中低压庭院管道的施工中开始采用PE管。同时公司开始对城区旧管网进行改造，用PE管逐步替换原有的老旧管道。在新建小区的施工和旧管网改造的过程中，PE管道的设计、施工和维护逐步成熟。经过多年的施工和运行，取得了良好效果并已摸索出一些相关经验。
（1）PE管材价格较低，安装工艺简单，易操作，使用寿命长，总施工费用低。 （2）管径在Φ63以下的管材可盘管供应，Φ63以上的管材，每根长度可在12米，施工时相应减少了管件连接的数量，降低工程造价。
（3）管材与管件采用热熔承插、热熔对接、电熔连接，强度高，牢固可靠，不渗漏。 （4）PE管内壁光滑，流通力强，燃气流速可以达到20m/s，明显优于其他管材。 （5）韧性好，可随弯就弯，在山区施工时，可依地形走势敷设，施工简便快捷。 （6）管道焊接可在地面操作，管沟土方的开挖量约为普通钢管的2/3，大大降低了施工费用。
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（7）施工操作简便，焊接速度快，较普通钢管工期可缩短近一半，大大提高了施工效率。
（8）还可利用管道自身的韧性，在城镇管网的改造中，将PE管穿入原有废旧管道中，从而避免因地面开挖带来的一系列不良影响。 4、PE管在施工中应注意的问题
（1）保证设计的埋深。PE管道严禁用作室内地上管道，只作埋地管道使用。CJJ 63—2008第4.3.3条规定了PE管的最小覆土厚度（地面至管顶）：埋设在车行道下，不得小于0.9m；埋设在非车行道（含人行道）下，不得小于0.6m；埋设在机动车不可能到达的地方时，不得小于0.5m；埋设在水田下时，不应小于0.8m。
（2）控制管材敷设允许的弯曲半径。聚乙烯管柔性好，可随地形自然弯曲敷设，但当材料形变超过一定限度时，会因蠕变发生破坏。因此敷设时，管道允许弯曲半径不应小于25倍公称直径；当弯曲管段上有承口管件时，管道允许弯曲半径不应小于125倍公称直径。 （3）处理好管沟。管沟基础要实，且无尖硬的砖、石等建筑垃圾，如有则需垫素土或黄沙0.15m厚。在回填土中，管道周围也不能有尖硬的建筑垃圾，如有则应用素土或黄沙回填至管顶0.15m高，再回填余土。
（4）特殊地段的敷设。由于PE管相对钢管而言较易遭受人为破坏，在穿越铁路、河流、桥梁、重要道路等特殊地段时，原则上不宜使用，若一定使用则应增加套管或采取其它防护措施。
（5）管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平和垂直净距，应符合《聚乙稀燃气管道工程技术规程》（CJJ63—2008）第4.3.2条的规定。
（6）由于PE管不具导电性，无法定位，因此管道敷设时，应随管走向埋设金属示踪线、警示带或其他标识。 示踪线应贴管敷设，警示带宜敷设在管顶上方300至500mm处。 此外，PE管道不得从建筑物和大型构筑物的下面穿越；不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越；不得与其他管道或电缆同沟敷设。 5、结语
实践证明聚乙烯管在降低燃气工程造价，提高燃气管网的输配能力，确保管网的安全运行等方面明显优于其他管材。PE管取代钢管、铸铁管，作为城市燃气输配管线，已被众多的燃气企业所认同，并被广泛应用于中低压管网的敷设中。燃气管网是城市配套设施的重要组成部分，燃气的安全运行关系到千家万户的利益，因此PE管材的推广应用有着十分重要的意义。