冯国良
兖矿新陆建设发展有限公司 山东 济宁 273500
摘要：目前，我国的经济在迅猛发展，社会在不断进步，在燃气中低压管网工程中应用PE管的优势越来越受到大家的关注。介绍了PE管的特性，并且对PE管、钢管、球墨铸铁管这三种管材从材料费和施工费两方面进行了比较，得出PE管性能均优于钢管和球墨铸铁管。相信在不远的将来，随着施工技术和人员素质的全面提高，PE管会在城市燃气的中低压管网中发挥越来越重要的作用。
关键词：燃气；中低压管网；PE管；钢管
引言
城市燃气管网是城市燃气工程的重要组成部分,燃气管网造价占燃气工程总造价的比例很大,因此研究燃气管网的经济造价和经济运行有着十分重要的意义。燃气用埋地PE管在国外历经逾50年的应用实践,被证明是安全可靠的工程管材,目前国际上普遍应用于燃气行业,它适用于人工煤气、液化石油气、天然气输配管道。
1PE管的优缺点
1)PE管的优点寿命长，具有50年以上使用期；耐腐蚀，在酸性和碱性土壤中具有很强的抗腐蚀性；具有优良的焊接性能，连接质量可靠；具有良好柔韧性，在施工中可以弯曲；可利用断气工具夹扁断气，方便快速抢修；造价比钢管低并且不需要做防腐，不需做阴极保护措施，减少工程建设费用以及日常的运行费用。2)PE管的缺点强度远小于钢管，容易遭到人为的破坏；只能在埋地或遮挡紫外线情况下使用；受温度影响非常大。
2PE管在燃气中低压管网工程中做应用
2.1耐腐蚀性
腐蚀是指(包括金属和非金属)在周围介质(水、空气、酸、碱、盐、溶剂等)作用下产生损耗与破坏的过程。严重的管道腐蚀会引起管壁变薄穿孔。PE管具有天然的耐腐蚀性能，具有很好的抗电化学腐蚀性能，无需采取防腐措施，无需付出防腐处理费、后期维护费用等。就使用寿命方面来说，PE管的使用寿命可达50年；钢管的耐腐蚀性较差，埋设地下时需要采取防腐措施，如3PE防腐、环氧煤沥青、牺牲阳极保护等，钢管的使用寿命为20年；球墨铸铁管无需采取防腐措施，在使用维护方面则需付出防腐处理费、后期维护费用等，球墨铸铁管的使用寿命是40年。从使用时间长度来看，PE管无疑是管材使用的最佳选择。从一次性投资的经济效果来看，也优于钢管和铸铁管。
2.2PE管焊接
相较于传统的燃气钢制管道连接，燃气PE管连接有着有其本身的特征，通常都会运用热熔的方式进行连接，小管径通常会使用电熔的方式进行焊接。然而，相较于钢制管道的连接质量，PE管能够使用渗透、磁粉、超声以及射线等的方式进行相关的检验工作。燃气PE管内部连接质量检验技术还不够纯熟，因此，在对PE管连接进行检测的过程当中，应当对以下几个环节进行严格的控制：（1）相关的安装部门应当对PE管焊接进行相关的工艺评估，建立PE管连接工艺卡，了解电熔焊的连接电压、焊接压力、冷却时间以及加热时间等；（2）从事焊接的员工必须持证上岗，对各种器具进行检验，进而检测其是否在有效期内；（3）确保PE管焊接环境，当作业环境的风力与温度不符合焊接作业时，应当采取保温与防风办法或停止PE管的焊接，与此同时，还应当将焊接的全过程记录下来；（4）在对PE管焊接完之后，应当对焊接缝隙进行10%翻边切除检查与100%的外观检验。
2.3铸铁管和PE管接头技术
针对一些燃气改造工程而言，需要将原有铸铁管和PE管进行接头，这时使用盘承短管或者插盘短管、铸钢法兰、PE垫环进行接头和过滤，螺栓使用的是不锈钢材质。
因为承盘短管以及茶盘短管是一种铸铁管件，其法兰面不是十分光滑，这种情况下需将法兰面进行重新切削并进一步加工，通过这种方式保障接口具有一定的密实性。
2.4PE材料的寿命和工程寿命
由PE管材的特性，引出PE材料特有的一个指标———长期静液压强度。它的定义是在常温下(20℃)，材料被应用到50年时，材料被破坏的环向应力的数值，这一指标就确定了PE管使用寿命50年的基础。济南市燃气工程常用的是PE80和PE100的管材。原材料寿命，管材管件寿命，工程使用寿命不能简单的相等，而要靠一系列标准、规范来达到三者寿命相等。原材料要经过干燥、加热、挤出、冷却定型等工艺制成管材或管件。每一步的工艺参数控制、设备工作状态、操作人员水平等都将影响到产品的力学性能和质量。为保证原材料的力学性，管材、管件制造厂应对产品作80℃1000h的试验来说明该厂的工艺、技术、设备是否满足要求。选择管材、管件要看厂家的设备、技术水平、专业化程度，尤其是它的检测设备能力及实际检测技术水平。质量合格的管材、管件经过搬运、贮存、组装、焊接、下沟、回填等多道工序构成具有应用价值的燃气输配管网系统。为此，我们必须严格执行设计施工与验收规范及运行管理规程。PE管从原材料到制成品、施工、运行是一个完整的运作体系，每一阶段都有严格的、相互关联的质量标准，只有全面、严格地执行全部标准，PE管系统的寿命才能达到当初的要求。
2.5电熔连接
（1）刮去管材需熔接区域外表面的氧化层，去除碎屑，用记号笔做好标记，插入深度。（2）将刮好的管材插入待焊管件至做好标记处确保接缝在该管件冷料段。固定好待焊组合件管件应在使用时才拆开包装以保持其清洁干燥。（3）打开管件护帽接焊机输出导线。（4）熔接过程中要避免周围电磁场的干扰，焊机要避免雨淋、倒置的碰撞、焊机搬运过程中避免拉拽导线。重新接线时不可用焊机检测电源的通断。（5）熔接完毕后检查观察孔内物料是否顶起、焊缝处是否有物料挤出。（6）合格的焊口应是在电熔焊过程中无冒烟、过熔、过早停机等现象，电熔件的观察孔有物料顶出。（7）电熔连接冷却期间不得移动连接件或在连接件上施加任何外力。
2.6柔韧性
在实际施工过程中，必然存在一定的坡度和角度。PE管道由于自身较好的柔韧性和挠性，造就了其特殊的优势。良好的柔韧性和挠性使得PE管材具备普通管材不具备的曲率半径，可以蜿蜒敷设，在允许的弯曲半径内可以绕开障碍物，对恶劣的地形环境适应性很强。有关研究表明，PE管道的弹性形变可达50%~70%。PE管柔韧性好，重量轻，搬运方便，工程适应性强，便于施工；钢管为保持坡度和角度，必须使用三通弯头等标准管件；铸铁管虽有一定的可挠性，但基本可以忽略不计。钢管的密度约7.9g/cm3，球墨铸铁管约7.2g/cm3，PE管的密度约0.95g/cm3，在实际施工中，一般钢管为12m/根，球墨铸铁管为6m/根，PE管为10m/根。从重量上来说，PE管只需要2~3个工人即可完成二次搬运，而钢管和铸铁管则需要机械设备的帮助，才能进行管材的二次搬运。在城镇燃气管网的改造中，PE管的高韧性、挠性和低密度，使其相对于钢管和球墨铸铁管有更好的环境适应性，可以降低一定的施工强度，经济效果也更优。
结语
由于城市建设的不断发展和变化，所以燃气施工的难度越来越大，施工环境也越来越复杂。为避免一次性大面积开挖，将对市政、交通及人民生活的影响降低到最小，并考虑一定经济性的因素，PE管在城市燃气中低压管网中的技术性和经济性显得尤为突出。虽然目前上海燃气管网中只有低压管道采用PE管，中压管道中使用较少(在浦东地区使用的较多，在浦西地区使用得较少)，但相信在不远的将来，随着施工技术和人员素质的全面提高，PE管会在上海城市燃气的中低压管网中发挥越来越重要的作用。
参考文献
[1]李强.城市燃气工程施工及安全生产运营管理[J].化工管理，2017，（19）：160.
[2]侯晓宇.燃气工程施工中的安全因素与管理措施[J].门窗，2014，（5）：302.