倪凯阳
华润（南京）市政设计有限公司杭州分公司，浙江省杭州市310000
摘 要：PE燃气管道是一种比较常见的压力管道，普遍应用在城镇燃气建设中。对于在役PE燃气管道的全面检验，虽然部分地区已出台地方标准，但目前尚未形成一套完整的标准体系。本文就城市埋地PE燃气管道全面检验方法进行简要分析。
关键词：城市；埋地；PE燃气管道；全面检验方法
1 PE燃气管道全面检验技术难点
1.1 漏点排查困难
由于泄漏的燃气会沿着疏松的土壤结构向上流动，可能扩散到附近的地沟、窖井、地下建（构）筑物。因此检测出某个区域的泄漏，并不是真正燃气泄漏的地方，准确定位泄漏点位置是相当困难的。
1.2 定位探测困难
由于设计和安装未对管线作示踪装置或路由标识，导致在管道检验过程中，需要重新对PE燃气管道进行跟踪定位。加之PE管道绝缘的性质，不能直接施加信号定位、探测埋深。
1.3 失效机理不明
虽然PE燃气管材具有质量轻、方便焊接、耐腐蚀性很强、管材使用寿命较长、柔韧性较好、摩阻较低等的优越性能，PE燃气管材、管件、阀门、法兰等可根据有关标准组成完全符合规范单元，但是PE燃气管材实际使用年代不长，难以保障在运输、施工、安装及后期管理过程能够得到有效地控制，通常这些不利因素也会导致整个PE燃气管道系统产生不良影响[1]。
2 全面检验要求
2.1 资料审查
全面检验一般需要收集以下资料分析：安全管理资料、设计资料、竣工验收资料、管道运行状况资料、运行周期内的定期检验报告、上一次全面检验报告等。
2.2 宏观检查
PE燃气管道宏观检查项目主要有：地面泄漏检查、位置与走向、地面标志检查、管道示踪系统检查、穿越管段检查、阀门井检查和其他管道元件的检查。其中管道沿线地表环境调查主要检查是否有占压、管道裸露、第三方施工、不良地质环境条件调查、生物侵害等情况。
2.3 开挖直接检验
开挖直接检验项目主要有：管道敷设质量检查（管道埋深、示踪系统及警示标识的敷设质量、管基敷设质量、生物侵害情况及敷设环境温度等）和管体状况检查（管体整体质量、测量壁厚、焊接接头外观及焊接质量无损检测等），必要时取样进行静液压强度、耐慢速裂纹增长、断裂伸长率和氧化诱导时间等理化性能试验[2]。
2.4 风险评估
风险评估根据失效可能性和失效后果两个方面对PE燃气管线综合以下数据进行风险等级评估。主要包括设计、竣工、运行状况及安全管理资料调查情况、宏观检查及开挖直接检验数据、介质特性、泄漏可能产生的危害等。
3 城市埋地PE燃气管道全面检验方法
3.1 管道探测定位
通常采用PE管道定位技术（弱磁法、电磁法）对管线埋深、走向进行探测。按照CJJ63-2018《聚乙烯燃气管道工程技术标准》中6.3.4规定，示踪线、警示带、地面标志、保护板的敷设和设置应符合下列规定：示踪线应敷设在聚乙烯燃气管道的正上方，并应有良好的导电性和有效的电气连接，示踪线上应设置信号源井。通常示踪线都是紧贴管道敷设，示踪线应具有金属导电性能且应外部绝缘，并且需要有一定的强度，应当充分利用阀井设置信号源井，并预留测试线。
弱磁法虽在实际应用中不如探地雷达使用普遍，但是经过多次验证，在对PE燃气管道探测定位还是具有一定的可信度。当然，PE燃气管道探测技术在仪器设备研究上远不如钢管探测设备技术成熟，但通过运用多种仪器搭配使用，合理利用各种探测方法和仪器的优点，扬长避短，可有效提高PE燃气管道定位的准确度。
3.2 泄漏检查
利用可燃气体泄漏仪基于介质分析的方法调查PE燃气管道泄漏，依据可能产生泄漏的部位主要检查管道组成件和连接接头的泄漏情况。应对地质灾害影响点、管道经过水面处有气泡冒出和施工造成的管道裸露段、有气体泄出声响、植被异常枯黄、有异常气味等处重点检查。必要时，应对燃气可能扩散到的窨井、地沟、地下构筑物内进行检查。由于PE燃气管道敷设于地下，若发生泄漏，对可疑的泄漏范围内进行地面钻孔检测泄漏，根据泄漏浓度高低逐步锁定泄漏点。
3.3 PE燃气管道焊接接头无损检测
3.3.1 常见焊接接头的种类
PE燃气管主要连接方式有热熔焊接和电熔焊接两种方式。PE燃气管的连接是保证燃气管道结构完整和安全运营的重要环节，焊接接头的质量直接关系到管道运行安全。
3.3. 2常见焊接接头缺陷类型
PE管焊接接头主要缺陷类型有：孔洞、熔合面夹杂、冷焊、过焊、电阻丝错位和管材承插不到位。每种缺陷形成的原因都不尽相同，找到其中的根本原因对于提高施工质量控制有很大帮助。孔洞的成因有很多种，有焊接前管材、管件中制造时产生的孔洞；也有焊接过程中由于材料潮湿或者焊接面夹杂油污形成蒸汽产生的气孔；还有焊接完成后产生的冷却缩孔。熔合面夹杂缺陷主要是由于现场施工不规范造成，例如氧化皮未刮削、焊接面未清理干净、电熔套筒沾染污物等。冷焊缺陷是由于焊接热量不够造成的，例如焊接时间不足、管材与管件配合间隙过大、施工现场断电等[3]。过焊则相反，是由于焊接能量过大造成的缺陷，一般由加热时间过长，电压过大，管材与管件配合过紧等原因造成。电阻丝错位通常伴随着过焊缺陷一起出现，一般是由于材料流动性太大造成。管材承插不到位则是属于人为缺陷，主要是因为焊工操作不当造成的。
3.3.3 焊接接头相控阵检测
目前PE燃气管道热熔焊接接头质量的现场检测技术是耦合聚焦超声检测技术，PE燃气管道电熔焊接接头质量的现场检测技术普遍是采用超声相控阵动态聚焦并结合B扫描成像技术。
目前来说，国家还没有出台相应的标准和规范热熔焊接接头超声检测，地方标准DB31/T1058-2017《燃气用聚乙烯（PE）管道焊接接头相控阵超声检测》，给出了聚乙烯管道热熔焊接接头的超声检测方法及空洞、夹杂和未熔合的评定标准，可为安全评定提供依据。
3.4 PE燃气管及焊接接头理化性能检测
PE燃气管道全面检验是对在用管道进行的基于风险的检验。PE燃气管道由于长时间埋设于地下，不能确定地理环境是否会导致其理化性能发生改变，应当通过全面检验的技术手段进行确认，理化性能检测是针对埋地PE燃气管道全面检验中对管道本质安全的一种技术手段。主要对取样试件进行静液压强度试验、耐慢速裂纹增长试验、断裂伸长率试验和氧化诱导时间试验，可以通过取样分析现有埋地PE燃气管道的综合性能指标[4]。
静液压强度试验按GB/T6111-2018《流体输送用热塑性塑料管道系统耐内压性能的测定》的有关要求进行，试验温度取80℃，环应力为4.5MPa（PE80）、5.4MPa（PE100），可评价管道的力学性能。
结束语
总而言之，城镇埋地PE燃气管道在国内存量巨大，且敷设处于城市人口密集区域、管道周边交叉施工复杂，这就对管道安全可靠运行有一定的要求，其中开展管网定期检验检测是保证管网安全运行的必要措施。鉴于现有的检验检测方法和设备不完善的情况，增加声波定位技术、管材性能分析和风险评估项目能更好地反馈管网问题，同时能对以后国家层面出台详细可靠的检验检测标准提供相关参考。
参考文献
[1]朱全铭，毛淑群.论PE管道检验中超声检测的重要应用[J].科学技术创新，2018(27):194-195.
[2]谭畅.超声检测在PE管道检验中的应用研究[J].化学工程与装备，2017(10):223-224+214.
[3]刘美丽.城镇燃气PE管道的安装监督检验研究[J].低碳世界，2017(22):275-276.
[4]倪曦.探地雷达在燃气PE管道全面检验中的应用[J].科技创新导报，2017，14(11):40-41.