燃气聚乙烯(PE)管道的性能与应用分析

燃气聚乙烯(PE)管道的性能与应用分析

王宇锋

卓通管道系统（中山）有限公司 广东中山 528400

摘要：近年来，城镇化进程在深入推进的同时，燃气管网建设发展迅速，对先进技术和材料的应用愈发广泛。燃气聚乙烯（PE）管道具有适应性强、稳定性好、寿命长等优点，因此在城市燃气输配管网中广泛运用。鉴于此，本文即对燃气聚乙烯（PE）管道的性能深入分析，探讨其在不同场景中的实际应用。

关键词：燃气；聚乙烯（PE）管道；性能；应用

引言

在市政燃气管道系统中，因为传统管道采用的是钢管，不仅施工困难，还不具备良好的耐腐蚀性，所以寻求性能优越且实用性强的管道材料一直是材料生产企业努力的方向。聚乙烯（PE）管道的应用，刚好可以实现这一目标，管道安装期间没有繁琐的流程，使用时间长，耐腐蚀、稳定性强，是目前比较理想的燃气埋地用管材，应用前景良好。

1燃气聚乙烯（PE）管道的性能

1.1 强度性能

与常见的管道材料相比，燃气聚乙烯管道具有良好的强度性能，管道的拉伸强度大，可以承受一定范围内的拉伸应力，且不会出现断裂的情况，这种特性可以让管道在运行期间不容易出现拉伸破坏问题。并且，聚乙烯材料的抗冲击性良好，即便在低温条件下也能始终保持较高的韧性。聚乙烯管道在使用过程中，不会被外界冲击力或振动影响，抗破坏能力强。此外，聚乙烯管道的连接强度大，可以在使用期间有效规避泄漏等问题[1]。

1.2 安全性能

燃气聚乙烯管道与常用的其他燃气管道相比，抗拉强度大，整体性能比碳钢管好。并且，燃气聚乙烯管道的韧性良好，具有较强的耐冲击力，如果有重物直接压过管道，不会出现破裂等问题。聚乙烯管道在使用过程中，可以承受较大的压力，保证在外力的撞击下能有效输送介质。碳钢管在输送介质期间，由于被外部环境等因素影响，时常出现腐蚀问题。但相比之下，聚乙烯管道在应用期间，此问题可以有效规避，能够对各种流体快速运输，耐腐蚀性和安全性高。除了少部分强氧化剂不能运输外，在各类含氧量、温度的溶液中，均能发挥良好的耐腐蚀性。所以聚乙烯管道通常不会有局部腐蚀问题出现，有助于管材安全性的提高。此外，聚乙烯管道的连接性能可靠，应用的电热熔焊接、热熔对接焊技术等先进技术，让接口强度比管材本身的强度大，接缝位置不会因为荷载影响、土壤移动等出现断裂问题，从而增强接口的可靠性、安全性[2]。

1.3 施工性能

燃气聚乙烯管道质量轻，运输以及安装便利，应用的焊接技术工艺流程简单，施工过程方便，对技术人员的要求不高。并且，综合工程的整体造价来看，聚乙烯管道的应用成本较少。与其他材料相比，燃气聚乙烯管道属于柔性管，高韧性及挠性，若能合理应用到工程建设中，可以提高施工效果。市政燃气工程、小区庭院中，使用的专业管道数量多，管位紧张，在复杂的施工条件下，如果使用柔性强的聚乙烯管道，可以自然弯曲管道，为管道的安装提供便利。现阶段，国内聚乙烯管道的施工已经逐步朝着全自动焊接发展，替代了以往的手动焊接方式。通过对全自动热熔连接焊机的合理利用，借助计算机对焊接的工艺参数、焊接过程加以管控，保证人为因素的干扰从源头解决[3]。此外，利用全自动的焊接方式，所有焊接工艺参数的理论值与实际数据全部可以在计算机中存储，随时调用，真正做到可追溯。

1.4 使用性能

通过对聚乙烯管道的分析了解，其内壁光滑，没有较高的摩擦系数，有良好的耐磨性，可以为气态、液态燃气输送提供便利，燃气聚乙烯管道内壁粗糙度偏低，通常为0.01mm，而钢管内壁的粗糙度较高，一般在0.2mm左右。所以，从理论层面分析，燃气聚乙烯管道的燃气经济流速高于钢管，气体输送的能力也大于钢管，输送环节的长度较长。故而，在市政燃气管道工程建设过程中，通过对燃气聚乙烯管道的合理运用，可以促进管道整体运行能力的提高。

2燃气聚乙烯（PE）管道的应用场景

2.1 无砂回填施工场景

现阶段，燃气聚乙烯管道的应用的场景较多，诸如在无砂回填施工作业开展过程中，聚乙烯管道能够发挥良好的应用作用。在以往管道铺设过程中，需要组织人员开展土方开挖工作，在管道周围铺设垫层，以便荷载能始终保持均衡。并且，在施工期间，不能与管材发生接触，需要严格按照规范和要求开展施工作业，确保管道能达到设计要求，延长管道的使用寿命。但在具体施工期间，如果施工人员采取的回填方式不规范，会出现管道外表面划伤等问题，致使管道的应用受到影响。但在高韧性聚乙烯管道的应用下，此类问题能有效解决，通过对无砂回填施工技术的利用，将管道在管沟内规范铺设，在回填过程中，可以使用之前挖出的土。这种方式的运用，除了能让管道的应用周期延长，还可以达到对施工成本降低的目的。结合某燃气老旧管道改造工程项目的施工情况，项目施工期间应用的是燃气聚乙烯管道(PE100-RC)，采取无砂回填施工技术，具体如图1所示，节约的工程施工费用在20%左右。

图1 无砂施工现场

2.2 水平定向钻施工场景

近年来，水平定向钻是当前应用比较广泛的非开挖铺设技术。该技术在应用过程中，可以在地面完成水平钻孔，之后将燃气聚乙烯管道通道导孔将管道敷设工作完成。聚乙烯管道的运用，在河流、公路方面可以正常穿越，不会对交通造成影响。水平定向钻施工作业在开展期间，针对管材拖进环节，虽然可以借助砂浆保护，但是由于距离较长，使得在具体施工阶段，管道不可避免会出现划伤问题。与传统普通材质的管道相比，燃气聚乙烯管道的性能良好，耐划伤性强，可以将划伤造成的负面影响降低。诸如：某燃气公司在城区进行燃气管道敷设过程中，为保证老城区改造的要求能够得到满足，施工单位与业主方从管网安全事故、后期运营层面深入分析，在穿越用管选择和应用期间，决定选择使用PE100-RC燃气管道。此类管道具有良好的开裂性能，抗腐蚀性能强。在施工中，采取模拟穿越的方式对管道的敷设过程进行动态化分析，最终发现管道划伤的深度较浅，没有超过1.5mm，比既定的标准低10%。为保证工程建设质量，施工单位决定在城区多个工作位置开展水平定向钻施工作业，工期在15之内完成，结合最终的竣工验收情况来看，施工能满足建设标准和要求。

2.3 内衬管修复施工场景

在旧管道施工作业开展过程中，若想提升旧管道修复效果，内衬管修复是较为常见的一种修复手段。此方法在应用过程中，首先需要对旧管内壁清理干净，之后将管道折叠成C型或者U型，借助牵引机将管道拖入旧管中，施工完成后，将U型管口打开，通入带压热空气或热水，确保塑料管道能够变形，同时与旧管道内壁紧密贴合。此方法的使用，可以让管道的应用周期延长，不需要投入太大经济成本。但是，新管道在折叠以及拖拽过程中，管壁经常出现划伤问题，若不能及时处理，划伤问题会导致管材破损。而通过对聚乙烯管道的合理运用，其具有较强的耐慢速裂纹增长性能，接口的敏感度偏低，可以在各类施工环境中灵活运用，发挥的作用良好。诸如某自来水公司在以往的工程建设过程中，在某路安装直径为1000mm的球墨铸铁管，并完成内衬修复。项目施工阶段，应用的是聚乙烯管道，焊接后折叠成U型，之后拖入到旧管中，将U型管口打开，在旧管道内壁形成紧密的内衬套，可以让管道泄漏和水污染问题有效解决。

结束语：

综合而言，在市政燃气管道系统中，燃气聚乙烯（PE）管道的应用，呈现出的优点颇多，诸如施工便利、不需要投入太大经济成本、维修简单、运行稳定且安全。因此，为发挥燃气聚乙烯（PE）管道的作用和价值，相关人员还要加强研究，做好管道的运行管理和维护工作。

参考文献：

[1]程新诗.PE100-RC聚乙烯管道性能与施工应用分析[J].城市燃气，2022，(12):14-19.

[2]贺子东，梁耀方.聚乙烯燃气管道的应用及发展[J].化工管理，2022，(04):107-109.

[3]谢长丰.燃气聚乙烯(PE)管道的性能与应用分析[J].科技创新导报，2012，(11):51-52.