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城镇燃气PE聚乙烯管道设计若干问题思考

王鹏

哈尔滨市燃气工程设计研究院

摘要: 作为常见的管道材料之一,PE聚乙烯管道的应用具有较大的优势,不仅管道耐腐蚀性较强,而且气密性、柔韧性较好,可以满足城市燃气工程管道使用的要求。基于此,本文主要围绕PE聚乙烯管道设计进行探讨,先阐述该类管道的特点与缺点,而后总结PE聚乙烯管道设计的若干问题,最后总结PE聚乙烯管道设计的要点,包含管道材料选择、焊接方式确定、聚乙烯管道施工布管等内容,希望可以为有关燃气管道设计单位提供参考,提高燃气管道设计的科学性以及可靠性。
关键词: 城镇燃气;PE聚乙烯管道;设计
DOI:10.12721/ccn.2021.159001
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在如今城市燃气管道工程建设过程中,常常要求有关设计人员提高对于PE聚乙烯管道的认识,并加强这类管道材料的了解,合理进行设计与应用。然而,在实际设计过程中,存在较多的问题,主要体现在PE管选择、设计效率、敷设设计等方面。为提高PE聚乙烯管道设计效果,要求设计人员需要思考燃气管网设计内容,做好各个环节的选型与设计,提高设计的合理性、经济性以及安全性,从而保证燃气管网的安全运转,助力我国城镇燃气事业的健康发展。

1 PE聚乙烯管道

1.1 聚乙烯(PE)燃气管道的特点

(1)使用寿命长:埋地管道在-20~40℃范围内可安全使用50年以上,使用寿命比钢管长2倍多;(2)耐腐蚀性能强:具有非常优异的耐化学性,PE管埋地敷设不需要做防腐和阴极保护;(3)环境友好:材质无毒、不结垢、不滋生细菌;(4)柔韧性好:能适应较大的管基不均匀沉降和优良的抗震性能;(5)施工方便:重量轻,连接方便,有利施工;(6)输气能力大:管内壁平滑,摩擦系数极低,可提高介质流速,增大流量,输气能力强;(7)气密性好:独特的电熔焊接、热熔对接技术可保证管道密封可靠,维修量小甚至不需维修,PE管具有较好的气密性,气体渗透率低。

1.2 PE聚乙烯管道缺点

(1)强度低:聚乙烯(PE)管的强度远不及钢管,使用范围受限,多用于次高压及中低压燃气管网;(2)易受第三方破坏:在设计管网线路走向时,必须避开经常有开挖工程之处,应在地面上设置标志,同时采取有效措施,保护聚乙烯(PE)管道的安全;(3)连接点易出现泄漏:热熔对接或电熔连接不圆度或壁厚不均匀度严重超标的管材时,如果焊接面不平行,其不在同一轴线的焊口将会在管道运行不久出现泄漏;(4)PE管在日光下易老化,PE管宜采用埋地敷设。

2 城镇燃气PE聚乙烯管道设计若干问题

2.1 PE管的类型选择

PE管根据强度能够分成PE100、PE80两种型号,其中PE100属于高密度性聚乙烯结构,而PE80属于中密度型。考虑到两种类型管材的性质差异,在设计中,需要结合实际合理选择。以参考设计的最小要求强度为例,PE80的最小要求强度为8Mpa,PE100的最小要求强度为10Mpa。除最小要求强度以外,在最大允许压力方面也存在一定差异。

2.2实际设计施工建设效率较低

我们都知道城镇中的居民区和商业区之间都是相互交错分布的,也就使得在整个城镇燃气管道设计施工过程中往往存在着较大的难度。而在实际的施工建设过程中,还必须要将有限的人员分散开来。因此,在这种条件下,城市燃气管道的设计施工建设效率就会被大大降低。同时,在居民区内部相关燃气管线的有效铺设上,还必须要综合考虑到建筑物的排布因素、道路铺设因素以及其他管线因素等问题,应与多方实施协调施工,从而使其对城镇燃气管道工程的建设进度起到相应的阻滞作用。

2.3 PE管的敷设设计

PE管道敷设为管道设计中的问题之一,因为敷设时必须考虑管道的特性,这类管道敷设过程中,较为容易受到阳光等因素的影响,出现PE管道氧化现象,为避免该类管道长期暴露在空气中,所以埋地敷设的方式深受人们认可。然而,PE管道埋地敷设的问题也较多,不仅要按照燃气设计规范进行设计,还要注意做好距离控制工作,减少燃气泄漏等现象的出现。若是气温较低的条件下PE管道敷设深度不够,则有可能出现水分冻结的现象,导致管道堵塞,所以这成为设计时不得不考虑的问题。为解决此类问题,可以选择在冻土层下方敷设PE管。

3城镇燃气PE聚乙烯管道设计要点

3.1合理选择管道材料

燃气PE聚乙烯管道设计过程中,要求设计人员结合燃气工程实际情况合理选择管道材料,因为管道材料的选择对于管道的使用寿命等方面具有重要影响。只有合理选择管道材料,才能取得较好的管道设计与应用效果。为此,管道材料的选择为重点内容。事实上,由于管道施工环境以及施工条件不同,材料选择也有所不同,必须结合实际条件与环境进行科学选择。如果为防止紫外线照射,可以选择添加氧化剂配料,同时确保各类添加剂均匀洒在管道内部,使得管道材料性能良好。其次,具体材质选择时,有关人员还要加强地质条件的分析,注重周围土质的检验检测,如果其中存在腐蚀性元素等,注意加强管道的保护与养护,防止出现管道腐蚀等现象的出现。

3.2科学选择焊接方式

为确保PE聚乙烯管道设计合理可靠,还需要选择科学的焊接方式,因为焊接是重要的一环,如果焊接方面出现问题,将大大影响实际管道设计效果。为此,有关设计人员必须明确焊接所选方式。具体而言,设计人员可以结合要求等,选择采用热熔焊接工艺与电熔焊接工艺。其次,在确定焊接方式后,还需要记录各类焊接方式的详细参数,为后面焊接施工的开展提供详细数据信息参考,推进管道焊接的顺利进行,从而保证燃气管道焊接质量过关。此外,在各个施工阶段, 还要设计焊接温度,确保焊接温度被控制在特定范围内,提高实际焊接施工效果。

3.3聚乙烯管道施工布管

施工布管是重要的环节,在设计过程中,该环节深受重视。然而,由于管道错综复杂,导致布管存在施工难度,这就要求设计人员科学合理的进行路线设计,确保布管科学合理,能够降低实际施工难度。为此,设计人员可以采用首尾衔接的设计方式,使得管道可以有效连接进行布设,与此同时,还要控制布管深度、精准度,从而达到设计曲线的要求。此外,设计人员必须考虑到现场施工实际情况,优化散光处理方式,设计科学的施工布管方案,为后续吊装、布设等施工人员提供指导。

4结语

近几年,伴随我国城镇燃气工程的快速建设,很多人开始注重PE聚乙烯管道设计问题,因为这关系着燃气管道输送安全,更是对于城镇的发展有着较大的影响。因此,设计人员应当加强燃气管网设计知识的学习,并加强PE聚乙烯优势与缺陷的了解,更好的发挥出其中的优势作用。与此同时,在实际PE聚乙烯管道应用时,必须严格按照规定进行操作,减少其他问题的产生,进而取得较好的PE聚乙烯管道设计与应用效果,实现燃气管道的快速修复与更新,促使聚乙烯燃气管道的应用价值得到充分发挥。

参考文献

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