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PE管顶管技术介绍* 刘新奇　韩忠伟　张力　王林　田玉英　胡俊生　任黎力　李凯 　　关键词　PE管　顶管　熔焊　工作坑　　中图分类号　TU966 1　引　　言　　随着天然气的大量使用，对原有人工煤气管道兼容、改造或新建是迫在眉睫和无法回避的课题。人工燃气管道通常工作压力是3.5 kPa。天然气管道通常分为3个压力等级：高压管道0.4～1.6 MPa，中压管道0.2～0.4 MPa，低压管道0.002～0.2 MPa。天然气管道与人工燃气管道工作压力相差数十倍。原有的人工燃气管道一般是铸铁管水泥接口，人工燃气含微量水，使接口密封良好；而天然气是干气，使接口容易发生泄漏。由此可见，铸铁管水泥接口的人工燃气管道不能直接用于天然气管道。近些年来，加快了城市基础设施建设，随着各种管道的敷设，道路“拉链工程”也就应运而生。在道路，特别是交通主干线上敷设燃气管道，直接影响交通运输和居民出行，同时对生态环境及市容产生负面影响，铸铁管内PE管顶管新技术基本可以化解这一难题。 2　铸铁管内PE管顶管技术　　这项技术是利用原有将废弃的铸铁管道，在铸铁管内部，靠顶管方法将PE管敷设在其中的施工技术。　　具体施工作业程序是先在铸铁管管线上，间隔200 m，挖15 m×2 m的主坑，5 m×2 m的辅坑，2个工作坑，顶管机顶PE管，最后将同长铸铁管两端封堵，两端中间设1个检漏孔，用来检验是否泄漏。为防止PE管在顶入过程中下半部磨损，可将薄铁皮包装在PE管上防磨。此技术大大减少了开挖及回填工作量，减少了对环境的破坏，开挖面积仅是传统施工方法的1/10。按市政开挖费20元/m2计，即节省了54 万元。土方按15 元/m2计，土方量就节省了60.75万元。　　PE管采用电熔或热熔焊，操作方法简便，条形码给出最佳技术参数，操作人员经简单培训，即可操作，接口部位有直观的观察孔，可直接观察焊接情况，工作电压为39.5 V，PE管表面不需要防腐。　　PE管从重量上看，以De110、De160为例：SDR=11(管外径/壁厚)3.31 kg/m7.00 kg/m；SDR=17.6（管外径/壁厚）2.29 kg/m　4.77 kg/m。相对应的钢管DN100 13.90 kg/m，DN150 22.64 kg/m。运输费用钢管是PE管的4～6倍。安装费用钢管是PE管的30倍。　　PE管根据原料的选择配比，工作压力可达0.4～0.7 MPa。若PE管与铸铁管φ600 mm相比，管径小了很多，由于压力关系，流量PE管却是铸铁管的数十倍。 3　技术经济比较　　(1) PE管的性能及特点　　PE管SDR(管外径／壁厚)分为11和17.6两种。　　静压破坏强度试验：　　20 ℃，9.0 MPa，韧性破坏时间＞100 h；　　80 ℃，4.6 MPa，脆性破坏时间＞165 h；　　80 ℃，4.0 MPa，脆性破坏时间＞1000h；　　压缩复原：80 ℃，4 MPa＞170 h；　　断裂伸长率＞350 ％。　　PE管具有良好的柔性、耐化学腐蚀性、可焊接性、抗环境应力开裂性和开裂的快速传递性，还具有良好的压缩复原性。PE管表面光滑，流体阻力小。　　(2) 强度　　天然气管道可选材料有铸铁管、钢管和PE管，从强度方面考察，铸铁管单体强度较高，但连接成整体后，受接口影响，整体强度下降；钢管强度较高；PE管强度比钢管稍差，但延伸性好，特别适宜于多地裂缝环境，即适合西安独特的地理特色。鉴于PE管的特性，很大程度上克服了地形变化给管网系统带来的不利因素。　　(3) 连接方法　　铸铁管接口有油麻水泥密封、青铅密封及柔性(胶圈)密封。青铅密封因费用高等原因，现在很少采用。油麻水泥密封对含水的人工燃气低压管道较适宜，而对不含水的天然气会发生泄漏。柔性密封在管道下沉时，同样容易发生泄漏。钢管连接采用焊接的方法，包括机械焊接和人工焊接。机械焊接合格率很高。受工作场地及设备的制约，往往采用人工焊接。人工焊接经拍片检查，合格率80～90 ％，其余需要返修。人工焊接受人为因素影响较大。人为因素包括技术水平、心理情绪、身体状态等。人工焊接的劳动强度大。PE管连接采用电熔焊或热熔焊是机械操作，自动化程度高，合格率100 ％。　　(4) 经济因素　　铸铁管实际寿命可达30～50年，钢管寿命为30年，PE管寿命为50年。按现在市价，均以管径φ300mm计，铸铁管单价3500元／t，合450元／m；钢管单价4000元／t，合400元／m；PE管单价SDR=11,464 元／m;SDR=17.6,300元／m。铸铁管管道所需管件很多，按长度计算，管件单价大于管材。钢管焊接每道焊缝必须拍片检查，存在拍片费用或其它检测费用。钢管还要做防腐层，防腐费用约78元／m2。PE管熔接既快又好