关于城镇燃气P E管道风险检验与评价技术的分析
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摘要：随着聚乙烯(PE)燃气管道在城镇燃气配气系统中被广泛采用以及相关标准规范的不断完善，从业的技术、管理和决策人员对聚乙烯制品的认识以及应用水平都有了较大提高。相比于钢质管道，PF管道材料特殊，检测、监测和维修难度大，一旦发生失效，将造成巨大的经济损失和环境污染，因此开展聚乙烯(PE)燃气管道检验与评价技术研究十分必要。
Abstract: with the polyethylene (PE) gas pipeline is widely used in urban gas distribution system and the continuous improvement of the relevant standard specification, technology, management and decision-making of personnel awareness of polyethylene products and application level has greatly improved. Compared with steel pipe, PF special pipe material, testing, monitoring and maintenance is difficult, in the event of failure, will cause huge economic losses and environmental pollution, so in polyethylene (PE) gas pipeline inspection and assessment technology research is necessary.
Key words: polyethylene gas pipe; Risk analysis; Inspection; Evaluation; Research priorities.
中图分类号：TU996.6+2文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
引言
随着建设事业的高速发展，人们的环保意识越来越强，可以预见，在不久的将来，城镇对作为清洁能源燃料一天然气的需求必将迅猛增长，燃气输送管道必将快速兴建。聚乙烯(PE)燃气管道因具有使用寿命长、耐腐蚀、安全、质轻、焊接性能好、工程造价低等优点，使其在城市燃气输配系统得到迅速发展。PE燃气管道长期承受着复杂的环境载荷、工作载荷和意外风险载荷，因此PE燃气管道由于埋深不足造成PE管体变形、位置标明不清导致的第三方破坏、焊接质量不高造成 的泄漏等事故频频出现。PE燃气管道长期输送天然气、石油气以及其它介质，一旦发生事故，不但很难维修和更换，而且污染环境、影响正常生产运输，给国家经济造成巨大损失。因此，开展PE燃气管道检验与评价具有重要意义。
1.PE管道检验与评价的体系框架
PE燃气管道检验与评价包括资料审查、宏观检查、开挖检测和安全评价四个重要环节，每个环节都需要文件体系、标准规范、软件平台、支撑技术与人员控制五个层次的支持与应用。PE燃气管道检验与评价整个体系框架如图1所示。
图1 PE燃气管道检验与评价突袭框架
2.PE管道评价依据及方法
2.1 PE管道系统质量缺陷
PE管道系统在施工过程中可能存在的质量缺陷有：
影响管道设计使用寿命，如使用色母料；可能产生应力开裂的缺陷，如管道划深超过壁厚的10%；降低管网安全系数和抗灾害能力(主要指抗沉降、抗震性能)的缺陷，如使用焊制管件；连接不可靠，如不同PE等级的管材对焊，电熔连接前未去除氧化皮，加热板不洁净，管件受到污染，焊接参数选择不当；施工过程可追溯性得不到保证，如焊机不具备打印功能，焊接参数记录不全，竣工资料不全；无可靠的示踪及防破坏措施。
2.2 评价依据
PE管道施工质量评价依据为：CJJ 63―2008《聚乙烯燃气管道工程技术规程》[5]，特种安全技术规范TSG D2002―2006《燃气用聚乙烯管道焊接技术规则》[6]、GB 15558.1―2003《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第1部分：管材》[7]、GB 15558.2―2005《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第2部分：管件》[8]、港华投资有限公司《地下管网设计、施工、运行管理指引》，港华培训学院编制的《聚乙烯管热熔对接手册》和《聚乙烯管电熔焊接手册》等。
2.3 评价方法
应用质量控制工具――检查清单，按层次结构组织评价。模型的层次结构中，选取影响PE管道工程质量的关键要素作为评价模块，每个模块代表一类或一个评价项目，其造成的管道质量缺陷可能是单一的，也可能是多方面的，而每一个变量(评价项目)又被划分为若干子变量(项目)，每个子变量对应若干条评判标准，评价人员对照评判标准，对每个模块按符合程度进行评分。之所以称其为变量，是考虑可根据实际情况，参照可能产生的质量缺陷，调整项目内容及数量；并且其评分权重也不固定，可根据所带来的缺陷程度作适度调整，以便评分更能反映客观实际。PE管道质量评价层次结构模型见图2。
图2 PE管道质量评价层次结构模型
3.PE燃气管道检验与评价的内容
3.1P E管道检验与评价的软件平台
软件平台是IT技术在PE管道检验与评价中的应用。基于数据库技术构建PE管道信息数据库，有效管理PE管道数据，从而实现管道信息共享，并利用信息数据库编制PE管道风险评估系统，构建以风险检验为核心的PE燃气管道安全评价软件应用平台。
PE管道检验与评价软件平台是通过检测或监测方法获PE燃气管道信息，包括PE管道的技术资料、环境载荷信息、运行数据信息、检测信息和开挖信息等 数据，整理、加工处理收集到的各种数据信息，利用Access、Sql、Oracle等数据库技术建立PE管道信息数据库进行储存，借助Vi sualBasic工具开发PE管道 检验与评价软件，进而开展PE管道危险识别、风险评价、适用性评估、可靠性评价等，有效地保障PE管道的安全运行。
3.2PE管道检验与评价的核心技术
PE管道检验与评价的各个环节涉及许多配套的支撑技术，如PE燃气管道定位技术、泄漏检测技术、焊接质量检测技术、风险管理技术等，这些支持技术的发展水平将直接影响PE管道检验与评价的顺利开展。
3.2.1PE管道定位技术
PE燃气管道的施工须随着管道走向敷设金属示踪线。国际上常用的示踪线主要包括金属线和带有塑料绝缘层 的金属导线两种，聚乙烯燃气管道敷设示踪线主要是为了PE燃气管道测位方便和精确描绘PE管道的走向与准确位置。然而相当大一部分PE燃气管道程并未 敷设金属示踪线或是由于施工不规范导致示踪线未连接或断开，这给检验带来了极大的困难。目前，PE管道的探测方法包括电磁、震动波和探地雷达检测等。电磁检测通常运用于存有示踪线的管道上，而震动波和探地雷达检测一般是探测不含示踪线的PE管道和复杂交叉的管道。