谈聚乙烯燃气管在燃气工程中的应用
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【摘要】随着高分子材料科学技术的飞跃进步、塑料管材开发利用的深化、生产工艺的不断改进，塑料管道淋漓尽致地展示其卓越性能，聚乙烯管道是一种非常好的工程管道材料，在燃气工程上应用尤其广泛，它的主要优点体现在：耐腐蚀、不泄漏、高韧性、挠性、抵抗刮痕能力、寿命长、重量轻。聚乙烯燃气管道工程有其技术的先进性，也有其独特性，需要一个完善的工程质量保障措施来保证工程质量，以发挥聚乙烯管道的优良性能。本文较为系统地分析了聚乙烯燃气管道在燃气工程中应用的相关技术。
【关键词】聚乙烯燃气；燃气管道；工程技术
聚乙烯是一种热塑性的塑料，可多次加工成型，它作为一种工程材料，相对于钢管、铸铁管、UPVC管而言，具有许多卓越的特性。国外在聚乙烯燃气管道应用上起步较早，许多发达国家的城市燃气管网均采用聚乙烯管道，目前正在逐步向次高压燃气输配系统延伸，并拥有一套从原料生产到工程施工的先进的完备的技术标准体系。自六十年代初，探索聚乙烯管道用于燃气输送以来，围绕聚乙烯管道系统的各个方面的研究和开发工作就一直未间断，且异常活跃，时至今日，聚乙烯管道在各国燃气管道上的广泛应用已经成为管道领域最为引人注目的成就。
1 燃气工程中聚乙烯燃气管材的特点
聚乙烯是一种热塑性塑料，可多次加工成型，它作为一种工程材料，相对于钢管、铸铁管、UPVC 管而言，具有许多卓越的特性。因此聚乙烯燃气管道同样具有许多优良的特性，如耐低温、耐腐蚀、韧性好、刚柔相济。广泛用于燃气输送、给水、排污、农业灌溉、矿山细颗粒固体输送，以及油田、化工和邮电通讯等领域，特别在燃气输送上得到了普遍的应用。
正因为聚乙烯管具有这样明显的优点，才圆满地解决了传统管道的腐蚀和接头泄漏两大难题，并且相同内径的情况下聚乙烯管的流通能力比钢管要高，从此聚乙烯管道倍受青睐，日益发出夺目的光辉。经过近半个世纪的不断发展，聚乙烯管道已成为最成熟的塑料管道品种之一。目前，聚乙烯燃气管在我国形成了相当规模的生产能力，正在南方各省大量推广使用，每年在 1 万吨以上，而在北方高寒地区由于埋深限制应用较少。
2 聚乙烯燃气管道连接质量控制要点
聚乙烯燃气管道的连接，是整个聚乙烯管道安装过程中最重要的工序，连接技术的优劣，直接关系到燃气管网系统的运行效果和使用寿命。实践证明，聚乙烯燃气管道最易损坏和泄露的部位，就是管道接口，工程成功与失败的关键就是管道连接质量的好坏。按焊接方式的不同，聚乙烯管道的连接一般分为热、电熔连接两种。
热熔对接连接是将与管轴线垂直的两个端面与加热板接触，加热至熔化，然后抽出加热板将熔化端压紧、冷却而实现连接。电熔连接是通过给预埋于管件里的电热丝通电，使管件内表面及管材外表面分别被熔化、冷却而达到焊接目的。电熔连接受环境、人为因素影响较少，接头较为牢固可靠，但管件加工工艺复杂，成本高而热熔连接受环境、人为因素影响较多，接头质量没有电熔连接的可靠，但成本较低。这样焊接本质上保证接口材质、结构与管体本身的同一性，实现了接头与管材的一体化。试验证实，其正确接口的抗拉强度及爆破强度均高于管材本体，可有效地抵抗内压力产生的环向应力及轴向的拉伸应力，存在因接头扭曲造成泄漏的危险。
接口质量可通过外观检查和无损探伤或破坏性检验等方法来判定是否合格，但那只是一种抽查手段，并不能代表接口全部合格，而我们最终的目的是使接口 100%符合要求，从而保证燃气管网的安全可靠。因此，连接过程中的质保措施很重要，严格按要求施焊是接口质量的保证。对于热熔连接，应从以下几个方面确保聚乙烯燃气管道的连接质量：在寒冷气候(-4℃以下)和大风、雨环境下进行连接操作时，应采取保护措施或调整连接工艺；管道末端必须切成直角并清除碎屑及附着物，标出插入深度，用专用刮刀将插入端表面表皮刮除，须彻底刮净；熔合过程和冷却时间内不得碰动管道，移离机身的管子应有十分钟的冷却时间。对于电容连接，要想控制燃气管道的连接质量，应注意以下方面：在寒冷气候(-4℃以下)和人风、雨环境下进行连接操作时，应采取保护措施或调整连接工艺。两段管道须对齐平放，可移动一方用滑动支架承托；自动铣削完后，以视觉检查铣削面的质量，对齐后检查管子是否对准及管末端两表面是否齐平；发热板应保持非常清洁，没有污染物，尘埃及聚乙烯熔化物；为清除发热板上余下尘埃，在每天进行第一次焊接前，转换不同直径管材作焊接前及使用其他方法清洁发热板之后，都应以卷边形成清洁法来清洁发热板。
3 聚乙烯燃气管道的工程技术特点
聚乙烯燃气管道工程有其技术的先进性，也有其独特性，需要一个完善的工程质量保障措施来保证工程质量，以发挥聚乙烯管道的优良性能。
生产过程的工艺控制非常重要，因为如果生产过程出现剪切过度，会导致熔体温度的升高，最终材料性能劣化，而这种劣化采用常规的检测是很难发现的。对于管材的外观尺寸，一些先进的生产线带有在线测量仪，管材的外形尺寸，可在屏幕上直接显示，如与主机相连，可实现自动调整模具，壁厚和外径。特殊地段的敷设，采用插入法敷设聚乙烯燃气管道时，应使用清管设备清除旧管内壁沉积物、锐凸缘和其它杂物，用压缩空气吹净管内杂物，在旧管插入口处加硬度比 聚乙烯管小的漏斗形导滑口，拉动聚乙烯管的拉力不得大于管材屈服拉伸强度的 50%, 聚乙烯管与旧管两端应封堵密实。聚乙烯燃气管道不宜直接引入建筑物内或直接引入附属在建筑物墙上的调压箱内，当直接用聚乙烯燃气管道引入时，穿越基础或外墙以及地上部分的聚乙烯燃气管道必须采取硬质套管保护。确保滋气管网安全运行的措施。近几年建设加快，在各种工程施工中把埋地燃气管挖断、挖破的事故时有发生，导致燃气泄漏，可采取设置燃气管道标志桩;管顶30cm以上铺设示踪警示带；优先选用消防色(黄色)聚乙烯燃气管。
就热熔对接连接和电熔连接施工机具而言，其体积非常小巧，重量也很轻，可实现人工搬运，无需钢管焊接所用的专用焊接车，施工机具的价格也只有几万元，施工机具费用很低。管材、管件存放处与施工现场温差较大时，连接前应将管材、管件在施工现场放置一定时间，使其温度接近施工现场温度，由于聚乙烯燃气管道是采用熔化连接，熔接条件（温度、时间）是根据施工现场调节的，若管材、管件从存放处运到施工现场，其温度高于现场温度时，会产生加热时间过长，反之，加热时间不足，两者都会影响接头质量聚乙烯管道受温度的影响较大，在寒冷气候下进行熔接操作，达到熔接温度的时间比正常情况下要长，连接后冷却时间也要缩短。在温度较高情况下，会产生相反的效果，因此，此时应对正常情况下焊接参数进行修正。
4 结语
随着高分子材料科学技术的飞跃进步、塑料管材开发利用的深化、生产工艺的不断改进，塑料管道淋漓尽致地展示其卓越性能，现在塑料管材已不再被人们粗浅的认为是金属管材的廉价代用品。聚乙烯燃气管道具有性能优异，施工简单，运行可靠，维修方便，使用寿命长，投资成本低等优点，只要运行管理方案科学可行，完全可实现燃气管网安全运行，因此聚乙烯燃气管道在城市管网的建设前景十分广阔，值得在燃气行业推广及应用。
参考文献：
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