PE燃氣管道非開(kāi)挖技術(shù)管材選擇的探討

     近年來(lái)，燃氣管道非開(kāi)挖技術(shù)以其不需要大面積開(kāi)挖路面即可完成燃氣管道的敷設和修復、工期短、污染少等優(yōu)勢，迅速在世界各地推廣普及，該技術(shù)也在不斷的完善，其種類(lèi)也在逐漸增加。*，新建道路和主要交通干道基本位于繁華地段，開(kāi)挖路面敷設管道必然會(huì )造成城市交通環(huán)境污染以及不便，而隨著(zhù)城市的快速發(fā)展以及城市規劃的加強，這些道路不讓隨意開(kāi)挖。在高速公路、鐵路、河流等難以實(shí)現直接開(kāi)挖的地方，大多采用非開(kāi)挖技術(shù)完成燃氣管道的修復或敷設。非開(kāi)挖技術(shù)的應用減少交通不便以及環(huán)境污染，提升了城市居民的生活品質(zhì)，是一種*的施工方法。

     然而，目前的非開(kāi)挖技術(shù)并不能*替代傳統的直接開(kāi)挖法，本文對現狀非開(kāi)技術(shù)管材選擇進(jìn)行了分析，指出了目前非開(kāi)挖技術(shù)在材料方面存在的問(wèn)題，并介紹了幾種新型材料，提出了今后可從研究新型材料的角度出發(fā)進(jìn)一步完善非開(kāi)挖技術(shù)。
            

PE燃氣管道各非開(kāi)挖技術(shù)及管材分析

1、非開(kāi)挖技術(shù)所需管材分析

    燃氣管道非開(kāi)挖技術(shù)包括非開(kāi)挖修復技術(shù)和非開(kāi)挖技術(shù)，前者是在原有燃氣管道的基礎上，針對管道損壞采取相應的修復技術(shù)，后者是敷設新的燃氣管道。管道在投運15～20年后，會(huì )在不同程度上老化或損壞。尤其足早期防腐措施不完善的埋地管道，發(fā)生穿孔或泄漏事故的概率大大增加。對這些損壞或老化的燃氣管道采用何種修復技術(shù)，是燃氣公司必須面臨和解決的難題。由此產(chǎn)生了管道非開(kāi)挖修復技術(shù)，包括裂管、管道穿插法和翻轉內襯法等。當需要在城市主要干道、新建道路、高速公路、鐵路、河流等不允許或沒(méi)條件直接開(kāi)挖的地方敷設新的燃氣管道時(shí)，一般采用非開(kāi)挖技術(shù)，包括水平定向鉆和頂管。各類(lèi)非開(kāi)挖技術(shù)各有優(yōu)勢，也在不同程度上存在缺陷，對管材的需求也不一樣。

2、燃氣非開(kāi)挖技術(shù)常用管材分析

     目前用于燃氣行業(yè)非開(kāi)挖技術(shù)的管材主要是PE管、鋼管、鑄鐵管、陶瓷管、鋼筋混凝土管等。各種管材的性能及適用范圍也大不相同。

      對于幾種非開(kāi)挖技術(shù)，PE管和鋼管的適用范圍更加廣泛。城鎮燃氣管道穿跨越工程技術(shù)規程(CJJ／T250。2016)第4l3．3條明確，水平定向鉆穿越的管材選擇應符合下列規定：(11當穿越管道的管徑大于DN400或長(cháng)度大于300m時(shí)，宜采用鋼管，并應符合現行標準《城鎮燃氣設計規范》GB50028的有關(guān)規定；f2)當采用PE管材時(shí)，應采用SDR11系列管材，并應符合現行標準《燃氣用埋地聚乙烯fPE)管道系統第l部分：管材》GB15558．1的有關(guān)規定。由于PE管具有耐腐蝕、使用壽命長(cháng)、柔韌性好、易于彈性變形便于牽引、焊接及維修方便等優(yōu)勢，使得其在裂管、管道穿插、水平定向鉆中得到廣泛應用，與同樣長(cháng)度及外徑的鋼管相比，PE管的施工成本可降低約30％，施工所需的設備能力也可降低約20％，另一方面，PE管的管壁光滑，輸送能力比鋼管高30％左右。因此，即使在舊燃氣管道中穿插較小口徑PE管，依然能夠滿(mǎn)足用戶(hù)的用氣需求。因此大多非開(kāi)開(kāi)挖技術(shù)住條件允許的情況，會(huì )選擇PE管。翻轉內襯由于其工程特殊性只能選擇內襯為防滲層的纖維軟管。然而頂箭只能選擇強度較大的鋼筋混凝土管、鋼管，PE管無(wú)法滿(mǎn)足要求。

     由此可以看出，各種管材在不同程度存在缺陷，日前還沒(méi)有一種管材能*所有非開(kāi)挖技術(shù)對管材的需求。因此，是否可以考慮結合各種管材的優(yōu)勢，研究出新型材料，以使非開(kāi)挖技術(shù)花燃氣領(lǐng)域得到更加廣泛的應。        

新型管材的應用

     雖然PE管已經(jīng)住非開(kāi)挖技術(shù)普遍使用，但仍然無(wú)法滿(mǎn)足非開(kāi)挖技術(shù)的所有領(lǐng)域，例如頂管施工中就需要更高強度的塑料管村，住裂管、管道內穿插和翻轉內襯法施工中也都要求不同性能的塑料管材。

1、纖維玻璃
     針對上述問(wèn)題，莢國材料協(xié)會(huì )(ASTM)對不同的殲挖技術(shù)制汀不同的管材標準。我國在塑料管材婀于燃氣管道方而遠遠落后于發(fā)達。近年來(lái)，一種稱(chēng)為纖維玻璃(Fiberglass)的塑料材料逐漸應用于非開(kāi)挖技術(shù)。纖維玻璃纏繞增強熱同性樹(shù)脂夾砂管，又稱(chēng)為玻璃鋼夾砂管或夾砂管，其特點(diǎn)是在管的結構層中間層加入硅砂填料，以增加管的厚度，增強管的環(huán)彎曲慣性矩，使炙砂管在成本不大的情況下大大提高了管道的軸向拉伸和環(huán)剛度強度，由纖維玻璃做成的管村可在頂管施工的應用，夾砂管優(yōu)于其它管材的優(yōu)良特性有耐腐蝕性、使用壽命長(cháng)、抗沉降能力強、安全性好等方面。這些優(yōu)勢使得夾砂管在非開(kāi)挖頂管技術(shù)中成為新寵。目前．夾砂管在非開(kāi)挖技術(shù)的應用中，一般是DNl800以上的管道，很少采用DN1200~flDN1400等小管徑管道。用纖維玻璃做成的內襯可用于管道修復的翻轉內襯法，另外，一般的水泥管或鋼筋水泥管加人纖維玻璃材料后也可大大加強水泥管的強度，特別是它的韌性。

2、鋼骨架塑料復合管
      鋼骨架塑料復合管是內層和外層管壁采用聚乙烯(PE)，并住中『H]加入兩層甚至多層鋼絲網(wǎng)格狀增強層或網(wǎng)狀鋼板增強層，高強度鋼絲或網(wǎng)狀鋼扳對PE管進(jìn)行纏繞增強，大大提高了PE管的強度。鋼骨架聚乙烯塑料復合管是一種新型雙面防腐壓力管道。具有優(yōu)異的長(cháng)期使劇和抗快速開(kāi)裂性能、較低的線(xiàn)性膨脹系數、良好的抗腐性能、的抗紫外線(xiàn)性能、輸送阻力小等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)被普遍應用于燃氣、石油、化工及市政建設等行業(yè)和領(lǐng)域。鋼骨架塑料復合管的安裝方面，還沒(méi)有形成相應的或行業(yè)的規范，各省市、企業(yè)都是根據復合管提供的施工要求或自行編制的企業(yè)制度進(jìn)行施工。目前，鋼骨架塑料復合管一般足采用電熔連接，該管道及管件與其它類(lèi)型的儀表、管道、閥門(mén)之基本采用法蘭連接。該項技術(shù)成果應用后施效率高，經(jīng)濟效益明顯，具有廣闊的應用前景。

      這兩樣新型管材相比傳統的管材，優(yōu)勢非常突出，我們可以嘗試從研究新型材料的角度出發(fā)，研究出能夠普遍使用各類(lèi)非開(kāi)挖技術(shù)的燃氣管道。

       PE燃氣管在非開(kāi)挖技術(shù)中應用的優(yōu)勢凸顯，以PE管替換鑄鐵管、陶瓷管、水泥管、鋼筋水泥管以及鋼管等老式地F管道已成為犬勢所趨。PE管具有以下優(yōu)勢，使得其在燃氣非開(kāi)挖施工中更受到歡迎：

(1)PE燃氣管的柔軟性、重zui輕、表面光滑和接少等特點(diǎn)人人促進(jìn)了其在非開(kāi)挖施工中的應用：

(2)與相同長(cháng)度和外徑的鋼管相比，PE管的施工成本可降低約30％，所需的設備能力也可降低約20％：(3)同時(shí)PE管的管壁光滑；輸送能力比鋼管提高30％；

(4)PE管；具有耐腐蝕、使用壽命長(cháng)柔韌性好、易于彈性變形便牽引、焊接及維修方便等優(yōu)勢。

     PE燃氣管材的提升與非開(kāi)挖技術(shù)可以說(shuō)是相輔相成的，PE燃氣管的普及大大促進(jìn)非開(kāi)挖技術(shù)的發(fā)展，但仍然無(wú)法滿(mǎn)足非開(kāi)挖技術(shù)的所有領(lǐng)域，因此需研究新型材料，以進(jìn)一步完善非開(kāi)挖技術(shù)。