摘　要：介紹聚乙烯燃氣管道帶氣壓扁阻斷作業(yè)的設備布置及關鍵設備，分析壓扁阻斷作業(yè)的控制要點。結(jié)合工程實例，對出現(xiàn)的問題及解決方法進行了探討。

關鍵詞：聚乙烯燃氣管道  壓扁阻斷  帶氣

Squeeze-off Technology of Polyethylene Gas Pipe

Abstract：The equipment layout and key equipment for squeeze·-off of polyethylene gas pipe are introduced．The control points of squeeze-off are analyzed．The problems and solutions are discussed with an engineering example．

Key words：polyethylene gas pipe；squeeze-off；operation with gas

聚乙烯(PE)燃氣管道在城市燃氣管網(wǎng)中的應日益廣泛，各種PE燃氣管道搶險維護技術及設應運而生^[1]。PE管壓扁阻斷技術可實現(xiàn)在不停條件下，對PE燃氣管道進行施工搶修，近年來得了推廣應用。本文對不停氣條件下聚乙烯燃氣管壓扁阻斷技術進行探討。

1　壓扁阻斷作業(yè)設備布置及控割要點

①設備布置

PE燃氣管道壓扁阻斷作業(yè)設備布置見圖l，圖數(shù)值單位為mm，de代表PE管的公稱外徑。采用夾管器將PE燃氣管道壓扁直至管道內(nèi)壁貼合，實現(xiàn)阻斷燃氣，結(jié)合帶壓開孔技術加裝臨時旁通管，實施PE燃氣管道不停氣的維護、修復、更換、接管等作業(yè)。夾管器結(jié)構(gòu)見圖2。為確保壓扁阻斷作業(yè)后不影響燃氣流通，應采用復原器及時恢復PE管的形狀，復圓器外形見圖3。夾管器主要包括4種裝置：A：夾具，由上下鋼質(zhì)壓條組成，與PE管接觸面為弧面。B：限位塊，避免夾具對PE管過度擠壓造成損傷。C：止回裝置，防止壓扁阻斷作業(yè)過程中夾具的意外松脫。D：施力裝置，對夾具施加作用力，并控制夾管、松管速度，通常采用機械螺旋式、液壓式。PE管復圓器由上瓦片、下瓦片和4顆緊固螺栓組成，利用機械成型原理將實施壓扁阻斷作業(yè)后的PE管恢復原狀。依據(jù)PE管外徑不同，選取不同規(guī)格的復圓器。在采用復圓器恢復被壓扁PE管原狀時，應先清理管道表面，然后沿垂直于壓扁方向?qū)⑸舷峦咂惭b在被壓扁處，并逐漸擰緊緊固螺栓，待上下瓦片對接后保持30min再拆除復圓器。

②控制要點

a．環(huán)境溫度

聚乙烯是一種高分子材料，對溫度比較敏感，因此無論在施工還是使用中，均需關注溫度對PE管材性能的影響。環(huán)境溫度下降使得PE管的抗拉強度提高，抗沖擊強度下降，斷裂伸長率下降。因此，在環(huán)境溫度較低的情況下，夾管和松管的速度應適當降低。

b．靜電

在不停氣狀態(tài)下的PE管被夾扁過程中，截面積減小，燃氣流速上升，干燥且攜帶懸浮粒子(或雜質(zhì))的氣流沖刷PE管易產(chǎn)生靜電。當操作人員接近時可能產(chǎn)生放電現(xiàn)象，雖然不會對人體造成傷害，但在不停氣狀態(tài)下的放電現(xiàn)象是非常危險的。因此，在進行壓扁阻斷作業(yè)前應確保PE燃氣管道有  效接地。

根據(jù)文獻[2]PE燃氣管道的接地方法為：用寬度不小于200mm的濕抹布將擬壓扁的PE管纏繞一周后兩邊下垂至濕潤的泥土上，并保證與泥土的接觸面不小于200mm×200mm。

c．PE管壓扁程度控制

GB l5558.1—2003《燃氣用埋地聚乙烯(PE)管道系統(tǒng)第一部分：管材》規(guī)定，當采用壓扁阻斷作業(yè)時，PE管材制造商應保證壓縮復原后的管材仍滿足靜液壓強度的要求，壓縮復原后管道性能試驗按照附錄F進行。

PE管過度擠壓易造成管材損傷，影響管道使用壽命，因此應在夾具的上下壓條之間設置限位塊(見圖4)，避免對PE管過度擠壓，保證壓扁復原后PE管材的各項性能指標仍能滿足要求。GB l5558.1—2003規(guī)定，當PE管公稱外徑小于等于250mm時，壓扁停止距離為兩倍管材壁厚的80％；當PE管公稱外徑大于250mm且小于等于630mm時，壓扁停止距離為兩倍管材壁厚的90％。

d．夾管、松管速度控制

夾管和松管速度的控制對壓扁阻斷作業(yè)非常重要，要有足夠的時間使PE管材吸收或釋放夾管、松管產(chǎn)生的應力，因此夾管、松管應低速進行。美國燃氣研究院(Gas Research Institute)的研究發(fā)現(xiàn)，松管時最容易對PE管材造成破壞，尤其是厚壁PE管。在夾管作業(yè)時，當PE管壓扁至50％時，至少暫停1min；當壓扁至75％時，至少暫停1min；當PE管內(nèi)壁即將相碰時，至少暫停1min。在松管作業(yè)時，當PE管內(nèi)壁即將分開、松開至75％時、松開至50％時均至少暫停1min。

e．各種設備的間距要求

壓扁阻斷作業(yè)涉及的設備較多，加之夾扁影響區(qū)有一定長度，因此對各種設備的間距有一定要求(見圖l)，而且工作坑長度須滿足各種設備的間距要求。

f．二次壓扁阻斷的限制

由于PE管壓扁阻斷作業(yè)對PE管材性能有一定影響，在壓扁阻斷作業(yè)完成后，在壓扁位置兩側(cè)應粘貼警示標記，以明確標志該處曾經(jīng)進行過壓扁阻斷作業(yè)。在粘貼警示標記的位置，嚴禁再次進行壓扁阻斷作業(yè)，以免降低PE管道壽命，甚至破壞PE管道。

2　工程應用中出現(xiàn)的問題

2.1　de110mm及以上PE管封堵作業(yè)

技術資料顯示，壓扁阻斷技術可適用于de400mm以下的PE管^[2-3]。但在實際工程中發(fā)現(xiàn)，對于de110mm及以上規(guī)格的PE管，夾管器不能實現(xiàn)有效阻斷，壓扁后存在微漏情況，特別是PE管的封堵作業(yè)。具體表現(xiàn)為：在對de110mm及以上規(guī)格的PE管進行不停氣封堵作業(yè)時，微漏燃氣在被夾扁位置與電熔端帽一段的PE管內(nèi)形成一定壓力，導致電熔焊接過程中電熔端帽出現(xiàn)位移，影響電熔焊接質(zhì)量。為解決這一問題，可在電熔端帽前設置放散管。

2.2　壓扁處的明顯減薄

2011年1月，在對de63mm規(guī)格PE管進行壓扁阻斷作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)，PE管的復原情況不理想。隨即，我們對壓扁處PE管進行切割，發(fā)現(xiàn)PE管內(nèi)壁損傷嚴重，壓扁處出現(xiàn)明顯減薄并出現(xiàn)裂紋，被壓扁處的PE管剖面見圖5。

造成壓扁處出現(xiàn)明顯減薄的原因為：

①限位塊的選擇：由于現(xiàn)場操作人員未能正確選擇限位塊，導致對PE管過度擠壓造成損傷。因此，在作業(yè)過程中應嚴格按照操作規(guī)程，根據(jù)PE管外徑、壁厚選取對應的限位塊，防止對PE管的過度擠壓而造成損傷。

②夾具的清潔：在分析中我們發(fā)現(xiàn)，夾具壓條表面若沾有泥土，也易造成PE管的過度擠壓，特別是對于小管徑PE管。因此，在現(xiàn)場作業(yè)前必須清潔夾管器，特別是壓條與管道的接觸面。

③低溫環(huán)境下夾管、松管速度控制：該壓扁阻斷作業(yè)正處于成都市最冷的時段，室外溫度為0～5℃。若操作人員未按操作規(guī)程控制夾管、松管速度，也易造成壓扁處PE管的損壞。

結(jié)合分析結(jié)果，對限位塊的選擇、夾具的清潔、夾管和松管速度的控制進一步規(guī)范，再次選擇新位置進行壓扁阻斷作業(yè)，并對壓扁處PE管進行取樣檢查，壓扁處無明顯損傷痕跡，滿足要求。

參考文獻：

[1]趙霞，李光輝．聚乙烯燃氣管道帶壓不停氣連接[J]．煤氣與熱力，2010，30(8)：B21-B25．

[2]中國城市燃氣協(xié)會．城鎮(zhèn)燃氣設施運行、維護和搶修安全技術規(guī)程實施指南[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006：97-100．

[3]中國城市燃氣協(xié)會．城鎮(zhèn)燃氣聚乙烯輸配系統(tǒng)[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011：266-270．

本文作者：張正有

作者單位：成都城市燃氣有限責任公司