论文部分内容阅读
浙江中新燃气热力工程设计有限公司 浙江省 杭州市 310000
【摘 要】聚乙烯燃气管道具有性能高、传输安全等优点，在管道工程建设中得到了良好的应用。本文将对聚乙烯燃气管道工程设计进行研究，以期为不断加快的城市建设燃气管道工程提供参考依据。
【关键词】聚乙烯燃气管道；工程设计；要点
在市政工程建设中，聚乙烯管道工程建设作为重要的施工项目，为充分地发挥城市功能创造了条件。一般，聚乙烯燃气管道建设的施工工艺相对简单，但施工难度却较大，做好聚乙烯燃气管道的设计与施工工作对城市建设至关重要。
一、聚乙烯燃气管道工程设计
聚乙烯燃气管道多深埋在地下，为用户输送燃气，在20-40摄氏温度下，能够正常工作。因此，在管道设计上应该考虑以下几个问题。
1 选择合适的管道材料
聚乙烯燃气管道因运输风险较大，所以，管道的质量一定要达标，以免燃气泄漏，遇不良反应发生爆炸，造成人员事故伤害。在选择管道材料时，其配料中应该含有紫外线吸收剂、抗氧剂，而且构成成分要均匀，同时结合管道的应用环境以及地质条件选择合适的聚乙烯燃气管道[1]。现阶段，我国应用较多的聚乙烯燃气管道规格有PE80和PE100，综合考量性价比较高。
2 工作压力计算要精准
聚乙烯燃气管道工作压力与管道厚度、强度以及安全系数等有着直接的关系，所以，在设计时，要综合考量工作压力影响因素，以确保聚乙烯燃气管道工程的运行安全。燃气管道对燃气的输送能力有着直接的影响，因此，在计算聚乙烯燃气管道工作压力时，要充分地考虑两者的相互作用，从而确保燃气管道的工作压处于最佳的状态。
在计算聚乙烯燃气管道工作压力时，要充分地考虑燃气所含的芳香氢物质对管道的影响[2]。在管道工作温度达到20℃以上时，管道内不断升高的温度会对管道的承受能力提出严峻的考验，当内外温度差逐渐拉大的过程中，管道遭受的双向挤压会不断增强，若管道采用焊接技术连接，就需要考量不同方向的压力对管道的影响。一般情况下，聚乙烯管道系统的工作压力需要控制在0.2MPa左右。
3 管道深埋位置要合理
聚乙烯燃气管道埋入地下的位置需要综合考量城市道路整体规划的要求。随着城市的发展，人们生活水平的提升，地下管道不断增多，在此基础上，聚乙烯燃气管道的铺设需要考虑其他管道的位置以及使用功能，为避免与其他的管道相互影响创造条件。在管道铺设之前，收集施工现场管道布置情况的相关资料，以确定管道的最终铺设位置[3]。一般情况下，聚乙烯燃气管道铺设在车行道下的覆土深埋应该在0.9m以上，非车行道路下铺设的位置与地面相差要高于0.6m以上，总之，深埋的位置与道路的运行能力有着密切的关系，在铺设的过程中充分考虑上述因素，对于确保聚乙烯燃气管道的地下位置，保证其正常工作具有重要的作用。
4 设计管沟基础与管道坡度
聚乙烯燃气管道在埋入地下的过程中，应该尽量避免有坚硬岩石或硬土地区，以免对管道造成破坏。若施工现场有坚硬的石块，施工线路不能更改的情况下，可在岩石上铺上一层细砂。若管道处于不均匀的沉降位置，就必须采取防沉措施。在对管道走势坡度设计上，需要根据燃气用户的分布情况确定。聚乙烯燃气管道若因温度的影响而出现冷凝液，那么，在管道坡度的设计上，因该放置凝水缸，管道向缸口方向倾斜，坡度控制在0.003以下。
5 设计好穿越工程
若在聚乙烯燃气管道的安置中，遇到隧道、排水沟等地方，需要在管道外设置硬质管道，若穿过隧道、铁路等，可垂直穿越。穿越不同的障碍，选择的跨越障碍的方式会有所不同，一般以不破坏障碍本身为准，以免增加工作量。
二、聚乙烯燃气管道设计中应注意的问题
1 管道运行温度对工作压力的折减系数
当聚乙烯燃气管道的工作温度在20℃以上时，管道的最大工作压力应该按照温度对工作压力的折减系数进行折减，应符合下表两者的关系。
工作温度对管道工作压力的折减系数
最高平均工作温度（t） -20℃≤t≤20℃ 20℃ 压力折减系数 1.00 0.90 0.76
2 聚乙烯燃气管道最大允许流速
目前，我国对聚乙烯燃气管道的流速还没有具体的说明，因此，很难确定最大的流速。但通过对典型的聚乙烯燃气管道的流速进行相关资料的了解，可以了解最大的流量。在对60磅/英寸2（0.4MPa）工作压力的典型聚乙烯燃气管道的相关资料进行研究之后，得出其最大流量如下表。
60磅/英寸2（0.4MPa）天然气输送系统典型最大流量
公称直径 最大流量 公称直径 最大流量
2 16.8 7 165.0
3 45.2 9 556.3
4 85.1 - -
由于管道选择塑料管，管道的电阻率较高，管内介质流动产生的静电荷会集聚起来，在气流夹带粉尘在管道内流动时，会与管壁碰撞产生静电，静电在管道节点、泄漏点等处易造成集聚，同时在流速过高的情况下，还会产生噪声，因此，对聚乙烯燃气流速设计不宜过高。当然，燃气的流速也不可过低，如此，经济价值也就无法体现出来，不利于市场竞争。
三、聚乙烯燃气管道施工技术
1 管道运输施工
在聚乙烯燃气管道施工时，管道的搬运需要遵循轻拿轻放的原则，并放于平整处。为了防止管道在运输过程中脱落，采用金属绳对其进行捆扎，并做好相应的保护措施[4]。在运输完成后，管道要放置在遮阴通风的地方，以免加剧氧化。若是临时存放，在管道上覆盖一层苫布，存放以不超过一年为宜。
2 管道开挖施工
在开挖燃气管道时，要保证管道的宽度，以不影响工程施工为宜。一般，聚乙烯燃气管道采取的是沟边连接的模式，沟底宽度超过管道外径的0.3m。若是人工开挖管道，则需要在槽底留出0.05-0.1m的自留地，若是机械挖掘，则需要留出0.15m以上的地方。
在施工过程中，若有硬物阻隔，则及时地清除，并在硬物上铺设一定厚度的砂土，以防止管道受损。
3 管道连接施工
国内聚乙烯燃气管道多采用热熔连接方式，连接时，禁止使用明火加热。对于不同级别的聚乙烯燃气管道，熔体质量的流动速率一般在0.59/10rain以上，在连接时，可使用电熔连接法。
4 沟槽回填施工
在聚乙烯燃气管道投放到已挖掘的地下沟槽中后需要经过检验，检验合格后，就需要填土覆盖。对于不同的回填路段，需要根据路段的情况酌情处理[5]。特殊的路段，可在回填前检验，但要留出安装的地方。同时，清理沟槽中的杂物，以免影响管道的正常运行。在回填材料上，应避免使用淤泥、垃圾等作为回填土。在回填管顶位置时，需要控制回填材料中的砂石含量，并保证回填料的平整、均匀。
结束语：
对于聚乙烯燃气管道的设计需要根据管道材料以及施工现场的地质条件和环境等进行考量，确定适合施工条件的施工管道材料，并就燃气运输中产生的工作压和流速等进行设计，以保证管道能够发挥工作效用。在对燃气管道设计中，要注意常见问题，并就后期施工留下可操作的空间，以免造成施工困扰。
参考文献：
[1]张勇.聚乙烯（PE）燃气管道设计中注意的若干问题[J].科技与生活，2012，4（13）：182，227.
[2]邵敏.聚乙烯燃气管道工程设计与施工技术要点[J].中国高新技术企业，2013，7（22）：55-56.
[3]何旭.浅析聚乙烯燃气管道工程设计与施工[J].中国化工贸易，2014，21（25）：116-117.
[4]钟艳丽，王力.分析聚乙烯燃气管道工程设计与施工技术要点[J].价值工程，2012，31（25）：135-136.
[5]王焰.聚乙烯燃气管道在天然气利民工程中的应用[J].油气田地面工程，2013，32（8）：105.
【摘 要】聚乙烯燃气管道具有性能高、传输安全等优点，在管道工程建设中得到了良好的应用。本文将对聚乙烯燃气管道工程设计进行研究，以期为不断加快的城市建设燃气管道工程提供参考依据。
【关键词】聚乙烯燃气管道；工程设计；要点
在市政工程建设中，聚乙烯管道工程建设作为重要的施工项目，为充分地发挥城市功能创造了条件。一般，聚乙烯燃气管道建设的施工工艺相对简单，但施工难度却较大，做好聚乙烯燃气管道的设计与施工工作对城市建设至关重要。
一、聚乙烯燃气管道工程设计
聚乙烯燃气管道多深埋在地下，为用户输送燃气，在20-40摄氏温度下，能够正常工作。因此，在管道设计上应该考虑以下几个问题。
1 选择合适的管道材料
聚乙烯燃气管道因运输风险较大，所以，管道的质量一定要达标，以免燃气泄漏，遇不良反应发生爆炸，造成人员事故伤害。在选择管道材料时，其配料中应该含有紫外线吸收剂、抗氧剂，而且构成成分要均匀，同时结合管道的应用环境以及地质条件选择合适的聚乙烯燃气管道[1]。现阶段，我国应用较多的聚乙烯燃气管道规格有PE80和PE100，综合考量性价比较高。
2 工作压力计算要精准
聚乙烯燃气管道工作压力与管道厚度、强度以及安全系数等有着直接的关系，所以，在设计时，要综合考量工作压力影响因素，以确保聚乙烯燃气管道工程的运行安全。燃气管道对燃气的输送能力有着直接的影响，因此，在计算聚乙烯燃气管道工作压力时，要充分地考虑两者的相互作用，从而确保燃气管道的工作压处于最佳的状态。
在计算聚乙烯燃气管道工作压力时，要充分地考虑燃气所含的芳香氢物质对管道的影响[2]。在管道工作温度达到20℃以上时，管道内不断升高的温度会对管道的承受能力提出严峻的考验，当内外温度差逐渐拉大的过程中，管道遭受的双向挤压会不断增强，若管道采用焊接技术连接，就需要考量不同方向的压力对管道的影响。一般情况下，聚乙烯管道系统的工作压力需要控制在0.2MPa左右。
3 管道深埋位置要合理
聚乙烯燃气管道埋入地下的位置需要综合考量城市道路整体规划的要求。随着城市的发展，人们生活水平的提升，地下管道不断增多，在此基础上，聚乙烯燃气管道的铺设需要考虑其他管道的位置以及使用功能，为避免与其他的管道相互影响创造条件。在管道铺设之前，收集施工现场管道布置情况的相关资料，以确定管道的最终铺设位置[3]。一般情况下，聚乙烯燃气管道铺设在车行道下的覆土深埋应该在0.9m以上，非车行道路下铺设的位置与地面相差要高于0.6m以上，总之，深埋的位置与道路的运行能力有着密切的关系，在铺设的过程中充分考虑上述因素，对于确保聚乙烯燃气管道的地下位置，保证其正常工作具有重要的作用。
4 设计管沟基础与管道坡度
聚乙烯燃气管道在埋入地下的过程中，应该尽量避免有坚硬岩石或硬土地区，以免对管道造成破坏。若施工现场有坚硬的石块，施工线路不能更改的情况下，可在岩石上铺上一层细砂。若管道处于不均匀的沉降位置，就必须采取防沉措施。在对管道走势坡度设计上，需要根据燃气用户的分布情况确定。聚乙烯燃气管道若因温度的影响而出现冷凝液，那么，在管道坡度的设计上，因该放置凝水缸，管道向缸口方向倾斜，坡度控制在0.003以下。
5 设计好穿越工程
若在聚乙烯燃气管道的安置中，遇到隧道、排水沟等地方，需要在管道外设置硬质管道，若穿过隧道、铁路等，可垂直穿越。穿越不同的障碍，选择的跨越障碍的方式会有所不同，一般以不破坏障碍本身为准，以免增加工作量。
二、聚乙烯燃气管道设计中应注意的问题
1 管道运行温度对工作压力的折减系数
当聚乙烯燃气管道的工作温度在20℃以上时，管道的最大工作压力应该按照温度对工作压力的折减系数进行折减，应符合下表两者的关系。
工作温度对管道工作压力的折减系数
最高平均工作温度（t） -20℃≤t≤20℃ 20℃
2 聚乙烯燃气管道最大允许流速
目前，我国对聚乙烯燃气管道的流速还没有具体的说明，因此，很难确定最大的流速。但通过对典型的聚乙烯燃气管道的流速进行相关资料的了解，可以了解最大的流量。在对60磅/英寸2（0.4MPa）工作压力的典型聚乙烯燃气管道的相关资料进行研究之后，得出其最大流量如下表。
60磅/英寸2（0.4MPa）天然气输送系统典型最大流量
公称直径 最大流量 公称直径 最大流量
2 16.8 7 165.0
3 45.2 9 556.3
4 85.1 - -
由于管道选择塑料管，管道的电阻率较高，管内介质流动产生的静电荷会集聚起来，在气流夹带粉尘在管道内流动时，会与管壁碰撞产生静电，静电在管道节点、泄漏点等处易造成集聚，同时在流速过高的情况下，还会产生噪声，因此，对聚乙烯燃气流速设计不宜过高。当然，燃气的流速也不可过低，如此，经济价值也就无法体现出来，不利于市场竞争。
三、聚乙烯燃气管道施工技术
1 管道运输施工
在聚乙烯燃气管道施工时，管道的搬运需要遵循轻拿轻放的原则，并放于平整处。为了防止管道在运输过程中脱落，采用金属绳对其进行捆扎，并做好相应的保护措施[4]。在运输完成后，管道要放置在遮阴通风的地方，以免加剧氧化。若是临时存放，在管道上覆盖一层苫布，存放以不超过一年为宜。
2 管道开挖施工
在开挖燃气管道时，要保证管道的宽度，以不影响工程施工为宜。一般，聚乙烯燃气管道采取的是沟边连接的模式，沟底宽度超过管道外径的0.3m。若是人工开挖管道，则需要在槽底留出0.05-0.1m的自留地，若是机械挖掘，则需要留出0.15m以上的地方。
在施工过程中，若有硬物阻隔，则及时地清除，并在硬物上铺设一定厚度的砂土，以防止管道受损。
3 管道连接施工
国内聚乙烯燃气管道多采用热熔连接方式，连接时，禁止使用明火加热。对于不同级别的聚乙烯燃气管道，熔体质量的流动速率一般在0.59/10rain以上，在连接时，可使用电熔连接法。
4 沟槽回填施工
在聚乙烯燃气管道投放到已挖掘的地下沟槽中后需要经过检验，检验合格后，就需要填土覆盖。对于不同的回填路段，需要根据路段的情况酌情处理[5]。特殊的路段，可在回填前检验，但要留出安装的地方。同时，清理沟槽中的杂物，以免影响管道的正常运行。在回填材料上，应避免使用淤泥、垃圾等作为回填土。在回填管顶位置时，需要控制回填材料中的砂石含量，并保证回填料的平整、均匀。
结束语：
对于聚乙烯燃气管道的设计需要根据管道材料以及施工现场的地质条件和环境等进行考量，确定适合施工条件的施工管道材料，并就燃气运输中产生的工作压和流速等进行设计，以保证管道能够发挥工作效用。在对燃气管道设计中，要注意常见问题，并就后期施工留下可操作的空间，以免造成施工困扰。
参考文献：
[1]张勇.聚乙烯（PE）燃气管道设计中注意的若干问题[J].科技与生活，2012，4（13）：182，227.
[2]邵敏.聚乙烯燃气管道工程设计与施工技术要点[J].中国高新技术企业，2013，7（22）：55-56.
[3]何旭.浅析聚乙烯燃气管道工程设计与施工[J].中国化工贸易，2014，21（25）：116-117.
[4]钟艳丽，王力.分析聚乙烯燃气管道工程设计与施工技术要点[J].价值工程，2012，31（25）：135-136.
[5]王焰.聚乙烯燃气管道在天然气利民工程中的应用[J].油气田地面工程，2013，32（8）：105.