PE燃气管道带气修补技术的应用

0　引　言

随着管道技术的革新及各地天然气的普及，高密度聚乙烯管道(PE管)由于其优良的品质而越来越受到人们的青睐，大部分燃气企业都选择了PE管作为输气管道。随着大量PE管的应用，对PE管道的维护修补也提出了一些新的要求。本文提供了一则修补PE管道的特例，希望能对同行起到抛砖引玉的作用。

1　修补实例及方案

1.1　背景

自2000年起上海城区管道燃气工程开始采用PE管，至今已经历了十余年的施工阶段。

城区管道燃气采用中压一级管网供气。输气起点压力为0.075 MPa，管网末端及庭院管末端压力分别为0.03 MPa 和0.025 MPa，为中压B 级。主干管采用D 315 黑色PE管输送，PE 80 级别，管外径与壁厚的比值为SDR 11，原材料选用上海南塑公司产品。因为现阶段人工煤气和天然气共存，且短期内天然气将大范围使用，所以在设计时已经考虑日后输送天然气的需要，确定试压验收按照输送天然气的标准来执行，即采用强度试验压力为0.6 MPa，使城区燃气管道完全符合输送天然气的要求。

位于市区某处的D 315PE主干管弯头于2009年8月被人为损坏（挖掘机铲子刮伤），伤口长35 cm、宽7 cm、深0.8 cm，为了保证居民的用气安全，消除安全隐患，公司制定了严密的抢修方案，对弯头伤口进行修补。

1.2　抢修方案简述及注意事项

SDR 11 的D 315PE管道壁厚为2.86 cm，伤口处深度为0.8 cm。因为PE管道硬度较金属管道低，受损位置为弯头，在输气运行中可能受到外力作用，如果伤口再遇到表面活性剂（如：洗涤剂），会加速伤痕的扩展，最终会导致管道的破坏，因此必须尽快修复弯头伤口。

CJJ63－2001《聚乙烯燃气管道工程技术规程》及GBl5558.1－2005《燃气用埋地聚乙烯管材》等技术规范并没有说明PE管道受损深度大小对燃气管道的影响及规定应采取相应的修补办法，为了安全、快捷地进行此项抢修工程，消除安全隐患，公司经过反复论证及与有关设计专家多次商讨，最终决定在PE管弯头受伤处用填充PE料加补的方法抢修被刮伤部位，最后在伤口最深处加D 315 的PE修补板。

另外，必须注意高温PE填料熔化物对管道的影响。因为聚乙烯管道熔点为210℃左右，过高温度的PE填料熔化物会导致管道软化，而且管道内有表压0.075 MPa 的人工煤气，因此，在进行带气修补作业的时候，一定要注意PE管道的变化情况，若有异常，必须立即停止修补并采取应急方案。

1.3　抢修施工步骤

①根据现场抢修需要及受伤管道口径、受伤长度，以弯头受伤部位为中心开挖出长2m、宽2m、深l.5m的工作坑，并将周围的障碍物、可燃物清除干净，搭建工作棚。

②将抢修所需的材料、机具及现场用手提灭火器（8~10只）、防爆风机、热风机准备妥当，棚内照明采用防爆灯具。

③在周边燃气主干管的4个阀门处各配备紧急关阀人员1名，并配备通讯设备。

④在上述准备工作全部完成后，方可开始以下抢修工作。

⑤将需要修补的PE管工作面清洗干净，不允许有油污，吹干表面后刮除PE管道表皮氧化层。

⑥用热风机将PE填料软化后缓慢地覆盖在需填补的部位，并加外力挤压，直到填满为止。

⑦待填补的填料完全冷却后，实施加补PE 板的工作。

PE 燃气管道带气修补技术的应用

上海大众燃气有限公司急抢修中心　刘　畅

摘　要　通过对PE燃气管道一个修补实例和实施方案进行分析，讨论了PE燃气管道修补的方法及适用条件。

关键词：城市燃气　PE管　带气修补

⑧将加补板及加补部位清洗、刮除干净，用热风机软化加补板和需加补部位的PE管外壁，待其表面呈熔融状态时，用外力将加补板压紧于加补管道外壁处，待其自然冷却后，松开外力。

⑨在操作上述步骤过程中，操作人员要密切注意被加补填料处的PE管变化，若有异常或出现软化现象，则立即通知4个阀门处的看守人员立刻关闭阀门，切断气源。

1.4　安全注意事项

①该抢修是带气作业，且在主干管上施工，工作的潜在危险性大，所以，参加抢修的工作人员必须保持高度警觉状态，时刻注意抢修部位的PE管变化，若有异常，立即由现场总指挥下令终止修补程序并通知4个阀门处的看守人员立即关闭阀门。

②抢修现场划出警戒区域，非抢修人员及车辆不得入内。

③抢修人员必须穿全棉衣服和防静电鞋。

④现场必须配备灭火器、防爆风机，严禁一切火种。

⑤取得消防部门的支持，并与消防部门时刻保持联系。

⑥现场设专职抢修总指挥。一切人员、机具都要听从总指挥的调动。

1.5　应急方案

1.5.1　应急处理基本规定

①关闭事故管段上游阀门，切断气源，启动相关泄压装置，减少事故段燃气泄漏量，同时划定警戒区；如已着火，视火情严重程度和燃烧物性质，以及可利用的灭火器材，采用冷却、隔离、窒息、抑制等方法灭火，以防止事故扩大。

②操作人员进入警戒区前应按规定穿戴防静电服、鞋及防护用具，并严禁在作业区内穿脱和摘戴。作业现场应有专人监护，严禁单独操作。

③警戒区内严禁烟火，禁止使用手机等通信工具及非防爆型的机电设备、仪器、仪表等，夜间抢险现场照明须采用安全、防爆型照明灯。

④一旦燃气大量泄漏，危及现场及周边人员安全时，应依据对所发生事故场所、设施及周围情况的判断，立即按照救援程序实施人员疏散、撤离；现场人员应按照标明的逃生路线，撤离到场外紧急集合点，并对人员进行清点。一方面报告管理单位应急抢险中心，同时向安全地点转移。

1.5.2　应急处理技术措施

①抢修人员应根据现场环境、风向、泄漏程度，确认是否需要现场切断电源，并采取防中毒、防起火、防爆炸措施。同时检测可燃气体浓度，做好浓度监测及记录工作。

②必要时立即关闭相关阀门，对管线进行停气排空。

③应急作业应在降低燃气压力或切断气源后进行。当泄漏处已发生燃烧时，应先采取措施灭火，再降压或切断气源，严禁出现负压。

④应对作业点进行燃气检测。当燃气浓度达到爆炸极限和中毒浓度范围以内时，必须强制通风，降低浓度达到安全要求后方可作业。

⑤采取关闭阀门和使用封堵机或使用夹管器等方法有效阻断气源后再进行作业，并应采取措施保证PE管熔接面处不受压力。

⑥应急作业中应采取措施防止静电的产生和聚积。

⑦应急作业中当环境温度低于-5℃或遇大风（大于5级）天气时，应采取防风保温措施，并应调整连接工艺，保证熔接质量。

2　本抢修工程所遵循的规范、标准及人员配备

2.1　遵循的规范、标准

①CJJ63－95L《聚乙烯燃气管道工程技术规程》

②CJJ33－89《城镇燃气输配工程施工及验收规范》

③CJJ51－2001（J112－2001）《城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程》

2.2　抢修小组人员配备

抢修总指挥：1 名

工程技术部抢修焊接人员：4 名

管网巡线所负责外部联络及关闭阀门人员：5名

气化站负责联络及关闭阀门人员：2 名

2.3 抢修方案实施

在本抢修方案经过有关技术部门审核批准后，公司进行了详密的准备，一切准备妥当后，便开始了严谨的抢修工作。

抢修方案定在深夜进行，目的是为了减少万一需要关闭阀门断气后对用户造成的损失。在现场总指挥的安排下，各个位置的人员相互配合，进行了紧张的抢修工作。经过所有工作人员的努力，抢修工作圆满完成，消除了安全隐患。

3　抢修完成后的思考

① PE管作为新型的输气管道，已越来越得到人们的认同。虽然首次投资费用较高，但是运行维护费用低，而且省去管道防腐蚀，相比其他无缝钢管及铸铁管都有较高的经济性。

目前比较流行的PE管有PE80 和PE l00 级的管道，PE l00 比PE 80 的管道结晶度更高，强度等性能更优越。PE 管有SDR 11 和SDR l7.6 两种系列，SDR 11 的管道一般应用于压力为0.4MPa 以下的中压输气管道，SDR l7.6的管道应用于供水管，部分燃气低压管也可以选用

PE 燃气管道带气修补技术的应用