燃气用PE管在城市燃气工程中的施工要点研究

摘要：聚乙烯（PE）管作为新一代的燃气输送管，以其耐腐蚀、重量轻、使用寿命长、强度高、韧性好、施工简便等优点，逐渐成为城市燃气工程中的首选材质。PE管的出现解决了传统金属管道存在的问题，还大大提升了施工效率和工程质量。在我国，虽然燃气用埋地PE管道行业的发展起步较晚，但近年来呈现出强劲的发展势头，已广泛应用于燃气中低压管网。本研究旨在分析PE管的材质特性、施工工艺流程、质量控制要点等方面，为城市燃气工程中PE管的施工提供理论指导和实践参考。

关键词：燃气用PE管；城市燃气工程；施工要点

引言：城市化进程的加速，城市燃气工程作为城市基础设施的重要组成部分，其安全性、可靠性和经济性日益受到重视。燃气管道作为燃气输送的载体，其材质的选择和施工质量的控制直接关系到整个燃气系统的运行效率和安全性。传统的燃气管道材质，如钢管、铸铁管等，虽然在一定程度上满足了燃气输送的需求，但随着时间的推移，其耐腐蚀性差、成本高、运输安装不便的缺点逐渐显露出来。因此，燃气管道材质的更新换代势在必行。

一、施工前的准备工作

在施工燃气用PE管之前，充分的准备工作是确保工程顺利进行和管道安全运行的基石。这包括对施工图纸的细致审核，确保图纸设计符合实际工程需求，并明确管道走向、埋深、阀门井位置等关键信息。同时，需对施工现场进行实地勘察，了解地形地貌、地下管线布局及土壤性质，以便合理规划沟槽开挖路径，避免对现有管线造成破坏。

材料采购方面，应严格遵循相关标准选择质量可靠的PE管材及管件，并确保焊接材料等辅助材料的质量。施工设备的准备同样重要，施工单位需根据工程量及施工难度选择合适的挖掘机、焊机等专业设备，并进行调试，确保设备性能良好。最后，还需制定详细的施工方案和应急预案，以应对可能出现的突发情况，确保施工过程的连续性和安全性。这些准备工作的落实，将为后续PE管的顺利铺设奠定坚实基础。

二、沟槽开挖与管道铺设

沟槽开挖是PE管施工中的关键环节。在进行沟槽开挖前，需对现场地质条件进行全面勘察，以确定最合适的开挖方式和支护措施。根据《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-2005），对于不同土壤类型的沟槽深度和宽度有明确要求。例如，在一般粘性土层中，沟槽底部宽度应不小于管道外径加上0.6米；而在松散砂土或淤泥质土层，则需增加到至少1.0米以上，以保证施工安全和后期维护的空间。此外，当沟槽深度超过3米时，必须设置适当的支撑结构，如钢板桩或混凝土挡墙，防止塌方事故的发生。

管道铺设过程中，在敷设前应对沟槽进行清理，铺设层厚度不小于0.15m的砂土或素土，以保护管道不受损伤。管道连接采用热熔对接焊或电熔连接，确保接头强度不低于管材本体。热熔对接焊时，加热时间、温度、保压压力及冷却时间需严格按照管材生产厂家的规定执行，保证焊缝质量。电熔连接则需确保电熔工具连接正确，通电电流、时间的设置符合电熔配件要求。铺设时，管道可适度弯曲以适应地形变化，但弯曲半径需满足管子的强度要求，通常不小于管道外径的数百倍。当然，管道与其他构筑物或相邻管道之间的水平和垂直净距需符合《城镇燃气设计规范》中的规定，确保管道安全运行[2] 。铺设完成后，需对管道进行吹扫打压试验，以检验管道的严密性和强度，通常使用空气作为试验介质，压力控制在安全范围内。

三、管道连接与焊接技术

热熔对接连接是PE燃气管道施工中常用的连接方式之一，特别适用于管径dn63以上的管材。进行热熔对接时，首先需确保管材端面平整、清洁，无氧化层、污垢等杂质。加热板温度通常设定在220℃，温差控制在±3℃范围内，加热时间根据管材规格和壁厚确定。加热完成后，迅速将两端管材贴合，施加一定压力，保持至焊缝冷却定型。此过程中，加热板温度、加热时间、对接压力及冷却时间等参数需严格控制，确保焊缝质量。对于dn63以下小管径管材，热熔承插连接更为适用，使用RJQ63型熔接器等设备，加热模头温度需适宜，加热时间需准确控制，管材与管件需同时无旋转推进加热模头内，加热后立即无旋转地直线均匀插入到所需深度。

电熔连接是另一种重要的PE管道连接方式，尤其适用于不同材料级别及不同壁厚的管材、管件连接。进行电熔连接时，需确保管材端面垂直于轴线，去除氧化层并清洁焊接区域。电熔管件需正确滑入插口端并定位，设定好电熔焊机参数，启动焊机进行焊接。焊接过程中，需保持电源连续性，避免外界干扰。焊接时间和电压需符合电熔连接机具生产要求，通常焊接完成后需冷却至规定时间才能进行下一个连接。电熔连接的优点在于对管径、管材无严格要求，可连接不同规格和材质的管道，且焊接质量稳定，操作相对简便。但需注意，电熔管件成本较高，对于大口径管道尤为明显。

四、管道附件的安装与调试

阀门作为管道附件的关键组件，其安装位置需根据设计图纸精确确定，通常安装在便于操作和维修的位置。安装前，需对阀门进行全面检查，确保其外观无损伤，开关灵活，密封性能良好。对于dn110及以上的PE管道，建议采用全通径球阀，以减少压力损失。安装时，阀门两侧需加装伸缩节或柔性接头，以补偿管道因热胀冷缩或地基沉降引起的位移[1] 。法兰连接是PE管道与金属管道或设备连接的主要方式，法兰面需保持平行，螺栓紧固需对称均匀，确保密封性能。通常，法兰连接需采用金属垫片，如不锈钢垫片，以提高密封性和耐腐蚀性。

调试是确保管道附件正常运行的必要步骤。在管道系统安装完成后，需对所有阀门进行逐一调试，检查其开关是否灵活，密封是否严密。对于电动或气动阀门，还需进行电气或气动性能测试，确保其响应迅速，动作准确。压力测试是调试过程中的重要环节，测试压力通常为管道工作压力的1.5倍，但不超过管道材料的最大允许工作压力。测试时，需逐步升压，观察压力表读数，检查管道及附件是否有泄漏。

五、管道回填与地面恢复

管道回填是燃气用PE管施工中的关键步骤，直接关系到管道的安全保护和地面恢复质量。回填材料需选择无尖锐棱角、不含冻土和结块粘土的细粒土，以确保管道不受损伤。回填时，应从管道两侧同时回填，每层回填厚度控制在20cm～30cm，每层回填后需进行夯实，夯实度需达到90%以上。特别地，在管道顶部30cm范围内，应避免使用大型机械夯实，以防损伤管道。回填至管顶以上50cm时，可恢复原有地面或进行绿化、硬化等地面处理。为确保管道安全，回填材料中的石块直径不得超过管径的1/6，且石块含量不得超过总体积的10%。

地面恢复是施工的最后一步，旨在恢复地面的使用功能和美观性。对于道路下方的管道，地面恢复需按照道路设计规范进行，确保恢复后的道路结构强度、平整度和排水性能满足要求。对于绿化带或居住区内的管道，地面恢复需注重与周边环境的协调性，如采用相同或相近的植被进行绿化，或采用与原地面一致的硬化材料进行铺设。在恢复过程中，需特别注意保护管道标识桩和警示带，以确保后续维护和管理工作的顺利进行。

结语

综上所述，随着城市化进程的加速，燃气用PE管在城市燃气工程中的应用愈发广泛。采取一系列措施规范施工流程、严格质量控制，可以确保PE管在城市燃气工程中的安全性和可靠性。未来，随着技术的不断进步和经验的积累，PE管的应用将会更加广泛，为城市燃气供应提供更加安全、高效、经济的解决方案。

参考文献

[1] 张琦，涂东坤，汪树民，等.燃气PE管热氧老化的非线性超声评价方法[J].无损检测， 2024， 46（5）：39-44.

[2] 乔佳，郭保玲，马旭卿，等.城市燃气管网掺氢输送关键技术探讨[J].煤气与热力， 2023， 43（3）：V0022.