摘要：介紹了PE管穿插技術(shù)及其實(shí)施方案。之后對(duì)鋼管直埋與PE穿插管費(fèi)用進(jìn)行了比較，論證了PE管穿插技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。探討了PE管穿插技術(shù)的應(yīng)用范圍和前景?！?br />
關(guān)鍵詞：PE管；修復(fù)；鋼管；效益；前景
??? 城市天然氣在用鋼管中，運(yùn)行二、三十年的管道占有一定比例，其中相當(dāng)一部分已老化或帶隱患運(yùn)行，對(duì)其進(jìn)行修復(fù)和替換勢(shì)在必行。由于大多數(shù)城市天然氣鋼管沿城市道路敷設(shè)，隨著道路改造拓寬，有些已在車行道下，采用開挖取出舊管道報(bào)廢，再埋人新管道的方式，如不是隨道路改造同時(shí)施工，則不僅投資高，而且對(duì)城市交通及環(huán)境都將帶來不利影響。在一些重要地點(diǎn)，基本上不可能進(jìn)行大型開挖。因此，探討新的管道修復(fù)技術(shù)具有相當(dāng)?shù)木o迫性和重要意義。
??? 較適合城市天然氣在用鋼管修復(fù)的新方法，主要有5種：軟管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法，牽引－固化法、PE管加熱縮徑膨脹內(nèi)襯法、U形PE管內(nèi)襯法、PE管穿插法［1］?？紤]到國(guó)內(nèi)城市天然氣行業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)和施工條件，本文僅對(duì)PE管穿插法進(jìn)行探討。
1 PE管穿插技術(shù)介紹
1.1 工藝簡(jiǎn)介
??? 該方法是將一根管徑比舊鋼管稍小的新PE管穿插在舊鋼管中，替代舊管供氣，舊管作為套管使用的一種舊管修復(fù)方法。本技術(shù)工藝見圖1。
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??? 該法工藝較簡(jiǎn)單，較易操作，但由于插入的新PE管管徑比舊鋼管要小，同等輸氣壓力下，修復(fù)后管線的輸氣能力有所降低，該法的應(yīng)用也因此受到限制。
1.2 關(guān)鍵技術(shù)
??? PE管穿插技術(shù)的關(guān)鍵主要在兩方面：即舊管內(nèi)壁的處理和穿插過程中PE管外表面的保護(hù)。
??? (1) 舊管內(nèi)壁的處理
??? 為防止穿管時(shí)在舊管內(nèi)劃傷PE管，穿管前必須對(duì)舊管內(nèi)壁進(jìn)行處理。舊管內(nèi)壁的處理一般包括：清洗、打磨、吹掃和檢查。
??? 考慮到城市天然氣管道內(nèi)壁腐蝕小，管內(nèi)積垢遠(yuǎn)比油氣田管道和人工煤氣管道的少，且分段清洗的管道較短，采用一般的拉鏜方式即可清出管道的積垢，滿足穿管要求。管道內(nèi)壁的焊瘤、焊刺等采用帶有金屬刮刀的拉鏜設(shè)備進(jìn)行拉鏜，實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)壁的打磨，以達(dá)到穿管要求。
??? 經(jīng)拉鏜處理后的管道，用壓縮空氣吹凈管內(nèi)雜物，然后進(jìn)行內(nèi)窺檢查，主要檢查是否有未清理的焊瘤、焊刺及積垢等，檢查合格，方可進(jìn)行試穿。
??? (2) PE管外表面的保護(hù)
??? 由于PE管具有應(yīng)力開裂特性，當(dāng)管表面被刮傷后，就可能導(dǎo)致開裂及開裂的慢速增長(zhǎng)，從而縮短管道使用壽命甚至發(fā)生爆管事故。因此，PE管穿插技術(shù)的關(guān)鍵是保證在穿管過程中，PE管的外表面不被劃傷。參照國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，PE管外表面的劃傷深度不得大于管道壁厚的10%，可采取以下措施來給予保證：
??? ① 舊管內(nèi)壁處理(前述，略)；
??? ② 插入施工時(shí)，必須在舊管插入端加上一個(gè)硬度比插入管小的漏斗形導(dǎo)滑口；
③ 試穿，在正式插入前應(yīng)先拖過一根長(zhǎng)4m左右與插入管同徑的PE管，檢查舊管對(duì)試穿后的PE管外表面的損傷情況，若發(fā)現(xiàn)有超過規(guī)定的劃傷現(xiàn)象，則應(yīng)重新對(duì)舊管內(nèi)壁進(jìn)行處理，直到試穿合格。
1.3 施工工藝
??? PE管穿插施工工藝如下:
(1) 安裝拉繩，用鼓風(fēng)機(jī)將風(fēng)帽由發(fā)射坑吹至接收坑，利用風(fēng)帽把細(xì)線穿過鋼管，再用細(xì)線把尼龍拉繩由接收坑拉至發(fā)射坑；
??? (2) 鏜管，用拉繩牽引鏜管設(shè)備進(jìn)行鏜管；
??? (3) 舊管吹掃，用壓縮空氣吹掃舊管；
??? (4) 內(nèi)窺檢查，用攝像探頭在舊管內(nèi)進(jìn)行內(nèi)窺，從電視上對(duì)管內(nèi)進(jìn)行檢查；
??? (5) 試穿PE管，先將一根4～5m長(zhǎng)的與插入管同管徑的PE管用拉繩拉過舊管，檢查PE管外壁損傷情況，如損傷深度超標(biāo)，應(yīng)對(duì)舊管進(jìn)行內(nèi)壁清理，直至試穿合格；
??? (6) 焊接待穿的PE管，并進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)，合格后待穿；
??? (7) PE管穿插，用拉繩牽引待穿PE管穿過鋼管；
??? (8) 用水泥等填縫材料密封各管段端口與PE管間環(huán)形空間；
??? (9) 完成全線穿插，分段穿插施工完成后，在操作坑內(nèi)將各段PE管相互焊接；
(10) 吹掃試壓，對(duì)穿插PE管進(jìn)行全線吹掃和強(qiáng)度試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)［2］；
(11) 回填，用細(xì)沙回填操作坑，再用泥土回填至地面。
PE管穿插工藝主要設(shè)備如下：
??? (1) 鼓風(fēng)機(jī)．：其功率應(yīng)能將風(fēng)帽從發(fā)射坑吹至接收坑
?? ?(2) 鏜管設(shè)備：安裝有刮刀的鏜管器，能打下舊管內(nèi)的焊瘤及毛刺；
??? (3) 內(nèi)窺裝置：主要包括攝像探頭及探燈，二者用拖架固定，防止在舊管內(nèi)拖動(dòng)時(shí)翻滾、磨損；
??? (4) 彩色電視機(jī)：接收攝像鏡頭傳來的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)閳D象，顯示舊管內(nèi)的檢查情況；
??? (5) PE管封頭．該裝置用于拖動(dòng)PE管內(nèi)穿鋼管，一端為PE管，另一端為帶鐵環(huán)的鋼制封頭，用于固定拉繩；
??? (6) PE焊機(jī)：PE管焊機(jī)分為電熔焊機(jī)和對(duì)接焊機(jī)。
2 PE管穿插技術(shù)的實(shí)施方案
2.1 前期準(zhǔn)備
前期準(zhǔn)備工作一般包括管線的資料查閱和現(xiàn)場(chǎng)踏勘等管線調(diào)查工作。通過查閱管線的竣工資料，調(diào)查氣源及輸供氣負(fù)荷變化情況以及現(xiàn)場(chǎng)踏勘，明確管線的管位、管徑、支管等情況；了解管線所處地理環(huán)境狀況，如沿線建筑布置、人流車流、地下障礙、相鄰管線等；了解管線的氣源變化、負(fù)荷變化情況；確定該管線是否采用PE管穿插技術(shù)進(jìn)行修復(fù)，并作好穿插的前期準(zhǔn)備工作。
2.2 穿管方案的制定
由于PE管穿插工藝只能在直管段進(jìn)行，制定穿管方案的重點(diǎn)應(yīng)放在分段實(shí)施、發(fā)射抗、接收坑的確定。
??? 按照《聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程》(CJJ63—95)第5.3.5條的規(guī)定，“插入管采用拖管法施工時(shí)，拉力不得大于管材屈服拉伸強(qiáng)度的50%”［3］。PE80聚乙烯材料的屈服拉伸強(qiáng)度6。一般約19MPa，材料密度μ不小930kg/m3，經(jīng)計(jì)算可得穿插時(shí)，插入管長(zhǎng)度不得大于900m(按10%的富裕量計(jì))。
??? 分段實(shí)施方案、發(fā)射坑、接收坑的確定，在滿足插入管長(zhǎng)度規(guī)定的前提下應(yīng)根據(jù)管道彎頭、支管、臨時(shí)供氣方案等確定。
? 穿管方案應(yīng)匯同生產(chǎn)調(diào)度部門，制定相應(yīng)的停氣動(dòng)火作業(yè)方案和臨時(shí)供氣方案。
??? 穿管方案應(yīng)制定必要的應(yīng)急方案，為施工中可能出現(xiàn)的故障作好準(zhǔn)備。
