分析聚乙烯燃气管道工程设计与施工技术要点

摘要： 近年来，随着经济的发展，城市化进程也在不断的加快，农村人口快速向着城镇涌入，使得城镇发展过程中面临越来越多的来自人口和资源等多方面的压力，对城市基础设计的建设也带来了巨大的挑战。城市燃气管网建设是城市建设中重要的基础设施之一，在城市建设中起着重要的作用。本文则主要针对城市燃气管网建设中，聚乙烯燃气管道的工程设计与施工的相关问题进行简单的探讨。
abstract: in recent years, with economic development, the urbanization process is continually accelerated quickly, rural population swarms into city rapidly, facing more and more pressure from the population and resources in the process of urban development, also bringing huge challenge to the construction of urban infrastructure design. the construction of city gas pipeline network is one of the critical infrastructures in the urban construction, and plays an important role in urban construction. this article mainly discussed related issues of engineering design and construction of polyethylene gas pipeline in the construction of city gas pipeline network.
关键词： 城市建设；聚乙烯燃气管道；管道工程；安装；设计；施工
key words: urban construction；polyethylene gas pipeline；pipeline project；installation；design；construction
0 引言
近些年来，政府不断地加大对城市基础设施建设的投入力度，促进了城市的快速发展，也加快了城市燃气管网工程的不断发展。在城市燃气管网工程中，聚乙烯燃气管道是其中重要的材料之一，其具有较强的耐腐蚀性，而且抗震性能良好、使用寿命长，施工起来也十分方便，在城市燃气管道建设中得到了广泛的应用。笔者就结合多年施工经验，对于聚乙烯燃气管道在设计和施工过程中的要点进行分析。
1 聚乙烯燃气管道设计要点
聚乙烯燃气管道通常情况下，只能够作为埋地输送管道，而在室内或者是地上的管道输送过程中却不能使用，其所能适应的工作温度应当确保在20℃-40℃之间。在聚乙烯燃气管道工程的设计过程中，应当从以下几个方面进行：
1.1 材料的选择 聚乙烯燃气管道应当选择使用燃气专用管道材料生产的，在其配料中应当含有抗氧剂、紫外线吸收剂等必要的添加剂，而且添加剂的分布应当保持均匀的分布。避免选择使用本色料和着色剂所生产的燃气管道。同时，在管道材料的选择时，还应当根据埋地的地质条件以及管道的使用环境等因素进行选择，通常情况下，根据燃气的工作压力和施工方式，较为常用的是pe80或pel00级的sdr11或sdrl7．6系列聚乙烯燃气管道。
1.2 工作压力的设计 聚乙烯燃气管道的工作压力设计，应当对材料的最小强度、厚度以及安全系数等参数进行充分的考虑，在此基础上还要考虑到燃气中所包含的芳香剂类的物质所产生的影响，可以从以下几方面的计算对聚乙烯燃气管道的工作压力进行设计：
1.2.1 聚乙烯燃气管道最大允许工作压力应根据以下公式确定：mop=■
其中，mop表示的管道所允许的最大工作压力。mrs所表示的管道要求的最小工作强度，pe80管道通常为8.0mpa；pe100通常为10.0mpa。c代表的是管道的安全系数，一般情况下c的取值应当≥2.0。sdr表示的是标准的尺寸比例，一般情况下常用的为sdr11或sdrl7．6。
1.2.2 在聚乙烯燃气管道的压力设计中，还需要考虑到燃气中所包含的芳香烃类物质所产生的影响，以及管道的施工条件等因素，根据国家相关的行业标准，聚乙烯燃气管道允许的最大工作压力如表1。
1.2.3 聚乙烯燃气管道的工作温度超过20℃时，还需要考虑管道燃气升高对于其自身承受能力的影响，也就是说，温度的胜过对造成其允许的最大工作压力值受到影响而降低，具体的降低系数如表2。
1.2.4 聚乙烯燃气管道的设计中，如果使用焊接管件，还需要对焊接管件不同方向的焊接缝能够承受的工作压力，一般情况下，其系统的工作压力应当保持在不超过0.2mpa的范围内。
1.3 管道深埋设计 聚乙烯燃气管道的深埋设计应当与覆土的厚度按照一定的比例进行，通常情况下，在车行道喜爱的埋设深度应当不小于0.9m；在非车行道下的埋设深度应当不小于0.6m；在机动车无法到达的地区，埋设深度应当不小于0.5m；在水田下进行埋设时，深度应当不小于0.8m。
1.4 管沟基础设计 聚乙烯燃气管道的埋设地基应当以不存在硬土或者是尖石的地区，如果施工的地区含有坚硬的土石，则应当使用细沙进行敷设。而如果施工的地段处于不均匀沉降的地段，应当采取一定的防沉降措施，确保施工的安全。
1.5 管道坡度设计 如果在聚乙烯燃气管道中输送含有冷凝液的燃气时，则应当在土壤中设置凝水缸，这时管道的坡度在朝向凝水缸的一侧坡度应当以小于0.003为宜。
1.6 穿越工程设计 当聚乙烯燃气管道在施工过程中遇到排水沟、地沟、隧道等地下管沟时，应当使用硬质的管套包装在聚乙烯管道的外面进行穿越；而当需要穿越铁路、隧道、电车轨道等干道时则需要垂直穿越；如果遇到河流时可以在河流底部进行穿越，根据河流的流速来确定覆土的厚度。
2 聚乙烯燃气管道施工要点分析
2.1 管道的运输
①在施工时进行管道的搬运时，应当轻拿轻放，严禁使用摔、抛、滚动等方式，如果需要使用机械设备进行搬运，则影单个避免使用金属性质的绳子进行吊装。
②在进行燃气管道的运输时，应当将其放在平整的地方，同时在困扎和固定时应当避免使用金属性质的绳子，同时在室外应当做好防晒措施。
③管道的保存，应当保持通风良好，远离热源，避免雨水淋湿。同时应当避免与化学物品或者是其他易燃易爆物品的接触，在存在管道的库房需要做好防火措施。
④如果管道在室外进行临时的存放，则应当使用一定的物品进行覆盖。
⑤管道的保存时间，从生产到使用，最长不应超过1年。
2.2 管槽开挖
①在进行管槽的开挖时，应当确保沟底的宽度满足施工的要求，同时应当在不影响工程试验和验收的情况下，对沟槽的宽度进行有效的控制。通常情况下，聚乙烯燃气管道都使用沟边连接的方式，沟底的宽度一般以超过管道的外径宽0.3m为宜。
②如果采用人工开挖的方式，并且没有地下水时，槽底的预留值应当以0.05-0.10m为宜；如果使用机械开挖，在有地下水的情况下，沟槽底部的预留值以不小于0.15m为宜。
③开挖过程中，如果沟底遇到有木头、石头等杂物时，需要进行清除，并且在沟底敷设一层厚度不小于0.15m的砂土，使得沟底的平整度和压实度都能够达到工程施工要求。
2.3 管道连接 聚乙烯燃气管道的连接一般使用热熔进行连接，而避免使用螺纹或者是其他的粘结方式。在进行管道连接时，应当避免使用明火进行加热。一般情况下，不同级别和熔体质量流动速率差值不小于0．59/10rain（190℃，5kg）的聚乙烯原料制造的管材、管件和管道附属设备，以及焊接端部标准尺寸比（sdr）不同的聚乙烯燃气管道连接时，必须采用电熔连接。
2.4 沟槽回填
①当管道的主体安全并且经过检验合格后，应当对沟槽进行及时的回填。针对特殊地段，可以在检验之前进行回填，但是需要预留出检验的安装结构。在进行回填之前，应当将沟槽底部的杂物进行清理，如果管道仍然处于漂浮的状态时，应当禁止回填。
②回填料的选择，应当避免使用冻土、淤泥或者是垃圾等物质。在回填时需要在管道的两侧和上面的0.5m以内的范围内进行回填，确保回填料中不能含有碎石等杂物。距离管顶0.5m以上的部位进行回填时，使用的回填料中的砂石含量不能超过10%，而且应当确保回填料均匀的分布。
③进行回填时，应当先通过人工操作，对底部悬空的部位进行回填并且压实，然后再对管道的两侧进行回填。回填土的压实过程应当分层处理，每层敷设的厚度应当确保在0.2m—0.3m左右为宜，必须使用人工压实。管顶0．5m以上的回填土可用小型机械压实，每层虚铺厚度宜为0.25m—0.4m。压实度应符合设计要求。
3 结束语
随着城市建设的不断加快，城市燃气工程数量也不断的增多，聚乙烯燃气管道在城市燃气管网建设中的得到了较为广泛的使用，而其本身所具有的优质的特性也受到了施工人员的广泛认可。在城市燃气工程施工过程中，要对工程进行科学的施工设计，并且在施工过程中严格按照施工方案进行，以此才能保证工程施工质量，促进城市燃气工程的不断发展。