1996年，隨著西安市天然氣氣化工程的順利進展，為了探索聚乙烯管在西安燃氣輸配系統中的應用，在西安天然氣公司的組織下，先后與國內外的兩家聚乙烯管的專業公司簽署了聚乙烯燃氣管道試驗鋪設協議。1996年7月，西安市第一個聚乙烯管試點工程—西安鐵路信號廠天然氣化工程的順利實施。這次施工所采用的全部設備由德國FRIATEC公司提供，由中國華北市政工程設計院設計，為了確保工程質量，在施工前，西安市天然氣公司有關的技術人員對PE管工程的實施進行了多次技術性的探討：由于西安市年平均溫度為13.6℃，極端最高溫度45.2℃，極端最低溫度―20.2℃，凍土深度0.45m，在管道埋深0.6～1.4m條件下，土壤的溫度變化很小，完全符合PE管-20℃～40℃的使用范圍；在工程實施前，公司首先制定了詳細的工程實施方案，并對施工人員進行了PE管常識和燃氣管道施工常識教育，對工程管道關鍵公工序——管道焊接人員的操作進行了先期培訓，并使操作人員的技術和操作能力得到了專家認可。所有這些準備工作為PE關在西安燃氣工程中的應用打下了堅實的基礎。

2.聚乙烯在小區應用與實踐

由于西安市天然氣工程輸配系統采用高、中、低壓三級系統，小區供氣采用經樓棟式調壓器調壓后直接供給用戶，在四年多燃氣工程的實踐中，我們本著“先試驗，后推廣；先小區，后主體；先簡單，后綜合”的工作方針根據不同小區的實際情況，將PE管結合鋼管的使用，取得了良好的使用效果。

2.1 管道的焊接目前國內外PE管的連接方法有：熱熔對接、熱熔插接、電熔焊接三種，這三種方法中，由于熱熔插接對現場操作人員技術要求高、焊接工藝不易掌握等的缺點，在國內外以很少采用。

電熔焊接：由于管件本身帶有發熱元件，在給發熱元件輸入一定時間的控制電流后，管材和管件連接部分的PE被加熱熔化，從而形成結實、永久的接口。熱熔焊接：這種方法常用于大直徑管的連接，方法是將一定溫度的加熱板放在對好的管道或管件之間加熱一定時間，抽掉熱板，將要連接的兩端在一定壓力下迅速對接到一起，在冷卻下來以后形成一個高于管材本體強度的接口的連接方法。這種兩種方法的共同優點是：操作簡便、方法容易掌握，但是，相比較而言，電熔焊接每一個焊口的成本較高，熱熔焊接則由于焊接設備較大對焊接的場地的要求較高，電熔焊接則對場地無特殊要求。

在西安天然氣工程的實踐中，我們先采用電熔焊接方法進行了試驗，在實際使用中我們對兩種方法結合使用，一般而言，對于管道直徑≥110mm時采用熱熔焊接為主，對于管道直徑＜110mm時只采用電熔焊接，實踐證明這樣兩種方法互相結合使用，不但降低了工程成本，同時提高了施工進度，收到了很好的效果。

2.2 管道和管件的選用聚乙烯燃氣管道分為SDR11和SDR17.6兩種系列，根據《聚乙烯燃氣管道工程技術規程CJJ63-95》第2.1.2條的規定，結合西安市的實際情況（中壓管道設計壓力0.4MPa），我們選用了SDR11系列的管道。

由于PE管相對鋼管管道規格較多，為了管理和施工方便、一方面考慮到與鋼管方便連接，同時也盡量減少PE管件的種類和庫存量，在西安的氣化工程中我們采用了de25、de32、de40、de63、de90、de110、de160、de200、de250等規格的PE管和與之相配套的PE管件。

2.3 管道的施工

管道施工通過1996年在西安鐵路信號廠開始試點，以及隨后幾年的發展來看，分為以下七個操作工序：掘土開溝、管溝處理、管道敷設、管道連接、初步回填、敷設警示帶、覆土。

（1）掘土開溝：根據管線設計管位進行溝槽開挖，溝槽開挖不得超深以保證管道基礎處于原始土上，挖掘的土方集中堆放于溝槽一邊，水泥路面表層及石塊等與細質泥土分開堆放。

（2）管溝處理：已開挖的溝槽須經過管溝處理方可敷設PE管，首先管溝不得有積水，如溝內有積水現象時，可開挖較深的引水坑，使積水流向引水坑，并在坑內設抽水泵進行抽水，在溝內無積水的情況下，將管溝挖至所需深度，然后回填10cm左右的細砂或用篩子篩過的細質泥土，并用鐵鍬拍實，再使用平尺板測定溝槽坡度，必須保證溝底無石塊及其它堅硬鋒利物。

（3）管道連接：管道連接工作大部分可以在地面上進行操作，也可以在溝內進行。但要注意穿越障礙物時，不影響管道的牽引。

馬鞍形配件預先連接一段庭院或用戶引入管，然后在溝內進行馬鞍形配件與主管道的連接，由于溝內操作增加了難度，預先連接的庭院用戶引入管不宜過長并應將引入管校直，工作坑要足以保證操作者能在溝內進行連接，引入管溝坡度平緩，馬鞍形配件與主管道完成連接后，再將引入管連接到所需的長度，并與鋼塑過渡接頭連接，然后和立管連接。

（4）管道敷設：連接好的長管道通過牽引的方法穿越地下管線，敷設于溝內，由于PE管質量較輕，對于de150、de100PE管，完全通過人力而不借助于機械設備進行牽引。牽引時，管口應作封堵處理，以免泥土進入管內堵塞管道，在長管線的適當位置捆扎繩索進行抱托，牽引時盡量不影響管基、管壁，應避免與地下管線產生強烈磨擦。管道牽引就位于溝內后，檢查管線是否緊貼管基，不得產生架空現象，管線略有蛇形。

（5）初回填土：對敷設好的管線進行回填黃砂或篩過的細土，該層至少高于管頂10cm，回填細質泥土，覆土層為20-30cm，該土層中不得混入大石塊和堅硬鋒利物，覆土后將回填土夯實。

（6）鋪警示帶：在初回填土層上面即管線以上30-40cm處鋪設警示帶，警示帶應在管道全線鋪設，警示帶正面向上。

（7）覆土：完成鋪設警示帶后，進行覆土及修復路面。

2.3 PE管與鋼管的比較在小區工程的實踐中，我們對同期投運的PE管和鋼管的運行情況進行了統計比較：

PE管耐腐蝕性強

從2002年5月到2003年5月在西安市天然氣公司管轄的小區范圍內共發生各類埋地管線漏氣92起.

PE管輕、柔性好，PE管比重輕，是金屬管的1/8倍，搬運及向溝槽下管較方便。PE管的熱脹冷縮比鋼管大得多，其線膨脹系數為鋼管的10倍以上，可以利用PE管的柔性，蜿蜒狀敷設或隨地形彎曲敷設，易繞過障礙物，減少接頭的數量。

由于PE管易氧化，易彎曲，對溫度敏感，對于管材的存放、搬運、運輸、存放期限及施工等有一定的要求。

綜上所述PE管的優勢仍要大于鋼管，且天然氣的氣質干，無雜質，PE管在天然氣輸配工程中廣泛應用具有很大的優勢。

3.問題與思考

3.1 鋼管與PE管管道的連接：

由于西安市天然氣輸配系統中同時采用了鋼管和PE管兩種材質管道，所以兩種類型的管道的連接就不可避免。目前PE管的連接方法主要有以下兩種：

一是鋼塑法蘭連接；

二是采用鋼塑接頭進行連接。采用鋼塑法蘭連接施工相對比較簡便，不需要缺點是鋼塑法蘭的防腐處理比較困難，由于采用法蘭連接，如果防腐處理不當，很容易造成鋼管一側的管道泄漏。因此在實際應用中，由于鋼塑接頭連接完成后只需對鋼管一側進行防腐處理，雖然增加了成本，但是由于連接可靠性和運行的安全性都比鋼塑法蘭連接更好，建議采用鋼塑接頭進行鋼管和PE管的連接。

3.2 PE管管件的配套問題由于PE管的化學性能的限制，它不能在地面上使用，其次由于燃氣輸配系統本身的要求不同類型和口徑的管件，所以合理的管件配套對于方便施工、減少工程成本、減少管件庫存等方面具有現實的意義。由于我國PE管及管件生產企業的生產線全部從國外引進，生產的管件也大都采用國外的規格和口徑，加之PE管在我國天然氣行業的應用也沒用大面積的普及，在我們的實際應用中發現在大口徑管向小口徑的變徑過程中由于沒有跨口徑的變徑接頭，原本在鋼管不同管徑的管道連接中只需要一個變徑的連接，PE管則需要三個以上的連接管件，這不僅增加了施工的難度，同時也增加了工程成本；其次，由于我國的天然氣供應主要以小區的樓棟供氣方式為主，樓前樓后其它管道和地下設施普遍較多，且資料十分缺乏，在樓前低壓管（PE管）和引入管（鋼管）的連接時使用了三種不同類型的管件，所以在樓前低壓管道的鋪設中，采用PE管比鋼管，工程造價上升近20%，其中的主要原因在于配套管件相對造價太高。因此，適時開發適合我國國情的PE管管件，比如異徑三通、跨口徑異徑接頭等，探索新的施工工藝和方法，就可以解決PE管管件的配套問題。

3.3 PE燃氣管道的運行安全：經過7年來我公司各用戶小區和部分主體管道采用PE管道的實踐，我們發現PE管道在實際應用中應注意以下三點：其一、PE管道周圍的土方開挖施工是影響PE管道安全的主要因素，因此，在日常的運行管理必須加大隊管道附近其它工程施工的管理。其二、由于PE管管材沒有導電性，這給PE管道的探測定位帶來很大的不便，針對這一點，在工程中要嚴格竣工資料的審核，務必要做到圖實相符；在投運以后的管道，如果管道附近的建構筑發生變化，對原有的竣工圖紙要及時更新，確保能及時的掌握地下天然氣管道的確切資料，從而更管道的運行管理打下良好的基礎。在西安市，PE管在日常的安全管理方面，我公司采用在管道上方打檢測孔、定期使用檢漏儀檢查巡線方法，定期對管道的安全情況進行檢查，收到了良好的實際效果。

4.結語

綜上所述，通過PE管道在西安市天然氣氣化工程的成功實踐，充分說明了PE管在城市燃氣輸配系統中具有良好的發展前景。在我國燃氣行業大面積推廣使用PE管道無論是在經濟、技術等方面都是可行的，這項技術的使用，對于提高我國現有的燃氣行業的經濟效益和整體水平起到很好的促進作用。另外，我們也要充分認識到我國PE管道應用中所面對的實際問題，廣大生產企業也要針對市場的實際需求開發適合中國國情的產品，從而使我國天然氣事業的發展邁上一個新臺階。

［1］ 李公藩《塑料管道施工》中國建材工業出版社2001

［2］ CJJ63-95， 《聚乙烯燃氣管道工程技術規程》 中國建筑工業出版社1995 北京