摘要：介紹了PE管穿插技術及其實施方案。之后對鋼管直埋與PE穿插管費用進行了比較，論證了PE管穿插技術的經濟效益和社會效益。探討了PE管穿插技術的應用范圍和前景。
關鍵詞：PE管；修復；鋼管；效益；前景
??? 城市天然氣在用鋼管中，運行二、三十年的管道占有一定比例，其中相當一部分已老化或帶隱患運行，對其進行修復和替換勢在必行。由于大多數城市天然氣鋼管沿城市道路敷設，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廢，再埋人新管道的方式，如不是隨道路改造同時施工，則不僅投資高，而且對城市交通及環境都將帶來不利影響。在一些重要地點，基本上不可能進行大型開挖。因此，探討新的管道修復技術具有相當的緊迫性和重要意義。
??? 較適合城市天然氣在用鋼管修復的新方法，主要有5種：軟管翻轉內襯法，牽引－固化法、PE管加熱縮徑膨脹內襯法、U形PE管內襯法、PE管穿插法［1］。考慮到國內城市天然氣行業的技術基礎和施工條件，本文僅對PE管穿插法進行探討。
1 PE管穿插技術介紹
1.1 工藝簡介
??? 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方法。本技術工藝見圖1。
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??? 該法工藝較簡單，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，修復后管線的輸氣能力有所降低，該法的應用也因此受到限制。
1.2 關鍵技術
??? PE管穿插技術的關鍵主要在兩方面：即舊管內壁的處理和穿插過程中PE管外表面的保護。
??? (1) 舊管內壁的處理
??? 為防止穿管時在舊管內劃傷PE管，穿管前必須對舊管內壁進行處理。舊管內壁的處理一般包括：清洗、打磨、吹掃和檢查。
??? 考慮到城市天然氣管道內壁腐蝕小，管內積垢遠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。管道內壁的焊瘤、焊刺等采用帶有金屬刮刀的拉鏜設備進行拉鏜，實現管道內壁的打磨，以達到穿管要求。
??? 經拉鏜處理后的管道，用壓縮空氣吹凈管內雜物，然后進行內窺檢查，主要檢查是否有未清理的焊瘤、焊刺及積垢等，檢查合格，方可進行試穿。
??? (2) PE管外表面的保護
??? 由于PE管具有應力開裂特性，當管表面被刮傷后，就可能導致開裂及開裂的慢速增長，從而縮短管道使用壽命甚至發生爆管事故。因此，PE管穿插技術的關鍵是保證在穿管過程中，PE管的外表面不被劃傷。參照國外標準，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 舊管內壁處理(前述，略)；
??? ② 插入施工時，必須在舊管插入端加上一個硬度比插入管小的漏斗形導滑口；
③ 試穿，在正式插入前應先拖過一根長4m左右與插入管同徑的PE管，檢查舊管對試穿后的PE管外表面的損傷情況，若發現有超過規定的劃傷現象，則應重新對舊管內壁進行處理，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，用鼓風機將風帽由發射坑吹至接收坑，利用風帽把細線穿過鋼管，再用細線把尼龍拉繩由接收坑拉至發射坑；
??? (2) 鏜管，用拉繩牽引鏜管設備進行鏜管；
??? (3) 舊管吹掃，用壓縮空氣吹掃舊管；
??? (4) 內窺檢查，用攝像探頭在舊管內進行內窺，從電視上對管內進行檢查；
??? (5) 試穿PE管，先將一根4～5m長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，應對舊管進行內壁清理，直至試穿合格；
??? (6) 焊接待穿的PE管，并進行強度試驗和氣密性試驗，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管間環形空間；
??? (9) 完成全線穿插，分段穿插施工完成后，在操作坑內將各段PE管相互焊接；
(10) 吹掃試壓，對穿插PE管進行全線吹掃和強度試驗、氣密性試驗［2］；
(11) 回填，用細沙回填操作坑，再用泥土回填至地面。
PE管穿插工藝主要設備如下：
??? (1) 鼓風機．：其功率應能將風帽從發射坑吹至接收坑
?? ?(2) 鏜管設備：安裝有刮刀的鏜管器，能打下舊管內的焊瘤及毛刺；
??? (3) 內窺裝置：主要包括攝像探頭及探燈，二者用拖架固定，防止在舊管內拖動時翻滾、磨損；
??? (4) 彩色電視機：接收攝像鏡頭傳來的信號，并將其轉變為圖象，顯示舊管內的檢查情況；
??? (5) PE管封頭．該裝置用于拖動PE管內穿鋼管，一端為PE管，另一端為帶鐵環的鋼制封頭，用于固定拉繩；
??? (6) PE焊機：PE管焊機分為電熔焊機和對接焊機。
2 PE管穿插技術的實施方案
2.1 前期準備
前期準備工作一般包括管線的資料查閱和現場踏勘等管線調查工作。通過查閱管線的竣工資料，調查氣源及輸供氣負荷變化情況以及現場踏勘，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、負荷變化情況；確定該管線是否采用PE管穿插技術進行修復，并作好穿插的前期準備工作。
2.2 穿管方案的制定
由于PE管穿插工藝只能在直管段進行，制定穿管方案的重點應放在分段實施、發射抗、接收坑的確定。
??? 按照《聚乙烯燃氣管道工程技術規程》(CJJ63—95)第5.3.5條的規定，“插入管采用拖管法施工時，拉力不得大于管材屈服拉伸強度的50%”［3］。PE80聚乙烯材料的屈服拉伸強度6。一般約19MPa，材料密度μ不小930kg/m3，經計算可得穿插時，插入管長度不得大于900m(按10%的富裕量計)。
??? 分段實施方案、發射坑、接收坑的確定，在滿足插入管長度規定的前提下應根據管道彎頭、支管、臨時供氣方案等確定。
? 穿管方案應匯同生產調度部門，制定相應的停氣動火作業方案和臨時供氣方案。
??? 穿管方案應制定必要的應急方案，為施工中可能出現的故障作好準備。
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