城镇燃气PE管道直埋敷设与定向穿越敷设比较

缪海波

摘要：城镇燃气管道安装工程是城市化进程发展中的重点建设项目，基于城镇经济的快速发展，各区域的燃气用量逐渐升高，为了延长燃气管道的使用年限、降低管道材料成本，当前多采用PE管道开展敷设工作。然而，PE管道的敷设方式关乎这管道运输质量，是保证城镇燃气安全使用的关键。对此，文章就城镇燃气PE管道的直埋敷设与定向穿越敷设进行了比较分析，望为相关专业人员提供参考。

关键词：城镇燃气；PE管道；直埋敷设；定向穿越敷设

前言：

在我国科技化水平不断提升的新时期下，各类新型材料被广泛应用于不同领域中。其中，在城镇燃气管道安装工程中，多采用聚乙烯（PE）管道材料，相较于传统的金属管道材料而言，PE管道的自重轻、具有一定的抗腐蚀性、耐老化且韧性高、抗冲击性强，能很好的满足当前管道安装工程的质量要求。但在PE管道的安装操作较为复杂，其对焊接要求及环境要求较高，因此需要选择合适的敷设方式进行施工，才能保证燃气运输的安全性，避免燃气PE管道出现损坏现象，切实保障城镇居民的安全。

一、城镇燃气PE管道直埋敷设的应用分析

城镇燃气PE管道的直埋敷设主要依托弹性分析法和安定性分析法进行规划设计，依照管径及管网设计走向、城镇燃气输送量等选择合适的敷设方式，保证直埋敷设技术的适应性，确保燃气PE管道处于安全、稳定的状态。下述进行了具体分析。

（一）有补偿直埋敷设

采取有补偿直埋敷设方式开展城镇燃气PE管道的敷设工作时，操作人员可忽略管道失稳及隆出地面等问题，借助弹性分析理论或极限分析理论的强度指标对各类载荷产生的应力进行详细计算，并将各类应力叠加在一起，精准计算出综合应力对燃气PE管道系统的影响，为后续控制荷载压力、降低应力、规避应变超标等问题提供可靠的参考依据，同时将最终计算结果视为限定值，确保管道任意截面的总体应力在管材允许应力之下。

另外，有补偿直埋敷设方式大多采用浅埋敷设，有利于减少土方量、节省施工成本，而且还能有效降低地下水位升高造成的热损失量，在一定程度上可延长PE管道的使用寿命，提高燃气管道安装工程的经济效益。但需要注意的是，此方式需要借助补偿器吸收热位移来降低直管段的温度应力，因此会增加管道和土壤之间的摩擦力、提升其应力，进而导致补偿段长度段，在安装管网时需要设置一定量的补偿器和固定支座，所以采用此方法时应充分考虑管网占用空间大、规划布局复杂等问题。

（二）无补偿直埋敷设

当选择无补偿直埋敷设法进行城镇燃气PE管道的施工作业时，操作人员需要利用应力分类法、依照不同特性荷载所产生的应力状态对管道破坏程度进行分析，根据不同应力特征对其进行有效分类并选择与之相应的强度条件加以控制，及时运用定性分析理论对温度应力进行把控，在保证管段能达到应力分析对应的强度条件的基础上，可采取固弹性分析理论和疲劳分析理论进行综合计算，确保应力分析、计算的全面性。

在对温度应力加以有效控制的前提下，如若管道热伸长受阻产生的温度应力能满足安定性分析的规定标准，那么在长直管段上操作人员无需安装补偿器。然而，对于敷设距离较长的直管段，当允许管道内产生塑性变形或轴向应力临近屈服极限时，那PE管道则容易出现不均匀现象。鉴于此，在埋设过程中需要根据施工现场的实际条件采取合适的防护措施，操作人员可通过设置少量补偿器或安装固定支座的方式提高PE管道埋设的安全性。

二、城镇燃气PE管道定向穿越敷设的应用分析

（一）PE管道定向穿越敷设施工的操作特点

PE管道定向穿越敷设技术的适应性较强，对于城镇区域内含有铁路、公路等既有项目的施工环境而言，可依照实际环境的特征在合适位置进行穿越敷设，可避免在施工条件较差的区域内进行地表面开挖操作，有利于降低施工成本。另外，定向穿越敷设技术具有一定的环保性质，由此其属于地下穿越作业，所以对周围自然环境、设备、交通的等破坏性较小、能有效减少因土方开挖施工引发的地面塌陷或建筑龟裂等问题。并且，穿向穿越敷设的开挖空间小、便于维护管理，有利于控制施工成本、提高燃气PE管道敷设施工的经济性。

需要注意的是，由于定向穿越敷设施工需要在地下进行隐蔽操作，所以其可见性低，在施工过程中可能存在一定的安全隐患，为了保证燃气PE管道运行环境的安全性、规避燃气爆炸等重大事故，需加强施工安全的严格控制，必须通过规范化、标准化的施工操作实施作业。

（二）定向穿越敷设的工作原理

在具体操作环节，操作人员需要先进行测量放线，充分掌握PE管道的埋设位置，通过地质勘察，依照勘察结果、建设标准及定向穿越敷设的施工特点编制科学完善的施工方案，在方案中还需确定定向穿越敷设轨迹、操作流程等重要内容，强化施工方案的全面性。

完成出入土工作坑的开挖作业后，应将钻头从出土点顶入地下，然后利用钻杆中的空连接水源喷射高压水柱，以此将泥土进行松散，在此过程中，应利用钻杆对钻头的旋转方式加以轨迹控制，确保钻头方向同预先设定好的定向穿越敷设方向相一致，保证PE管道的敷设质量。为了能精准把控轨迹方向，操作人员可将高精密导向装置及探测仪器安装至钻头内，在实施地下潜挖工作时，可通过地面的信号接受器对反馈回来的电磁波进行分析，由此掌握钻头所在的实际位置和深度，以便了解钻进、敷设进度。

完成导向工作后，应及时将钻头提升至入土点，并将导向钻头替换为扩孔器，然后喷射润滑剂促使扩孔器旋转前进，待实施多次预扩孔和清孔工作后，将孔径控制在回拖标准内。最后，操作人员可将燃气PE管道同扩孔器相连接，而扩孔器需要在入土点向出土点喷射一定润滑剂，以便其能旋转前进，直至燃气PE管道被拖行出土。在整体操作过程中，操作人员可选用天然粘土细粉材料作为润滑剂，将其同水柱相结合喷至土壤内部，进而可强化孔道壁的稳固性，降低拖管摩擦力，以便后续能固化为一圈干燥的粘土，裹覆管道，充分体现出定向穿越敷设的防护作用，确保燃气PE管道能安全、稳定的长效输气。

三、城镇燃气PE管道直埋敷设与定向穿越敷设比较分析

相比两种敷设方式而言，直埋敷设的适应性较强，能更好的满足不同条件下的PE管道荷载要求，通过现代化计算、分析方式可充分了解PE管道在运行过程中的负荷值，便于对PE管道的敷设长度、直埋敷设方式等进行合理调整。但直埋敷设法的施工量大、开挖面积较广，对周围环境的影响较大。

定向穿越敷设方式的施工量小、开挖面积小且对周围环境的影响较低，可有效避免PE管道受到外界破坏，有利于延长PE管道的使用寿命。但其埋设流程繁琐、对管道出入土角度、钻掘深度、轨迹方向以及安全载荷的要求较高，在施工过程中需要考虑多项影响因素，通过全方位的严格把控才能保证燃气PE管道的敷设质量。

结束语：

总而言之，燃气PE管道的两者敷设方式均有利弊，在城镇燃气管道敷设工程中，应充分掌握PE管道的敷设标准、结合现场实际情况选择适用性强的敷设方式，无论选择哪种敷设方式，都需加强质量管控意识，严格把控燃气PE管道的敷设质量，确保PE管道的安全性和稳固性，为城镇燃气安全运输奠定良好基础。

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