PE管在燃气输配应用中的注意事项.pdf

东瞧晨 舛技 2 0 0 9 年第3 期 P E管在燃气输配应用中的注意事项 杨立茹 ， 秦岩 1 ． 鹤 岗聚源煤层气公司， 黑龙江 鹤 岗 1 5 4 1 0 0 ； 2 ． 鹤岗矿业集 团公 司兴安选煤厂， 黑龙江 鹤 岗 1 5 4 1 0 2 摘要针对煤层 气应用 中出现 的问题， 通过对 P E管道 与钢管 的比较 ， 阐述 了P E管道 的施工过程、 日常维护抢修等推广应用 中出现的问题及 其解决 方式。 关键词P E管燃气输配热熔电熔 中图分类号 T L 1 9 9 6 ． 7 文献标识码B 1 P E管与钢管的 比较 P E管耐腐蚀性强、 质量轻、 柔性好， 其密度是金属 管的 1 ／ 8 ， 搬 运 及 向沟槽 下管 较方 便。P E管 的热 胀冷 缩比钢管大得多， 其线膨胀系数为钢管的 1 0 倍 以上， 可以利用 P E管的柔性 ， 蜿蜒状敷设或随地形弯 曲敷 设 ， 易绕过障碍物 ， 减少接头 的数量 。 2 P E管道工程施 工 2 ． 1 施工准备 为确保工程质量 ， 在施工前， 要对 P E管工程进行 技术性分析。例如， 黑龙江省的鹤岗市， 地处北方， 最 高温度 3 5 ℃， 极端最低温度 一3 2 ℃， 冻土深度 1 ． 5 m 。 管道埋 深 1 ． 8 2 ． 0 m ， 为土壤冻土层 以下 ， 土壤 的温度 变化很小 ， 完全符合 P E管 的使 用范 围。工程实 施前 ， 施工单位应首先制定详细的工程实施方案， 并对施工 人员进行 P E管常识和燃气管道施工常识 教育 ， 对 工程 管道关键工序管道焊接人员的操作进行先期培 训。 2 ． 2 管道 的焊接 目前 ， 国内外 P E管的连接方法有热熔对接、 热熔 插接 、 电熔焊接 3种 。这 3 种方法 中 ， 热熔插接 由于对 现场操作人员技术要求高、 焊接工艺不易掌握 ， 在 国内 外很少采用 。 1 电熔焊接 由于管件本身带有发热元件， 在给 发热元件输入 电流后 ， 管材 和管件连接部分的 P E被加 热熔化 ， 从而形成结实 、 永久 的接 口。 2 热熔焊 接 这 种方 法常用 于大 直径 管的连 接 ， 方法是将一定温度的加热板放在对好的管道或管件之 间加热一定时间， 抽掉热板， 将要连接的两端在一定压 力下迅速对接到一起。 这种两种方法的共同优点是 操作简便、 方法容易 掌握。电熔焊接成本较高， 对场地无特殊要求。热熔 *收稿 日期1 2 0 0 8 1 2 1 7 作者简介 杨立茹 1 9 6 9一 ， 女 ， 河北 晋县人 ， 工程 师 ， 1 9 9 4年毕业 于黑龙江矿院煤化工专业， 现主要从事燃气设计及安装技术管理工 作 。 焊接 则 由于焊接设备较大对焊接 的场地的要求较高 。 在实际使用 中， 可 以对两 种方法结 合使 用 。一般 管道直径 ≥ 1 1 0 m m时 ， 采 用热熔 焊接 为主 ； 对 于管道 直径 1 1 0 m m的采用电熔焊接。两种方法互相结合 使用 ， 不但降低了工程成本 ， 同时提高了施工进度。 2 ． 3管道 的施工工序 P E管道施 工分为 7 道 工序 掘土开 沟、 管 沟处理 、 管道 敷设 、 管道连接 、 初步 回填 、 敷设警示带 、 覆土。 1 掘土开沟 根据管 线设计 管位进行 沟槽 开挖 ， 沟槽开挖不得超深 ， 以保证管道基础处于原始土上， 挖 掘的土方集中堆放于沟槽一边； 水泥路面表层及石块 等与细质泥土分开堆放 。 2 管沟处理 已开挖的沟槽 须经过管沟处理方可 敷设 P E管。首 先 ， 管沟不得 有积水 ， 沟 内有 积水 现象 时 ， 可开挖较深 的引水 坑 ， 使积 水流 向引水 坑 ， 并 在坑 内设水泵抽水； 在沟内无积水情况下， 将管沟挖至所需 深度 ， 然后回填 1 0 0 m m左右的细砂或用筛子筛过的细 质泥土， 并用铁锹拍实 ， 再使用平尺板测定沟槽坡度， 必须保证 沟底无石块及其它坚硬锋利物。 - 3 管道连接 管道连接工作 大部 分可以在地面上 进行 ， 也可以在沟内进行。但要注意穿越障碍物时， 不 影响管道 的牵 引。 4 管道敷设 连接好的长管道通过牵引的方法穿 越地下管线 ， 敷 设于 沟 内。 由于 P E管质 量较轻 ， 对 于 D E 1 5 0 、 D E 1 0 0 P E管， 可以通过人力而不借助于机械设 备进行牵引。管口应作封堵处理， 以免泥土进入管内； 在长管线 的适 当位置捆扎绳索进行抱托 ； 牵引时 ， 尽量 不影响管基 、 管壁 ， 应避免与地下管线产生强烈磨擦。 管道牵引就位于沟内后， 检查管线是否紧贴管基， 不得 产生架空现象 ， 管线略有蛇形。 5 初回填土 对敷设好的管线进行黄砂或筛过的 细土回填， 该层至少高于管顶 1 0 0 I n to ， 回填细质泥土， 覆土层为 2 0 0 3 0 0 m m 。该土层 中不得混入大石块和 坚硬锋利物， 覆土后将回填土夯实。 6 铺警示带 在初回填土层上面， 即管线以上 3 0 0 ～ 4 O O 1T i m处铺设警示带 ， 警示带应在管道全线铺设， 其 正面 向上 。 7 覆土 完成铺设警示带后， 进行 下转第7 0页 7 0 童 瞧晨 科技 2 0 0 9 年 第3 期 变， 测点布置在扇区内。 3 ． 4 数据采 集 C S A M T法数据采集使用 v 5型接收机进行， 数据采 集 严格 按技 术规定 执行 ， 观测频 带为 2 1 3～2 2 H z ， 扫 频 步长为 2 0 ． 5 H z ； 对离差大 的点 、 畸变点进行 重复检查 观测 ； 对干扰大的道密切监视。 4 资料解 释 1 根据第一条线 C S A M T法探测电阻率断面图可 以看出， 1 1 0 0 m以浅表现为高电阻率特征， 反映的是第 三系砾 岩层的电性特征 ， 表明砾岩层含水性弱 。1 1 0 0 m 以深电阻率值明显变小 ， 且横 向上分 布不均匀 ， 反映 的 是奥 陶系灰岩的电性 特征。 2 根据第二条线 C S A M T法探测电阻率断面图可 以看出， 1 2 0 0 m以浅表现为高电阻率特征， 反映的是第 三 系砾 岩层 的电性特征 ， 表明砾岩层含水性弱 。1 2 0 0 m ～ 1 4 0 0 m深度电阻率值较上部岩层的电阻率偏低， 反 映的是奥灰上 部岩层 的电性特征 ， 判断其 含水性 相对 较弱 ， 但 在 1 4 0 0 r l l 以深 ， 岩层 的电阻率值 明显变小 ， 且 横 向上分 布不均 匀 ， 反映的是 奥陶系灰岩的电性特征 。 3 根据第二条线 C S A M T法探 测 电阻率 断面图可 以看 出 ， 1 1 0 0 m以浅表现为 相对高 电阻率特征 ， 反 映 的 是第三 系砾岩层 的电性 特征 ， 表 明砾 岩层 含水性弱 ； 但 在局部 区 ， 表现 为相对较低 电阻率特征 ， 表 明砾岩层 局 部存在 富水 区。l l 0 0 m 以深 ， 小 号方 向 电阻率 值 明显 变小 ， 而且横向上分 布不均匀 ， 反映的是奥 陶系灰岩 的 电性特征， 电阻率明显变低的地方判断为灰岩岩溶裂 隙发育带； 大号方向电阻率表现为增大的趋势， 反映灰 岩 的含水性相对偏弱 。 4 为 了从水平方向了解岩层 的电性特征 ， 对 以上 三条测线的电阻率进行重构， 形成三维数据体， 分别从 9 0 0 m～1 4 0 0 m深度按 1 0 0 m间隔水平切片， 从探测资料 可 以看 出， 从 9 0 0 m往 1 4 0 0 m深度 ， 电阻率是减小趋 势， 说明岩层的富水性是往深部有增大趋势。原设计井筒 位置处于相对低 阻区 ， 而测区 1 线 、 2 线 的北部 小号端 电阻率值相对偏大 ， 含水性相对偏弱， 因此若要在此测 区建井， 建议井筒放在相对高电阻率值区域。 5 结论 通过 C S A M T法勘探 ， 查明了剖 面控制段 内 1 4 0 0 m 深度范围内的第三系砾岩层和奥灰岩层的电性特征， 解释了岩层 的含水 特征 。在两个 工 区， 砾 岩层 含水性 偏弱及不均匀 性 的特 征明显 ， 奥 陶系灰 岩岩溶 裂隙局 部发育 。 通过本次对拟 建井筒位 置岩层 含水 性 的勘 探 ， 原 拟建井 筒位 置选址不合适 ， 建议南 良父村北拟 建 I号 井筒位 置应作 变动 ， 有 两个方 案 1 沿测 线方 向往小 号方 向 西北 移动 1 6 0 m一 2 0 0 m； 2 沿方案 1 测线方 向 往北方 向偏不超过 5 0 m 。 上接 第 6 8页 覆土及修复路面 。 2 ． 4 日常维护及维修抢险 I 日常维护 。经验表明， 正常使用时， 聚乙烯燃 气管的安全性比钢管高， 但受人为破坏的可能性高于 钢管， 因此， 防止人为破坏成为 日常维护的重点。 ①在建立完善的管道竣工资料数据库基础上 ， 加 强管线巡查， 发现在管线上方施工、 开挖或有可能与管 线发生交叉 的行为 ， 应及时制止并加 以处理 。 ②配备必要的地面燃气检测装置 ， 对管线上方路 面燃气泄漏进行检测 。 2 维修抢险。 ①对管道局部的较小孔洞及裂缝 ， 可采用电熔鞍 型管件将被破损部分挡住后， 通过电熔焊机使鞍型管 件与管道管壁熔为一体 ， 从而达到修复管道 目的。 ②当 D N 2 0 0以下的管道出现较大破损时， 可利用 管道本身的柔软性 ， 在被破损处两端用燃气专用压管 器将管道压扁 ， 然后把气源切断， 再对破损处进行维 修。对于 D N 6 3以上的管道， 用压扁器并不能完全切断 气源。如施工现场要求完全杜绝泄漏， 可按大 口径管 的抢险方案进行抢修。 ③对于大 口径的管 道破损 ， 则在破 损处 两端 钻孔 专用 P E管钻孔工具 ， 然后 ， 将 隔离球 塞人 孔 内， 并充 人惰性 气体使 隔离球膨胀从而将 管道堵塞 。最后对 中 间的破损部分进行切割更换处理。对于不容许停气的 抢修 ， 可在隔离球外侧再钻两个孔 ， 连接旁通管以临时 供气 。 3问题与思考 3 ． 1 钢管与 P E管管道 的连 接 在以往的燃气输配系统中， 一般采用的是钢管， 由 于 P E管道的应用， 使两种不同性质材料的管道连接不 可避免。目前， P E管的连接方法主要有以下两种 一 是钢塑法兰连 接 ； 二是 采用钢 塑接头连 接 。采用 钢塑 法兰连接施工较简便， 缺点是钢塑法兰的防腐处理困 难。采用法兰连接， 如果防腐处理不当， 很容易造成钢 管一侧的管道泄漏。因此， 实际应用中， 由于钢塑接头 连接后只需对钢管一侧进行防腐处理， 虽然增加了成 本 ， 但由于连接可靠性和运行 的安全性都比钢塑法兰 连接好 ， 建议采用钢塑接头进行钢管和 P E管的连接。 3 ． 2 P E燃气管道 的运行安全 实际应用 P E 管道中应注意以下 3点 1 P E管道 周围的土方开挖施工是影响 P E管道安全的主要因素， 因此 ， 在 日常的运行 管理 中 ， 必须加大对管道附近其它 2 0 0 9 年 第3 期 夯践晨 舛技 7 I G P S技 术在矿 山移 动观测 站中的应 用研 究 程诗 广 1 ． 安徽理工大学， 安徽 淮南2 3 2 0 0 1 ； 2 ． 国投新集刘庄矿业股份有限公司， 安徽 阜阳2 3 6 2 o 0 摘要 为建立刘庄矿 首采面地表移动观测站移动变形分析的可靠基准， 根据 首采面地质采矿条件 ， 介绍 了观测站的设计方案， 通过分 析连接 测量和首次全面观测的作业 目的， 结合 G P S技术的特点 ， 提 出了采用 G P S技术进行这两个阶段测量 的设计原则和作业模 式， 研究 G P S技术在外 业观测、 基 线解算、 空间平 差等 阶段的数据处理流程和 质量评价 方法， 重点讨论 C P S网坐标系统转换 的数学模 型及转换后 的质量评价方法。 关键词 移动观测站 G P S技术 首次观测 数据处理流程 质量评价 中图分类号 T D 1 7 3 文献标 识码B 刘庄矿首采面走向长约 1 6 7 0 m， 倾向宽 2 4 0 m， 平均 煤厚约 4 m， 煤层倾角 l 2 o ～1 6 。 ， 平均倾角 l 5 o ， 煤层埋深 6 5 0 ～7 5 0 m， 平均 7 1 8 m ； 松散层厚度 3 3 0～3 7 0 m ， 平均 3 5 0 m。采用全 垮 落法 综合 机 械化 采 煤 ， 一 次采 全 高 。 首采面上方地表平坦， 高程在 2 4 ． 9 m～2 6 ． 1 m之间， 地 物 多为农 田、 道路 、 沟渠 ， 测 区内村庄密集 。 根据 收集 的地质采 矿资料 和开采 沉 陷参 数 ， 结 合 地形条件和设站 目的， 观测站设置为 1 条全走向观测 线和 1 条全倾向观测线 见图 1 。 束井水准 张村 中学 △矿区控制点。观测站拉制点 ⋯一一走向观测线⋯一 倾向观测线口魔测站监测点 图 1 观测站首 次观 测 C P S网络 图 *收稿 日期 2 0 0 9 0 6 0 1 作者简介 程诗广 1 9 8 1 一 ， 男 ， 安徽安庆人 ， 国投新集 刘庄煤矿 生 产技术办工程师， 安徽理工大学在职工程硕士。 走向观测线长约 3 4 0 0 m ， 布设在工作面中心线下 山方向 9 4 ． 5 m的农 田里 。对 于监测点 ， 取点 间距 3 0 m， 共布设 9 8 个监测点。观测线的两端各布设 3个控制 点 ， 共 1 0 4 个点 。走 向观测线上 的测点 ， 自东端起 沿工 作面推进方 向进行编号， 控制点编号顺序 为 C L 0 1 ～ C L 0 6 ； 监测点编号顺序为 M I _ 0 1 一iV I L 9 8 。 倾 向观测 线长 约 1 8 8 0 m， 布设 在 与走 向线 垂 直 的 农田里 ， 点间距基本为 3 0 m， 共布设 个监测点。观测 线的两端各布设 3 个控制点， 共布设 7 0 个点。倾 向观 测线上的测点 ， 自北端起 进行 编号 。观 测线 控制 点顺 序为 C S 0 1 一C S 0 6 ； 监测点为 M S 0 1 ～ir i S 6 4 。 l 观 测站首次 C P s测量 为确定观测站与开采工作面之间的相互位置关 系 ， 在采动前应进行连接测量 ， 即根据矿 区控制网测定 观测站控制点 C t f l C L 0 6 ， c S 0 1 ～c s o 6 的三维位置 ， 然后再根据这些控 制点来测定 观测 站监 测点 M L o l M I 9 8 、 M S 0 1 ～ MS 6 4 的三维位置 ， 以建立地表移动变形 计算的可靠基准， 这项工作称为首次全面观测。考虑 到 G P S测量特点和观测站对高程精度要求高的特点， 连接测量和首次全面观测的平面位置测量采用 G P S 技 术同时进行 ， 高程测量采用三等几何水准方法进行 以 下简称观测站的首次观测 。 1 ． 1 观测站首次 G P S 测 量方 案设计 1 ． 1 ． 1 G P S网的基准设计 工程施工的管理； 2 由于 P E管管材没有导电性 ， 这给 P E管道的探测定位带来很大不便。针对这一点 ， 在工 程中要严格竣工资料的审核， 务必做到图实相符 ； 对投 运以后的管道， 如果管道附近的建构筑发生变化 ， 对原 有的竣工图纸要及时更新 ， 确保及时掌握地下天然气 管道的确切资料， 从而为管道的运行管理打下良好基 础。日常安全管理中， 鹤岗聚源公司采用在 P E管管道 上方打检测孔， 定期使用检漏仪巡线检查 ， 定期对管道 的安全情况进行检查， 收到了良好效果。 参考文献 [ 1 ] C ．1 J 6 3 9 5 ． 聚乙烯燃气管道工程技术规程[ S ] ， 中国建筑工业出 版社 北京 ， 1 9 9 5 ．