摘　要：介绍聚乙烯燃气管道带气压扁阻断作业的设备布置及关键设备，分析压扁阻断作业的控制要点。结合工程实例，对出现的问题及解决方法进行了探讨。

关键词：聚乙烯燃气管道  压扁阻断  带气

Squeeze-off Technology of Polyethylene Gas Pipe

Abstract：The equipment layout and key equipment for squeeze·-off of polyethylene gas pipe are introduced．The control points of squeeze-off are analyzed．The problems and solutions are discussed with an engineering example．

Key words：polyethylene gas pipe；squeeze-off；operation with gas

聚乙烯(PE)燃气管道在城市燃气管网中的应日益广泛，各种PE燃气管道抢险维护技术及设应运而生^[1]。PE管压扁阻断技术可实现在不停条件下，对PE燃气管道进行施工抢修，近年来得了推广应用。本文对不停气条件下聚乙烯燃气管压扁阻断技术进行探讨。

1　压扁阻断作业设备布置及控割要点

①设备布置

PE燃气管道压扁阻断作业设备布置见图l，图数值单位为mm，de代表PE管的公称外径。采用夹管器将PE燃气管道压扁直至管道内壁贴合，实现阻断燃气，结合带压开孔技术加装临时旁通管，实施PE燃气管道不停气的维护、修复、更换、接管等作业。夹管器结构见图2。为确保压扁阻断作业后不影响燃气流通，应采用复原器及时恢复PE管的形状，复圆器外形见图3。夹管器主要包括4种装置：A：夹具，由上下钢质压条组成，与PE管接触面为弧面。B：限位块，避免夹具对PE管过度挤压造成损伤。C：止回装置，防止压扁阻断作业过程中夹具的意外松脱。D：施力装置，对夹具施加作用力，并控制夹管、松管速度，通常采用机械螺旋式、液压式。PE管复圆器由上瓦片、下瓦片和4颗紧固螺栓组成，利用机械成型原理将实施压扁阻断作业后的PE管恢复原状。依据PE管外径不同，选取不同规格的复圆器。在采用复圆器恢复被压扁PE管原状时，应先清理管道表面，然后沿垂直于压扁方向将上下瓦片安装在被压扁处，并逐渐拧紧紧固螺栓，待上下瓦片对接后保持30min再拆除复圆器。

②控制要点

a．环境温度

聚乙烯是一种高分子材料，对温度比较敏感，因此无论在施工还是使用中，均需关注温度对PE管材性能的影响。环境温度下降使得PE管的抗拉强度提高，抗冲击强度下降，断裂伸长率下降。因此，在环境温度较低的情况下，夹管和松管的速度应适当降低。

b．静电

在不停气状态下的PE管被夹扁过程中，截面积减小，燃气流速上升，干燥且携带悬浮粒子(或杂质)的气流冲刷PE管易产生静电。当操作人员接近时可能产生放电现象，虽然不会对人体造成伤害，但在不停气状态下的放电现象是非常危险的。因此，在进行压扁阻断作业前应确保PE燃气管道有  效接地。

根据文献[2]PE燃气管道的接地方法为：用宽度不小于200mm的湿抹布将拟压扁的PE管缠绕一周后两边下垂至湿润的泥土上，并保证与泥土的接触面不小于200mm×200mm。

c．PE管压扁程度控制

GB l5558.1—2003《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第一部分：管材》规定，当采用压扁阻断作业时，PE管材制造商应保证压缩复原后的管材仍满足静液压强度的要求，压缩复原后管道性能试验按照附录F进行。

PE管过度挤压易造成管材损伤，影响管道使用寿命，因此应在夹具的上下压条之间设置限位块(见图4)，避免对PE管过度挤压，保证压扁复原后PE管材的各项性能指标仍能满足要求。GB l5558.1—2003规定，当PE管公称外径小于等于250mm时，压扁停止距离为两倍管材壁厚的80％；当PE管公称外径大于250mm且小于等于630mm时，压扁停止距离为两倍管材壁厚的90％。

d．夹管、松管速度控制

夹管和松管速度的控制对压扁阻断作业非常重要，要有足够的时间使PE管材吸收或释放夹管、松管产生的应力，因此夹管、松管应低速进行。美国燃气研究院(Gas Research Institute)的研究发现，松管时最容易对PE管材造成破坏，尤其是厚壁PE管。在夹管作业时，当PE管压扁至50％时，至少暂停1min；当压扁至75％时，至少暂停1min；当PE管内壁即将相碰时，至少暂停1min。在松管作业时，当PE管内壁即将分开、松开至75％时、松开至50％时均至少暂停1min。

e．各种设备的间距要求

压扁阻断作业涉及的设备较多，加之夹扁影响区有一定长度，因此对各种设备的间距有一定要求(见图l)，而且工作坑长度须满足各种设备的间距要求。

f．二次压扁阻断的限制

由于PE管压扁阻断作业对PE管材性能有一定影响，在压扁阻断作业完成后，在压扁位置两侧应粘贴警示标记，以明确标志该处曾经进行过压扁阻断作业。在粘贴警示标记的位置，严禁再次进行压扁阻断作业，以免降低PE管道寿命，甚至破坏PE管道。

2　工程应用中出现的问题

2.1　de110mm及以上PE管封堵作业

技术资料显示，压扁阻断技术可适用于de400mm以下的PE管^[2-3]。但在实际工程中发现，对于de110mm及以上规格的PE管，夹管器不能实现有效阻断，压扁后存在微漏情况，特别是PE管的封堵作业。具体表现为：在对de110mm及以上规格的PE管进行不停气封堵作业时，微漏燃气在被夹扁位置与电熔端帽一段的PE管内形成一定压力，导致电熔焊接过程中电熔端帽出现位移，影响电熔焊接质量。为解决这一问题，可在电熔端帽前设置放散管。

2.2　压扁处的明显减薄

2011年1月，在对de63mm规格PE管进行压扁阻断作业过程中发现，PE管的复原情况不理想。随即，我们对压扁处PE管进行切割，发现PE管内壁损伤严重，压扁处出现明显减薄并出现裂纹，被压扁处的PE管剖面见图5。

造成压扁处出现明显减薄的原因为：

①限位块的选择：由于现场操作人员未能正确选择限位块，导致对PE管过度挤压造成损伤。因此，在作业过程中应严格按照操作规程，根据PE管外径、壁厚选取对应的限位块，防止对PE管的过度挤压而造成损伤。

②夹具的清洁：在分析中我们发现，夹具压条表面若沾有泥土，也易造成PE管的过度挤压，特别是对于小管径PE管。因此，在现场作业前必须清洁夹管器，特别是压条与管道的接触面。

③低温环境下夹管、松管速度控制：该压扁阻断作业正处于成都市最冷的时段，室外温度为0～5℃。若操作人员未按操作规程控制夹管、松管速度，也易造成压扁处PE管的损坏。

结合分析结果，对限位块的选择、夹具的清洁、夹管和松管速度的控制进一步规范，再次选择新位置进行压扁阻断作业，并对压扁处PE管进行取样检查，压扁处无明显损伤痕迹，满足要求。

参考文献：

[1]赵霞，李光辉．聚乙烯燃气管道带压不停气连接[J]．煤气与热力，2010，30(8)：B21-B25．

[2]中国城市燃气协会．城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程实施指南[M]．北京：中国建筑工业出版社，2006：97-100．

[3]中国城市燃气协会．城镇燃气聚乙烯输配系统[M]．北京：中国建筑工业出版社，2011：266-270．

本文作者：张正有

作者单位：成都城市燃气有限责任公司