1 前言
钢骨架聚乙烯管(SRPE管)作为一种新型管材，具有耐腐蚀，耐磨，磨阻系数小，高韧性，低膨胀，导热系数低，重量轻，运输方便等多种优点。因而被广泛应用于低压流体的输送中，也较多应用于城市燃气中、低压管网中。以下对燃气用钢骨架聚乙烯管(下简称复合管)在一些特殊需求情况下的施工工艺和安全控制措施进行初步探讨。
在正常营运状态下，复合管使用还是比较方便的。但当需进行碰头接管施工或意外受损修复时，其施工工艺复杂，安全措施要求极高。往往需要比普通钢管施工长3～4倍的施工时间(相对PE管则更长)。对管网安全运行、保障用户用气及时性上具有较大不利影响。
对于计划性的复合管断管碰头施工，在完全了解施工要求和管网现况的情况下，需预先做好施工方案并经审查通过，计划好停、送气时间并通告用户。
2 复合管断管碰头施工的基本步骤
下面以Dn300中压B级燃气复合管碰头施工为例对施工步骤及注意事项进行说明。
需求：Dn300中压B复合管干管上需碰头连接dn300PE管，见图1。图2为施工方案示意。
2.1 开挖工作坑及运行管网停气准备工作
复合管工作坑开挖宜按碰头方案提前开挖到位并做好支护、排水等准备工作。相对PE管和钢管碰头而言，同样管径的复合管施工需要更大的操作空间。这是因为复合套筒与复合管外表面打磨要求比较高，复合套筒全部打入复合管后一般比较紧，固定三通后回退套筒时需要较大的操作空间。为便于管表面打磨，管底也需留有足够空间便于打磨管下半周。因此。工作坑应尽可能挖大并做好排水工作(可采用挖积水坑抽排方法)，保证沟底干燥、平整、宽敞有利施工进行。
停气准备工作是指按既定的停气方案提前关闭施工段管网控制闸门，测算管内气量和区域内用户用量，通过闸门控制力争达到最大限度的减少燃气排放量的效果，按时停气放散(一般会提前3—4天张贴停气通知)。在有人区域内放散一般采用在凝水缸、放散杆上接放散火炬燃烧的方式进行，点火炬燃烧时注意风向和附近的树木、电线等。一般情况下，放散完成后应对管网进行惰性气体置换(采用氮气)，充氮置换应采用低速进气方式，排气口应尽量选用大口径放散口，这样管内可形成稳定氮气层平推方式，可较快置换合格。一般要求在施工管段前后排放口检测燃气浓度低于20LEL(100LEL为可燃气爆炸下限)方为合格。
2.2 机械或手工断管
管网置换合格后，可采用机械或手工断管(包括采用电锯等)，断管前用记号笔绘好断管区域，最好每个断管口全部划好断管线和控制线，这样可保证断管施工时可随时修正偏差，保证断管尺寸的精确。若采用手工断管，可自制一些断管锯有助于提高工作效率，可采用较硬的锯条。
需要提醒的是，一般应采用先断一刀，复核尺寸后再断另外一刀的方式进行，避免出现两刀同时断开后发现与原测量尺寸发生偏差的现象(复合管深埋地下，有时会有受拉、压、扭等多种情况，断开后极有可能发生变形)。断管工序主要要防止断口不齐的现象。
2.3 断口浓度检测，采用堵气球等对断管口进行封堵
管道断开后，应对断口进行可燃气体浓度检测，若浓度超标，必须先采取措施，降低可燃气体浓度于安全值下(可采用强制换气，管网局部冲氮气等方法)，合格后再采用堵气球配合耐火泥封堵管口的方式进行封堵，这样可确保即使在阀门内漏的情况下，也可保证施工区域的可燃气体浓度控制在安全值以下(阀门附近的放散口宜开启)，如图3所示。
2.4 断口清理、开槽、封堵，管外表面打磨
因复合管的特殊制造工艺及结构形式，作为骨架的钢丝沿管周向和轴向形成螺旋网状，断管后，轴向骨架被垂直切断，螺旋状骨架有局部区域被剖切，这样易形成毛刺，外翻等，因而需用小刀、钳子、取子等工具将毛刺切断取出(如图4)。
管口毛刺、翻边清理完成后，为防止碰头完成后天然气沿骨架与PE材料之间空隙窜动而损伤管道本体，需对断口管壁开槽、填料进行封堵，用砂轮机将断口管壁磨成V形或U形(如图5)，采用与复合管母材相同材质的PE焊条用热风机同时加热母材与焊条，当焊条与母材融化发软时，将焊条压入V形槽，注意须先将焊条氧化层打磨掉，封堵应将骨架完全覆盖。在开槽时会有火花及粒状或粉状PE材料飞溅，施工人员应佩带好防尘护具。
同尺寸成型的复合管外表面和电熔套筒内表面是过盈配合，因而需将管外表面和套筒内表面进行打磨以利于装配(以打磨主管外表面为主，套筒内表面将氧化层打磨掉即可)打磨管外表面时应先确定打磨长度并划线，打磨长度略大于套筒长度即可。打磨一般采用砂轮机进行，打磨时应用力均匀避免形成缺口。整个外表面打磨量应大致相同，方可保证主管不失圆，便于安装套筒。打磨中须注意若有钢骨架外露。须用PE焊条封焊、覆盖外露骨架并打磨平整。
2.5 安装三通及套筒
断口管壁开槽填料封堵完成、套筒及管外表面打磨完成后，将两套简分别打入断管端(须完全进入)。套筒安装时须注意焊接通电口宜布置于管上半部分，以利于焊接时接线方便。安装套筒时须采用木板等软性材料作垫板，避免直接打击套筒，套筒安装后，嵌入三通。再将套筒回退及套住三通两端。
2.6 堵气球和耐火混拆除、清理
调节三通出口至正确方位，这时一定要清除封堵用耐火泥及取出堵气球(堵气球导管打开卸压即可从三通口方便取出)。堵气球取出后，应再次检测沟底可燃气体浓度。若超标宜开排风扇鼓风至合格后装配好复合管三通与PE管的接管部分及延续作业。
2.7 管件焊接
整个碰头接管全部装配完成后，可同时进行PE管和复合管件的电熔焊接，管件的焊接须严格按焊接说明和管件上的对应标记进行(复合管件上一般标有电阻值，PE管件上注明有加热时间和冷却时间)，按复合管件上标明的电阻值查复合管焊机说明，可知焊接过程时间控制。复合管件的电熔焊接一般采用三段进行，即预热期、加热期和保温期，不同厂家的材料各段时间不尽相同，所以须严格按说明书进行。焊接时可派有经验的焊接人员随时观测焊接过程(感知套筒外壁温度。观测管口是否流料等)作为辅助手段。
2.8 冷却，送气查漏及完成后续工作
整个碰头连接完成后，需基本冷却后(一般需要半小时以上)方可送气检漏，检漏合格后可完成后续工作。
由以上过程可知SRPE管碰头施工过程烦琐，工艺复杂，耗时长，正常情况下完成Dn300SRPE管的碰头施工需耗时8h左右。在计划性的碰头施工中，准备充分的情况下可在夜晚用气低峰时完成，对用户影响不大。但当出现SRPE管意外受损泄漏，若采用断管修复方法将严重影响用户使用。因此，在SRPE管用气范围内有重要用户时须特别注意，首先须严密防止主管意外受损，其次应做好临时堵漏的应急准备(如采用临时降压后用特制哈夫卡临时堵漏并监护的方法)待与用户协商好后再寻机进行停气修复。
目前，SRPE管在断管施工中未见有更简便方法，因此，要大力推广SRPE管在燃气行业的应用，尚需进一步研究其断管施工更简捷方法。
(本文作者：胡剑林1 王博2 1.武汉市天然气有限公司 430051；2.武汉市燃气热力工程公司 430051)
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