摘要：介绍了PE管穿插技术及其实施方案。之后对钢管直埋与PE穿插管费用进行了比较，论证了PE管穿插技术的经济效益和社会效益。探讨了PE管穿插技术的应用范围和前景。
关键词：PE管；修复；钢管；效益；前景
城市天然气在用钢管中，运行二、三十年的管道占有一定比例，其中相当一部分已老化或带隐患运行，对其进行修复和替换势在必行。由于大多数城市天然气钢管沿城市道路敷设，随着道路改造拓宽，有些已在车行道下，采用开挖取出旧管道报废，再埋人新管道的方式，如不是随道路改造同时施工，则不仅投资高，而且对城市交通及环境都将带来不利影响。在一些重要地点，基本上不可能进行大型开挖。因此，探讨新的管道修复技术具有相当的紧迫性和重要意义。
较适合城市天然气在用钢管修复的新方法，主要有5种：软管翻转内衬法，牵引－固化法、PE管加热缩径膨胀内衬法、U形PE管内衬法、PE管穿插法［1］。考虑到国内城市天然气行业的技术基础和施工条件，本文仅对PE管穿插法进行探讨。
1 PE管穿插技术介绍
1.1 工艺简介
该方法是将一根管径比旧钢管稍小的新PE管穿插在旧钢管中，替代旧管供气，旧管作为套管使用的一种旧管修复方法。本技术工艺见图1。
该法工艺较简单，较易操作，但由于插入的新PE管管径比旧钢管要小，同等输气压力下，修复后管线的输气能力有所降低，该法的应用也因此受到限制。
1.2 关键技术
PE管穿插技术的关键主要在两方面：即旧管内壁的处理和穿插过程中PE管外表面的保护。
(1) 旧管内壁的处理
为防止穿管时在旧管内划伤PE管，穿管前必须对旧管内壁进行处理。旧管内壁的处理一般包括：清洗、打磨、吹扫和检查。
考虑到城市天然气管道内壁腐蚀小，管内积垢远比油气田管道和人工煤气管道的少，且分段清洗的管道较短，采用一般的拉镗方式即可清出管道的积垢，满足穿管要求。管道内壁的焊瘤、焊刺等采用带有金属刮刀的拉镗设备进行拉镗，实现管道内壁的打磨，以达到穿管要求。
经拉镗处理后的管道，用压缩空气吹净管内杂物，然后进行内窥检查，主要检查是否有未清理的焊瘤、焊刺及积垢等，检查合格，方可进行试穿。
(2) PE管外表面的保护
由于PE管具有应力开裂特性，当管表面被刮伤后，就可能导致开裂及开裂的慢速增长，从而缩短管道使用寿命甚至发生爆管事故。因此，PE管穿插技术的关键是保证在穿管过程中，PE管的外表面不被划伤。参照国外标准，PE管外表面的划伤深度不得大于管道壁厚的10%，可采取以下措施来给予保证：
① 旧管内壁处理(前述，略)；
② 插入施工时，必须在旧管插入端加上一个硬度比插入管小的漏斗形导滑口；
③ 试穿，在正式插入前应先拖过一根长4m左右与插入管同径的PE管，检查旧管对试穿后的PE管外表面的损伤情况，若发现有超过规定的划伤现象，则应重新对旧管内壁进行处理，直到试穿合格。
1.3 施工工艺
PE管穿插施工工艺如下:
(1) 安装拉绳，用鼓风机将风帽由发射坑吹至接收坑，利用风帽把细线穿过钢管，再用细线把尼龙拉绳由接收坑拉至发射坑；
(2) 镗管，用拉绳牵引镗管设备进行镗管；
(3) 旧管吹扫，用压缩空气吹扫旧管；
(4) 内窥检查，用摄像探头在旧管内进行内窥，从电视上对管内进行检查；
(5) 试穿PE管，先将一根4～5m长的与插入管同管径的PE管用拉绳拉过旧管，检查PE管外壁损伤情况，如损伤深度超标，应对旧管进行内壁清理，直至试穿合格；
(6) 焊接待穿的PE管，并进行强度试验和气密性试验，合格后待穿；
(7) PE管穿插，用拉绳牵引待穿PE管穿过钢管；
(8) 用水泥等填缝材料密封各管段端口与PE管间环形空间；
(9) 完成全线穿插，分段穿插施工完成后，在操作坑内将各段PE管相互焊接；
(10) 吹扫试压，对穿插PE管进行全线吹扫和强度试验、气密性试验［2］；
(11) 回填，用细沙回填操作坑，再用泥土回填至地面。
PE管穿插工艺主要设备如下：
(1) 鼓风机．：其功率应能将风帽从发射坑吹至接收坑
(2) 镗管设备：安装有刮刀的镗管器，能打下旧管内的焊瘤及毛刺；
(3) 内窥装置：主要包括摄像探头及探灯，二者用拖架固定，防止在旧管内拖动时翻滚、磨损；
(4) 彩色电视机：接收摄像镜头传来的信号，并将其转变为图象，显示旧管内的检查情况；
(5) PE管封头．该装置用于拖动PE管内穿钢管，一端为PE管，另一端为带铁环的钢制封头，用于固定拉绳；
(6) PE焊机：PE管焊机分为电熔焊机和对接焊机。
2 PE管穿插技术的实施方案
2.1 前期准备
前期准备工作一般包括管线的资料查阅和现场踏勘等管线调查工作。通过查阅管线的竣工资料，调查气源及输供气负荷变化情况以及现场踏勘，明确管线的管位、管径、支管等情况；了解管线所处地理环境状况，如沿线建筑布置、人流车流、地下障碍、相邻管线等；了解管线的气源变化、负荷变化情况；确定该管线是否采用PE管穿插技术进行修复，并作好穿插的前期准备工作。
2.2 穿管方案的制定
由于PE管穿插工艺只能在直管段进行，制定穿管方案的重点应放在分段实施、发射抗、接收坑的确定。
按照《聚乙烯燃气管道工程技术规程》(CJJ63—95)第5.3.5条的规定，“插入管采用拖管法施工时，拉力不得大于管材屈服拉伸强度的50%”［3］。PE80聚乙烯材料的屈服拉伸强度6。一般约19MPa，材料密度μ不小930kg/m3，经计算可得穿插时，插入管长度不得大于900m(按10%的富裕量计)。
分段实施方案、发射坑、接收坑的确定，在满足插入管长度规定的前提下应根据管道弯头、支管、临时供气方案等确定。
穿管方案应汇同生产调度部门，制定相应的停气动火作业方案和临时供气方案。
穿管方案应制定必要的应急方案，为施工中可能出现的故障作好准备。
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