3 PE管穿插技術(shù)的社會和經(jīng)濟效益
??? PE管穿插技術(shù)與傳統(tǒng)的開挖更換舊管方式相比，大大減少了開挖土方量；且開挖點可盡量避開沿線通道、人流密集處、電話亭等，縮短了舊管修復工期，極大地減少了管道修復工程對城市交通及環(huán)境的影響，有利于安全平穩(wěn)地輸供氣，具有良好的社會效益。
??? 燃氣管道工程施工主要包括人工費、材料費、機械費、道路賠償費、土方開挖費等。大面積開挖造成的市政賠償費用在不斷升高。采用PE管穿插技術(shù)對降低工程造價，提高經(jīng)濟效益效果顯著。費用降低的主要方面是減少了土方開挖費、市政賠償費。從成都市已成功實施的采用PE管穿插來改造舊鋼管的案例來看，該技術(shù)具有良好的經(jīng)濟效益，詳見表1及表2。
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4 PE管穿插技術(shù)的應用范圍
??? 由于插入管管徑比舊管小，一般插入管直徑最大不得超過原管徑的90%。根據(jù)鋼管和PE管的規(guī)格，PE穿插管最大規(guī)格見表3。如果當?shù)氐叵聹囟却笥?℃，由于插入管與舊管間的環(huán)形空間如有積水也不會結(jié)冰，則插入管的管徑無最小規(guī)定。因內(nèi)窺裝置只能進入D159以上的管道，故舊管的最小規(guī)格為D159。
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表3 PE穿插管最大規(guī)格
舊管(被穿鋼管)規(guī)格 | D159 | D129 | D273 |
PE穿插管最大規(guī)格 | PEdel25 | PEdel80 | PEde225 |
注：括號內(nèi)為非常用規(guī)格PE管及其計算流量
由表3可見，穿插后的管線在同等輸氣壓力下輸氣量將小于原有管線。
中壓鋼管和PE管的水力計算公式如下：
?P12－P12/L=1.4×109(K/d+192.2d γ/Q)0.25Q2/d5×ρ×T/T0??? (1)
式中? L～燃氣管道的計算長度，km；?
??? ??????Q～燃氣管道的計算流量，m3/h；
??? ??????d一管道內(nèi)徑，mm：
?? ???????p一燃氣的密度，kg/m3
??????????? γ一0℃和101.325kPa時燃氣的運動粘度，m2/s
????????? K一管壁內(nèi)表面的當量絕對粗糙度，對于鋼管取0.2mm，對于PE管取0.01mm[4]。
由公式(1)可得，舊管與PE穿插管在同等壓力平方差，相同氣質(zhì)下，其管徑與流量的關(guān)系如下：
? (0.2/d1+192.2 d1 γ/Q1)0.25Q12/d15＝(0.01/d2+192.2 d2 γ/Q2)0.25Q22/d25??? (2)
??? 式中“1”——舊管參數(shù)；
腳標“2”——PE管參數(shù)。
為直觀顯示穿插前后管線流通能力的變化，在城市天然氣中壓管線運行壓力范圍內(nèi)結(jié)合常用的鋼管和PE管規(guī)格，設(shè)定兩組參數(shù)進行水力計算，結(jié)果見表4。
表4 被穿鋼管與PE穿插管流通能力比較
天然氣工況一 | P1＝0.4500MPa(絕)，P2=0.4478Mpa(絕)，L＝1km，（P12 －P22）﹡100/L=0.2 |
被穿鋼管管徑 | D159 | D219 | D273 |
Q被穿鋼管(m3/h) | 800 | 1900 | 3500 |
PE穿插管管徑 | PEdell0(PEdel25) | PEdel60(PEdel80 | PEde200 (PEde225 |
QPE(m3/h) | 320(450) | 900??? (1200) | 1600??? (2200) |
天然氣工況二 | Pl=0.4500MPa(絕)，P2=0.4489MPa(絕)，L＝1km,（P12 －P22）﹡100/L=0.1 |
被穿鋼管管徑 | D159 | D219 | D273 |
Q被穿鋼管(m3/h) | 540 | 1400 | 2500 |
PE穿插管管徑 | PEdell0 | (PEdel25) | PEdel60 | (PEdel80) | PEde200 | (PEde225 |
QPE(m3/h) | 210 | (300) | 600 | (800) | 1100 | (1500) |
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??? 在表4中，采用常用規(guī)格PE管穿插后，其流通能力為原管線的40%～50%左右。實際工程中，如需要提高穿插后管線的流通能力，也可按表3采用非常用規(guī)格 PE管進行穿插，穿插后管線的流通能力可提高到原管線的55%～65%左右。
??? 鑒于PE管穿插后管線的流通能力有較大的下降，該工藝一般用在隨著城市管網(wǎng)的發(fā)展，氣源的變化，原有大口徑管線所帶負荷下降，經(jīng)PE管穿插修復，管線管徑縮小后，仍能滿足正常輸供氣的管線。PE管穿插技術(shù)在城市天然氣鋼管修復中雖然不可能廣泛應用，但仍有一定的應用空間。
5 PE管穿插技術(shù)的應用前景
??? 在國內(nèi)由于氣源的變化及管網(wǎng)的發(fā)展，“PE管穿插在用燃氣管道修復技術(shù)”將是一種舊管改造的有效方式之一。隨著西氣東輸和俄氣南輸，國內(nèi)許多城市將由人工煤氣轉(zhuǎn)換為天然氣，這種由低熱值氣源向高熱值氣源的轉(zhuǎn)換的管網(wǎng)改造、舊管修復，由于允許管徑縮小，將為PE管穿插技術(shù)提供更大的應用空間[5]。
參考文獻：
[1]? 王可仁．推進非開挖技術(shù)應用，加快天然氣發(fā)展步伐[J]城市燃氣，2005，25(11)：8-10．
[2]? CJJ33—89，城鎮(zhèn)燃氣輸配工程施工及驗收規(guī)范[S]．
[3]? CJJ63—95，聚乙烯燃氣管道工程技術(shù)規(guī)程[S]．
[4]? GB50028—93，城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范(2002年版)[S]．
[5]? 張坤，呂淑華．PE管在城市燃氣管網(wǎng)改造的應用[J]．煤氣與熱力，2005，25(7)：56-58．
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