燃?xì)夤艿婪情_挖技術(shù)管材選擇的探討

引言
隨著我國化工行業(yè)的快速發(fā)展，燃?xì)夤艿雷鳛槌擎?zhèn)的基礎(chǔ)設(shè)施，在改善城市環(huán)境、減少污染等方面發(fā)揮出了不可忽視的作用，在城鎮(zhèn)的工藝事業(yè)中占據(jù)著十分有利的位置。可是在實(shí)際中城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿琅c道路的開挖工作之間存在著一定的矛盾，本文探討了燃?xì)夤艿婪情_挖技術(shù)管材的選擇，分析了各非開挖技術(shù)所需管材類型，并對各種管材的優(yōu)勢及存在缺陷進(jìn)行了闡述，提出今后可從研究新型材料角度出發(fā)，以進(jìn)一步完善非開挖技術(shù)在燃?xì)忸I(lǐng)域的應(yīng)用。
1  非開挖技術(shù)管材分析
1.1  管材的選擇
在施工前，首先要確定燃?xì)夤艿赖墓懿倪M(jìn)行合理選擇。要求所選擇管材必須要具備耐腐蝕、抗氧化、耐久性強(qiáng)，且可使用期限較長，并且為了方便施工以及防止泄露，還要求管材能夠達(dá)到任何長度，暗埋部分不得出現(xiàn)接口，且最好能夠隨意彎曲。同時還需要注意管材內(nèi)壁抗壓能力必須要大于輸送燃?xì)鈺r所產(chǎn)生的壓強(qiáng)。最后，要考慮管材經(jīng)濟(jì)成本和施工是否方便等問題。通常來講，在進(jìn)行燃?xì)夤艿朗┕ぶ?，大都是采用無縫鋼管與鍍鋅鋼管作為基礎(chǔ)管材。但這兩種管材若進(jìn)行暗埋，連接方式必須采用焊接，在各家各戶燒焊及進(jìn)行焊口探傷是不實(shí)際的，加上外防腐，還有較貴的無縫彎頭等管件，其綜合造價也讓入難以接受，顯然不能考慮。鋼管則是人們較為熟悉材科。根據(jù)國際鋼業(yè)協(xié)會（中國）提供的資料，美國、英國及澳大利亞的燃?xì)庀到y(tǒng)已較為普遍地采用了銅管暗埋工藝。它易成型、易安裝、可塑性好，而且具有較高的強(qiáng)度，熔點(diǎn)高達(dá) 1356K （1083℃），在純氧中不會燃燒，只會阻燃，在一股火災(zāi)中不會熔化或者放出有害或有毒的氣體。銅的耐蝕性也非常好，在普通居室中可能遇見的各種介質(zhì)。在具體的管材選擇中，需根據(jù)實(shí)際情況與施工條件來選擇合理的管材。但無論是哪種管材，都必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行合理的施工敷設(shè)，確保燃?xì)夤艿赖氖┕べ|(zhì)量。
1.2  燃?xì)夥情_挖技術(shù)常用管材分析
（1）當(dāng)穿越管道的管徑大于 DN400 或長度大于 300m 時，宜采用鋼管，并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》GB50028 的有關(guān)規(guī)定；（2）當(dāng)采用 PE 管材時，應(yīng)采用 SDR11系列管材，并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁≒E）管道系統(tǒng)第 1 部分：管材》GB15558.1 的有關(guān)規(guī)定。由于 PE管具有耐腐蝕、使用壽命長、柔韌性好、易于彈性變形便于牽引、焊接及維修方便等優(yōu)勢，使得其在裂管、管道穿插、水平定向鉆中得到廣泛應(yīng)用，與同樣長度及外徑的鋼管相比，PE 管的施工成本可降低約 30%，施工所需的設(shè)備能力也可降低約 20%，另一方面，PE 管的管壁光滑，輸送能力比鋼管高30%左右。因此，即使在舊燃?xì)夤艿乐写┎遢^小口徑 PE 管，依然能夠滿足用戶的用氣需求。因此大多非開開挖技術(shù)在條件允許的情況下，會選擇 PE 管。翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯由于其工程特殊由此可以看出，各種管材在不同程度存在缺陷，目前還沒有一種管材能完全滿足所有非開挖技術(shù)對管材的需求。因此，是否可以考慮結(jié)合各種管材的優(yōu)勢，研究出新型材料，以使非開挖技術(shù)在燃?xì)忸I(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用。
2  新型管材的應(yīng)用
2.1  鋼骨架塑料復(fù)合管
鋼骨架塑料復(fù)合管是內(nèi)層和外層管壁采用聚乙烯（PE），并在中間加入兩層甚至多層鋼絲網(wǎng)格狀增強(qiáng)層或網(wǎng)狀鋼板增強(qiáng)層，高強(qiáng)度鋼絲或網(wǎng)狀鋼板對 PE 管進(jìn)行纏繞增強(qiáng)，大大提高了 PE 管的強(qiáng)度。鋼骨架聚乙烯塑料復(fù)合管是一種新型雙面防腐壓力管道。具有優(yōu)異的長期使用和抗快速開裂性能、較低的線性膨脹系數(shù)、良好的抗腐性能、極佳的抗紫外線性能、輸送阻力小等優(yōu)點(diǎn)，近年來被普遍應(yīng)用于燃?xì)?、石油、化工及市政建設(shè)等行業(yè)和領(lǐng)域。鋼骨架塑料復(fù)合管的安裝方面，還沒有形成相應(yīng)的國家或行業(yè)的規(guī)范，各省市、企業(yè)都是根據(jù)復(fù)合管廠家提供的施工要求或自行編制的企業(yè)制度進(jìn)行施工。目前，鋼骨架塑料復(fù)合管一般是采用電熔連接，該管道及管件與其它類型的儀表、管道、閥門之間基本采用法蘭連接。該項技術(shù)成果應(yīng)用后施工效率高，經(jīng)濟(jì)效益明顯，具有廣闊的應(yīng)用前景。這兩樣新型管材相比傳統(tǒng)的管材，優(yōu)勢非常突出，我們可以嘗試從研究新型材料的角度出發(fā)，研究出能夠普遍使用于各類非開挖技術(shù)的燃?xì)夤艿馈?br /> 2.2  纖維玻璃
針對上述問題，美國材料協(xié)會（ASTM）對不同的非開挖技術(shù)制訂不同的管材標(biāo)準(zhǔn)。我國在塑料管材用于燃?xì)夤艿婪矫孢h(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。近年來，一種稱為纖維玻璃（Fiberglass）的塑料材料逐漸應(yīng)用于非開挖技術(shù)。纖維玻璃纏繞增強(qiáng)熱固性樹脂夾砂管，又稱為玻璃鋼夾砂管或夾管，其特點(diǎn)是在管的結(jié)構(gòu)層中間層加入優(yōu)質(zhì)硅砂填料，以增加管的厚度，增強(qiáng)管的環(huán)彎曲慣性矩，使夾砂管在生產(chǎn)成本不大的情況下大大提高了管道的軸向拉伸和環(huán)剛度強(qiáng)度，由纖維玻璃做成的管材可在頂管施工中應(yīng)用，夾砂管優(yōu)于其它管材的優(yōu)良特性有耐腐蝕性、使用壽命長、抗沉降能力強(qiáng)、安全性好等方面。這些優(yōu)勢使得夾砂管在非開挖頂管技術(shù)中成為新寵。目前，夾砂管在非開挖技術(shù)的應(yīng)用中，一般是DN1800 以上的管道，很少采用 DN1200 和 DN1400 等小管徑管道。用纖維玻璃做成的內(nèi)襯可用于管道修復(fù)的翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法，另外，一般的水泥管或鋼筋水泥管加人纖維玻璃材料后也可大大加強(qiáng)水泥管的強(qiáng)度，特別是它的韌性。
3  結(jié)語
管材的提升與非開挖技術(shù)可以說是相輔相成的，PE 管的發(fā)展大大促進(jìn)了非開挖技術(shù)的發(fā)展，但仍然無法滿足非開挖技術(shù)的所有領(lǐng)域，因此需研究新型材料，以進(jìn)一步完善非開挖技術(shù)。