劉鑫，陳木程

（桂林港華燃氣有限公司，廣西 桂林 541100）

燃氣PE管道，因其特有的優(yōu)勢，在我國城鎮(zhèn)燃氣輸送方面被廣泛應(yīng)用。而燃氣PE管道又因其自身存在的局限性，即露天或架空安裝容易造成紫外老化或人為損壞，因此城鎮(zhèn)PE燃氣管一般采用埋地安裝。然而，城鎮(zhèn)PE燃氣管輸送的介質(zhì)易燃易爆，且安裝在城鎮(zhèn)下面，影響安全因素眾多，稍有不慎，可能導(dǎo)致人員傷亡和財產(chǎn)損失，甚至引發(fā)二次災(zāi)害，對社會經(jīng)濟和居民人身安全造成嚴重的損失和傷害[1]。本文通過理論結(jié)合實踐的方式對劣質(zhì)管材及管件、施工質(zhì)量、第三方破壞、地質(zhì)沉降以及蟻類侵蝕這五種常見的城鎮(zhèn)埋地PE 燃氣管道典型失效模式進行論述，從材質(zhì)源頭、安裝施工質(zhì)量、運行維護等方面提出了對應(yīng)的防治措施，避免或減少了燃氣管道事故的發(fā)生。

1 失效模式

1.1 劣質(zhì)的管材及管件

管材生產(chǎn)商作假，使用不合標(biāo)準的原材料生產(chǎn)燃氣PE管，而泥土中的硫酸鹽還原菌會把泥土中的硫轉(zhuǎn)化成硫化氫，不合標(biāo)準的PE原材料中含鉻酸鉛，它會與硫化氫產(chǎn)生反應(yīng)，產(chǎn)出黑色的硫化鉛，使得PE燃氣管發(fā)生失效，而符合標(biāo)準的PE管原料并不含鉻酸鉛。PE管材生產(chǎn)時，沒有使用100%全新PE原料，而且過濾PE原料成效不達標(biāo)，混進雜質(zhì)，導(dǎo)致管材存在不透光毛細孔，使用過程中PE管可能會發(fā)生泄漏。生產(chǎn)黑色PE管材所使用的PE原料水分偏高，熱熔接時炭黑中的水分氣化，進而在熔接面產(chǎn)生小氣泡，嚴重時將影響接口性能。為增加熔體流動速率，生產(chǎn)閥門時將高密度的PE原材料與低密度PE原材料混合，削弱了物料強度和抗慢速裂紋增長性能，使用過程中閥門破裂導(dǎo)致氣體泄漏，如圖1所示。綜上所述，劣質(zhì)的原材料生產(chǎn)的管材及管件均可導(dǎo)致管道的失效。

圖1 閥門破裂致氣體泄漏

1.2 施工質(zhì)量

第一，PE 燃氣管道在施工過程中，存儲不規(guī)范，露天存放過久，會導(dǎo)致管道老化，變質(zhì)；第二，由于施工人員野蠻施工或操作不當(dāng)也會導(dǎo)致管道被破壞；第三，隨著各種新型設(shè)備、新技術(shù)的投入，施工人員對于新設(shè)備、新技術(shù)的掌握程度不夠等也會導(dǎo)致管道被破壞；第四，在對鋪設(shè)的管線進行回填土?xí)r，大粒徑或較為尖銳的石子或其他硬質(zhì)雜物，也可能導(dǎo)致PE 管劃傷或因石子的存在而導(dǎo)致受力不均，造成 PE燃氣管道的破壞[2]。

1.3 地質(zhì)沉降

地質(zhì)沉降可能是人為造成、也可能是不可抗力的自然災(zāi)害造成或二者共同作用造成[3]。建設(shè)施工、過度開采等人為因素，破壞了原有土質(zhì)的平衡狀態(tài)可以造成地質(zhì)沉降；地質(zhì)滑坡、地震等不可抗力的自然災(zāi)害也可導(dǎo)致地質(zhì)沉降，危害城鎮(zhèn)PE燃氣管道的安全運行。

1.4 第三方破壞

根據(jù)以往的事故調(diào)查顯示，城市PE燃氣管道的事故有50%以上是由第三方破壞造成的。城鎮(zhèn)道路施工、地基、管溝開挖、管路、線纜鋪設(shè)等施工過程都有可能造成城鎮(zhèn)燃氣PE管道的破壞，這些統(tǒng)稱城鎮(zhèn)燃氣PE管道第三方破壞[4]。

1.5 蟻類對管道侵害

近年來，我國南方屢有蟻類（主要為紅火蟻和白蟻）對PE管道侵蝕事件，造成管道降壓使用，或者破損及泄漏，如圖2所示。我國南方地區(qū)因氣候和環(huán)境原因，為蟻類的孳生提供了有利條件[5]。蟻類在潮濕或者有枯木的綠化帶中筑巢繁殖，啃食燃氣管道附近各種物質(zhì)，危害燃氣管道的安全運行[5]。

圖2 蟻類對PE管道的侵蝕

2 防治措施

2.1 保證管材及管件質(zhì)量的措施

采購管材及管件時選購指定的PE牌號的原料，且定期抽樣，由PE原料供應(yīng)商進行原料鑒定，了解PE管生產(chǎn)過程及每生產(chǎn)階段所需品控手段；審核供應(yīng)商的能力，確保產(chǎn)品質(zhì)量，須使用100%認可PE混配料，確保供應(yīng)商使用100% 指定牌號的PE原材料。避免用黑色PE管材，要求管材供應(yīng)商必須在生產(chǎn)管材前對黑色PE料作二次烘干，檢查水分質(zhì)量分數(shù)(≤200×10-6)，追蹤及更換已安裝的當(dāng)批首五個生產(chǎn)的彎頭，嚴厲要求供應(yīng)商對每批注塑管件的熔合線質(zhì)量進行檢測；對315 mm或以上大規(guī)格注塑插口管件的熔合線進行超聲波檢驗；生產(chǎn)線冷卻后再啟動生產(chǎn)時，首5個生產(chǎn)管件必須棄掉且記錄在冊。

2.2 保證施工質(zhì)量的措施

第一，施工過程中，管材、管件的運輸、存放應(yīng)嚴格執(zhí)行規(guī)范要求；第二，施工人員應(yīng)按技術(shù)規(guī)范要求施工，不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用，熟練掌握新技術(shù)、新設(shè)備的使用，把握施工環(huán)境及施工時機，提高工作效率的同時降低外力破壞的可能；第三，將回填土過篩，篩除較大粒徑的石子后用細土回填在鋪設(shè)完畢的PE燃氣管道上方；為增加PE燃氣管道的抗壓能力，可在細土上方加蓋一層混凝土保護板[2]。

2.3 地質(zhì)沉降破壞的防治措施

第一，嚴格執(zhí)行地基施工工藝、規(guī)范施工流程，做好地質(zhì)不均勻沉降的預(yù)防工作。第二，針對已經(jīng)出現(xiàn)的地質(zhì)沉降問題，可以采用強夯法、換填法、墊層法等方式，對地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行處理。第三，優(yōu)化燃氣管道施工設(shè)計，從材料選擇、燃氣管道設(shè)計等方面，提前預(yù)估地質(zhì)沉降可能造成的影響，排除安全隱患。第四，選擇合理的管道材料，在保證材料質(zhì)量的前提下，選擇塑性良好的燃氣管道材料。第五，加強管道后期維護，巡查人員應(yīng)定期巡查燃氣管道施工區(qū)域，觀察周邊地基的沉降現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)問題及時處理，防范燃氣事故風(fēng)險。第六，提高施工人員的整體素質(zhì)，應(yīng)強化燃氣管道安裝施工作業(yè)的后期驗收，落實安全教育、責(zé)任制度，強化燃氣管道敷設(shè)、地基不均勻沉降處理中的安全意識，嚴格把控燃氣管道施工中的安全關(guān)、質(zhì)量關(guān)，為燃氣管道可靠生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)[6]。

2.4 第三方破壞的防治措施

在PE燃氣管道上方設(shè)置警示帶，并在地面設(shè)置醒目的標(biāo)志，避免后續(xù)施工誤挖或違章建筑加蓋等對PE管造成破壞；加強對燃氣管網(wǎng)的巡檢工作，燃氣管線處于其他施工單位的施工范圍時，必須派遣專門的巡檢員對施工單位進行監(jiān)督和技術(shù)溝通，保證施工的安全，排除在用PE 燃氣管道的安全隱患。

2.5 燃氣管道蟻害的防治措施

2.5.1 投用前的預(yù)防措施

安裝要求：PE燃氣管道的安裝管溝深度盡可能開挖到在水位以下，且遠離樹木的位置?；靥钔练矫娴囊螅簢栏癜凑找?guī)范要求執(zhí)行砂層回填，不允許回填廢舊物料、木頭、硬石、垃圾等雜物；在蟻類多發(fā)區(qū)的回填土中拌入一定劑量的防蟻藥物[7-11]。

2.5.2 運行中的預(yù)防措施

加強對管線巡查，有條件的地方盡量將管道上方的雜草灌木叢清除，便于日常巡查、觀察，將蟻類經(jīng)?；顒拥牡胤交蛘咴?jīng)發(fā)生蟻害區(qū)域記錄在冊，對管網(wǎng)蟻害多發(fā)區(qū)進行綜合評估，確定多發(fā)區(qū)、高風(fēng)險區(qū)域，聯(lián)系蟻類防治機構(gòu)，了解當(dāng)?shù)叵侇惗喟l(fā)區(qū)的分布情況。積極配合當(dāng)?shù)卣_展專項蟻害防治工作[5]。

重點監(jiān)控蟻類多發(fā)區(qū)、高風(fēng)險。在蟻類多發(fā)區(qū)、高風(fēng)險投放誘蟻箱毒餌，定期查看誘蟻效果；查看用戶非用氣時段局部區(qū)域整體掛壓情況[5]；對蟻害多發(fā)區(qū)、高風(fēng)險區(qū)域安裝遠程感應(yīng)式蟻類檢測裝置，實時監(jiān)控蟻類在多發(fā)區(qū)、高風(fēng)險的活動情況[7]。

3 結(jié)論

本文通過理論結(jié)合實踐的方式，分別從劣質(zhì)管材及管件、施工質(zhì)量、第三方破壞、地質(zhì)沉降以及蟻類對管道的侵蝕等五個方面入手，分析了城鎮(zhèn)PE燃氣管道常見的失效模式，從材質(zhì)源頭、安裝施工質(zhì)量、運行維護等方面并提出了對應(yīng)的防治措施避免或減少了燃氣管道事故的發(fā)生，保證燃氣PE管道的安全平穩(wěn)地運行。