长春市住宅小区地下车库燃气管道有关问题的研究

一、小区地下车库上方燃气管道现状及问题

目前, 大多数的小区都有地下车库, 其中50%的地下车库上方需埋设燃气管道, 覆土厚度为50cm-120cm。

浅埋的燃气管道通常采用防腐钢质管道, 长春冻土层的深度为1.69m, 地下车库上方燃气管道基本埋设冻土层内, 由此极易出现两个主要问题。

一是, 地下车库上方敷设钢质管道, 无疑使庭院管道长度及管件的数量大幅增加, 管道焊接质量易出现瑕疵, 从而增加了由焊缝质量问题而引发的事故率。

二是, 冬季土壤会发生冻涨, 钢质管道的弹性模量非常大, 浅埋的钢质燃气管道会产生非常大的拉伸或压缩应力, 管道焊口部位极易发生断裂, 导致燃气泄漏, 引发事故。

二、解决问题的对策

通过充分的调查研究与分析, 地下车库上方燃气管道拟采用保温PE管道, 代替钢管。对此, 主要有以下几点的可行性分析。

(一) 聚乙烯燃气管简述

随着科学技术、生产工艺的进步, 塑料管材开发利用的不断深化, 目前聚乙烯管道已经用于各个领域的液体、气体、固体的输送, 尤其是在燃气输送方面的应用更为普遍。

聚乙烯燃气管材的优势是能解决钢管、铸铁在使用期内普遍发生的管道腐蚀和接头泄漏这两大难题。聚乙烯管的主要优点体现在:1、耐腐蚀;2、严密性好;3、高韧性;4、聚乙烯管具有优良的挠性;5、良好的抗划痕能力;6、使用寿命长, 可达50年以上;7、重量轻。

(二) 聚乙烯管道设计连接要求

依照中华人民共和国行业标准《聚乙烯燃气管道工程技术规程》 (CJJ 63-2008) , 必须遵循以下五个方面。

1、管道连接规定:

适宜的工作温度是-20-40℃, 公称直径小于或等于630mm。

2、管道设计一般规定:

聚乙烯管道在输送人工煤气、液化石油气和天然气时, 其设计压力应符合下表的规定:

聚乙烯管道的最大允许工作压力 (MPa)

3、聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道工作温度在20℃以上时, 最大允许工作压力应按工作温度对工作压力的折减系数进行折减, 折减系数应符合下表的规定:

4、聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道埋设的最小覆土厚度 (地面至管顶) 应符合下列规定:

埋设在车行道下, 不得小于0.9m;埋设在非车行道 (含人行道) 下, 不得小于0.6m;埋设在庭院 (指绿化地及汽车不能进入之地) 内时, 不得小于0.5m;埋设在水田下时, 不得小于0.8m。

当采取行之有效的防护措施后, 上述规定均可适当降低。

(三) 长春本地低温状况

(四) PE管保温层结构及性能

1、保温层结构

如题所示保温层由聚氨酯保温泡沫与外层PE管壳组成。

2、保温层材料:

聚氨酯泡沫:黑料为德国进口亨斯曼纯原料;白料为天津聚星新型环保全水组合料。

外护管壳:采用大庆石化、齐鲁石化、吉化出产的聚乙烯纯原料颗粒。

3、保温层厚度确定

保温管保温层厚度是通过试验确定的:取保温层厚度为50mm的保温管, 在保温管内放置盛满水的容器, 然后将保温管端口封闭, 放置在冷冻箱中, 试验温度设置为-45℃, 静置24小时后, 取出试样, 检查容器内水温的变化。通过试验, 得出结论:产品保温层厚度50mm时, 水温下降2-3℃/天。所以说:当保温层达到50mm厚度时, 外界温度对管内介质基本上没有影响。

4、保温层的使用年限

保温层是聚氨酯发泡剂在发泡过程中形成大小不等的微小、密闭气孔, 气孔的最大直径不超过0.5mm, 由于发泡剂本身不导热, 发泡剂内的密闭气体又不流动, 这样就实现保温效果。所以, 只要不破坏保温层, 就能达到保温效果, 也就是说:只要外护管壳不破损, 没有其它介质接触到保温层, 不破坏保温层, 保温层本身就没有使用年限。

5、保温管与PE层的附着力

通过电晕设备, 在PE管壳内形成微小的凹坑, 同时也使管壳带有极性, 这样就能保证保温管与PE层的附着力。

6、保温层材料对PE管性能是否有影响

首先, 聚乙烯本身具有耐腐蚀性能;其次, 发泡剂主要成分是多元醇和组合聚醚, 不具有腐蚀性。所以, 聚氨酯保温管的外护管壳选用聚乙烯管材。

7、保温层材料的强度

保温层压缩强度≥0.3MPa (国标CJ/T114-2000) , 本公司产品可以达到0.6-0.8MPa。

8、补口补伤及管件保温的处理:

两件保温管连接好后, 用电熔套直接焊接, 然后再在空腔内注入发泡剂填充。

9、保温层材料防水性能

聚氨酯泡沫不溶于水, 此外, 泡沫本身由无数个封闭的密闭气泡组成, 将水与工作管完全隔离开, 具有良好的防水性能。

(五) 结语

通过上述分析, 小区内低压浅埋燃气管道可采用带保温层的PE管道。

(一) 规范要求, PE管的工作温度为-20—40℃。长春市2000—2014年40厘米极端地温观测数据统计, 2012年排倒数第一位, 最低值为-10.2℃。考虑埋深、极端天气等情况, 在PE管外加设50mm厚的保温层后, 完全可以把PE管的工作温度控制在-15℃的范围内, 满足PE管的工作温度下限。

(二) PE管易于施工, 管道、管件通过热熔或电熔连接, 连接过程使用专用设备, 人为的干扰因素极少, 焊接质量有充分的保证。

(三) PE管具有良好的延伸率, 可以通过自身的变形释放由于土壤冻涨产生的应力, 不致产生管道或焊缝的破坏。

(四) 当PE管埋设在机动车道下时, 其深度要大于等于0.9米, 当PE管埋设在没有机动车或机动车不会放置的位置时, 其深度要大于等于0.5米。当埋设的深度不能达到规范的要求, 可采用砌筑沟槽的措施来解决。

摘要：随着我市住宅小区数量的增加和品质的提高, 以地下车库为代表的地下建筑物广泛的出现在小区庭院中。在使用过程中, 管道质量本身的问题及在寒冷环境下管道易引发的问题都可能导致公共设施发生重大危险。因此, 如何解决好这些问题, 保证公共设施的安全具有重要的现实意义, 本文将通过呈现小区地下车库上方燃气管道的现状、分析管道易出现的问题来提出解决对策。

关键词：小区,地下车库,燃气管道