近年來，燃氣管道非開挖技術以其不需要大面積開挖路面即可完成燃氣管道的敷設和修復、工期短、污染少等優(yōu)勢，迅速在世界各地推廣普及，該技術也在不斷的完善，其種類也在逐漸增加。*，新建道路和主要交通干道基本位于繁華地段，開挖路面敷設管道必然會造成城市交通環(huán)境污染以及不便，而隨著城市的快速發(fā)展以及城市規(guī)劃的加強，這些道路不讓隨意開挖。在高速公路、鐵路、河流等難以實現(xiàn)直接開挖的地方，大多采用非開挖技術完成燃氣管道的修復或敷設。非開挖技術的應用減少交通不便以及環(huán)境污染，提升了城市居民的生活品質(zhì)，是一種*的施工方法。

     然而，目前的非開挖技術并不能*替代傳統(tǒng)的直接開挖法，本文對現(xiàn)狀非開技術管材選擇進行了分析，指出了目前非開挖技術在材料方面存在的問題，并介紹了幾種新型材料，提出了今后可從研究新型材料的角度出發(fā)進一步完善非開挖技術。
            

PE燃氣管道各非開挖技術及管材分析

1、非開挖技術所需管材分析

    燃氣管道非開挖技術包括非開挖修復技術和非開挖技術，前者是在原有燃氣管道的基礎上，針對管道損壞采取相應的修復技術，后者是敷設新的燃氣管道。管道在投運15～20年后，會在不同程度上老化或損壞。尤其足早期防腐措施不完善的埋地管道，發(fā)生穿孔或泄漏事故的概率大大增加。對這些損壞或老化的燃氣管道采用何種修復技術，是燃氣公司必須面臨和解決的難題。由此產(chǎn)生了管道非開挖修復技術，包括裂管、管道穿插法和翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法等。當需要在城市主要干道、新建道路、高速公路、鐵路、河流等不允許或沒條件直接開挖的地方敷設新的燃氣管道時，一般采用非開挖技術，包括水平定向鉆和頂管。各類非開挖技術各有優(yōu)勢，也在不同程度上存在缺陷，對管材的需求也不一樣。

2、燃氣非開挖技術常用管材分析

     目前用于燃氣行業(yè)非開挖技術的管材主要是PE管、鋼管、鑄鐵管、陶瓷管、鋼筋混凝土管等。各種管材的性能及適用范圍也大不相同。

      對于幾種非開挖技術，PE管和鋼管的適用范圍更加廣泛。城鎮(zhèn)燃氣管道穿跨越工程技術規(guī)程(CJJ／T250。2016)第4l3．3條明確，水平定向鉆穿越的管材選擇應符合下列規(guī)定：(11當穿越管道的管徑大于DN400或長度大于300m時，宜采用鋼管，并應符合現(xiàn)行標準《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》GB50028的有關規(guī)定；f2)當采用PE管材時，應采用SDR11系列管材，并應符合現(xiàn)行標準《燃氣用埋地聚乙烯fPE)管道系統(tǒng)第l部分：管材》GB15558．1的有關規(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，即使在舊燃氣管道中穿插較小口徑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住條件允許的情況，會選擇PE管。翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯由于其工程特殊性只能選擇內(nèi)襯為防滲層的纖維軟管。然而頂箭只能選擇強度較大的鋼筋混凝土管、鋼管，PE管無法滿足要求。

     由此可以看出，各種管材在不同程度存在缺陷，日前還沒有一種管材能*所有非開挖技術對管材的需求。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，以使非開挖技術花燃氣領域得到更加廣泛的應。        

新型管材的應用

     雖然PE管已經(jīng)住非開挖技術普遍使用，但仍然無法滿足非開挖技術的所有領域，例如頂管施工中就需要更高強度的塑料管村，住裂管、管道內(nèi)穿插和翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法施工中也都要求不同性能的塑料管材。

1、纖維玻璃
     針對上述問題，莢國材料協(xié)會(ASTM)對不同的殲挖技術制汀不同的管材標準。我國在塑料管材婀于燃氣管道方而遠遠落后于發(fā)達。近年來，一種稱為纖維玻璃(Fiberglass)的塑料材料逐漸應用于非開挖技術。纖維玻璃纏繞增強熱同性樹脂夾砂管，又稱為玻璃鋼夾砂管或夾砂管，其特點是在管的結(jié)構層中間層加入硅砂填料，以增加管的厚度，增強管的環(huán)彎曲慣性矩，使炙砂管在成本不大的情況下大大提高了管道的軸向拉伸和環(huán)剛度強度，由纖維玻璃做成的管村可在頂管施工的應用，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、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中成為新寵。目前．夾砂管在非開挖技術的應用中，一般是DNl800以上的管道，很少采用DN1200~flDN1400等小管徑管道。用纖維玻璃做成的內(nèi)襯可用于管道修復的翻轉(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水泥管的強度，特別是它的韌性。

2、鋼骨架塑料復合管
      鋼骨架塑料復合管是內(nèi)層和外層管壁采用聚乙烯(PE)，并住中『H]加入兩層甚至多層鋼絲網(wǎng)格狀增強層或網(wǎng)狀鋼板增強層，高強度鋼絲或網(wǎng)狀鋼扳對PE管進行纏繞增強，大大提高了PE管的強度。鋼骨架聚乙烯塑料復合管是一種新型雙面防腐壓力管道。具有優(yōu)異的長期使劇和抗快速開裂性能、較低的線性膨脹系數(shù)、良好的抗腐性能、的抗紫外線性能、輸送阻力小等優(yōu)點，近年來被普遍應用于燃氣、石油、化工及市政建設等行業(yè)和領域。鋼骨架塑料復合管的安裝方面，還沒有形成相應的或行業(yè)的規(guī)范，各省市、企業(yè)都是根據(jù)復合管提供的施工要求或自行編制的企業(yè)制度進行施工。目前，鋼骨架塑料復合管一般足采用電熔連接，該管道及管件與其它類型的儀表、管道、閥門之基本采用法蘭連接。該項技術成果應用后施效率高，經(jīng)濟效益明顯，具有廣闊的應用前景。

      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各類非開挖技術的燃氣管道。

       PE燃氣管在非開挖技術中應用的優(yōu)勢凸顯，以PE管替換鑄鐵管、陶瓷管、水泥管、鋼筋水泥管以及鋼管等老式地F管道已成為犬勢所趨。PE管具有以下優(yōu)勢，使得其在燃氣非開挖施工中更受到歡迎：

(1)PE燃氣管的柔軟性、重zui輕、表面光滑和接少等特點人人促進了其在非開挖施工中的應用：

(2)與相同長度和外徑的鋼管相比，PE管的施工成本可降低約30％，所需的設備能力也可降低約20％：(3)同時PE管的管壁光滑；輸送能力比鋼管提高30％；

(4)PE管；具有耐腐蝕、使用壽命長柔韌性好、易于彈性變形便牽引、焊接及維修方便等優(yōu)勢。

     PE燃氣管材的提升與非開挖技術可以說是相輔相成的，PE燃氣管的普及大大促進非開挖技術的發(fā)展，但仍然無法滿足非開挖技術的所有領域，因此需研究新型材料，以進一步完善非開挖技術。