城鎮(zhèn)燃氣施工中的管道接口質(zhì)量控制探討

楊楠YANG Nan

（四川華油集團有限責任公司，成都 610000）

0 引言

在城鎮(zhèn)燃氣施工中，管道接口連接是質(zhì)量控制的關鍵環(huán)節(jié)，其質(zhì)量好壞直接影響了后期燃氣管網(wǎng)的運行質(zhì)量。由賀雷等[1]的相關統(tǒng)計可知，城鎮(zhèn)燃氣發(fā)生的泄漏事故中接口泄漏高達84%，且發(fā)生泄漏的管道以低壓管道為主，占比高達90%，那10%為中壓管道。城鎮(zhèn)燃氣項目施工中用的中壓管道及低壓管道多為PE 管材（埋于地下）及鍍鋅管材（在室內(nèi)、室外架空），鋼管用的較少。上述管材中鍍鋅管發(fā)生泄漏事故的幾率最大，PE 管次之。因此，為了減少和防止因管道接口質(zhì)量不達標而引起燃氣泄漏等安全事故，非常有必要深入探究有效控制城鎮(zhèn)燃氣管道接口質(zhì)量的措施，以提高城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)運行的穩(wěn)定性及安全性。

1 城鎮(zhèn)燃氣管道施工概述

管道是當前運輸天然氣非常重要的載體，主要分為輸氣、集氣及配氣三種管道。同時，城鎮(zhèn)燃氣管道施工中，選材是一項重要的前期工作，需要綜合考慮及論證現(xiàn)場環(huán)境、使用條件、成本預算及設計情況等因素之后選擇合適的管材。由上述內(nèi)容我們可知，燃氣管道主要可分為低壓管道、中壓管道、高壓管道三大類，其中發(fā)生燃氣泄漏幾率最大的管道是低壓管道，因此，下面主要以低壓管道為例展開相關論述。當前城鎮(zhèn)燃氣施工中用的低壓管材中，PE管（埋地敷設）是用的最多的，其次為鍍鋅管（架于室外），再次為鋼管。

2 PE 管道接口的質(zhì)量控制

2.1 PE 燃氣管道的焊接施工工藝

PE 管材屬于一種無機高分子聚合材料管材，不僅無毒無害，而且也耐高溫、強度高和抗腐蝕，正是因為PE 管具有這些優(yōu)點才被廣泛的應用到了城鎮(zhèn)燃氣管道施工中。對于PE 燃氣管道連接施工而言，其最常用的方式有電熔連接、熱熔連接和鋼塑過渡連接，且在《聚乙烯燃氣管道工程技術標準》CJJ63—2018 中對PE 燃氣管施工有著明確規(guī)定：不能采用螺紋連接或粘結方式進行PE 燃氣管連接，當PE 燃氣管公稱外徑＜90mm 或壁厚＜6mm 時，可使用電熔連接法進行連接；當PE 燃氣管公稱直徑≥90mm 或壁厚≥6mm 時，可使用熱熔連接法進行連接。不管PE 燃氣管理連接施工采用哪種連接方式，都需要根據(jù)焊接工藝標準要求嚴格落實每個環(huán)節(jié)的施工，確保熔接時間及溫度、施加壓力、切換壓力和冷卻時間等都滿足標準，保證PE 管連接質(zhì)量[1]。

在城鎮(zhèn)燃氣管道施工中，為了保障PE 管的連接質(zhì)量并降低成本，通常都會選用熱熔對接方式進行連接，這一連接方式主要有刨削、預熱、吸熱、加熱板取出、對接、冷卻等幾個環(huán)節(jié)的工作。同時，PE 管熱熔對接施工過程中，要保證管材或管件的級別及MFR 是相匹配的，這也是熱熔連接的最基本要求。如果使用的管件其生產(chǎn)廠家不同時，應選擇使用相匹配的焊接設備，否則易影響管材連接質(zhì)量。由此可見，熱熔連接施工中，要根據(jù)工程的實際需要確定工藝參數(shù)，且要跟管材和焊接廠家標定的工藝參數(shù)相匹配。

2.2 PE 燃氣管道的比較優(yōu)勢

對于PE 燃氣管材而言，其被廣泛應用于城鎮(zhèn)燃氣工程施工中，除了是因為其具有良好的強度、無毒無害、抗腐蝕性、延展性及堅韌性外，其比較低廉的價格及耐用性也是主要原因，PE 管材的使用年限通常都能達到50 年，遠超傳統(tǒng)管材的20 年使用年限。同時，PE 管施工操作比較簡便，直接挖掘溝渠并埋設管線就可以，不用做額外的防腐及噴涂處理工作，可有效節(jié)約人力、物力和時間成本。另外，PE 管材良好的耐磨性及耐腐蝕性可以保證其可以長久穩(wěn)定運輸燃氣，可以有效減少維修及更換管道等工作，也有利于縮短工期，從而使得城鎮(zhèn)燃氣維護成本得到有效降低[2]。

2.3 PE 管材的接口質(zhì)量控制措施

2.3.1 設備方面

①選購優(yōu)質(zhì)的焊接設備。

焊接設備是影響PE 管材接口連接質(zhì)量的關鍵要素，同時，當前市場上的PE 燃氣管焊接設備品牌、種類比較多，且質(zhì)量良莠不齊，因此，在選購焊接設備的過程中，不能只考慮設備價格，而是要在綜合考慮質(zhì)量、品牌、口碑等因素的基礎上進行選購。另外，為了減小人為因素對PE管道焊接質(zhì)量的影響，熱熔連接焊過程中應盡可能的選用相匹配的全自動熱熔焊機。

②針對設備做好維護保養(yǎng)工作，使其保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)及性能。

PE 燃氣管道接口施工中，焊機的實際工作狀態(tài)對焊接質(zhì)量有著很大的影響，在加上PE 管焊接基本都是在室外，工作環(huán)境比較差，若定期維護及檢測工作不到位，會增大焊機發(fā)生故障的幾率。因此，城鎮(zhèn)燃氣施工部門及單位每年都要請第三方檢驗機構對PE 管焊機進行檢驗及校定，同時也要認真落實日常檢查及保養(yǎng)工作，避免焊機帶病工作。

2.3.2 材料方面

PE 燃氣管道接口焊接施工時，管道元件等材料的質(zhì)量會直接影響焊接施工的質(zhì)量，所以選用優(yōu)質(zhì)的管道元件可以有效提高PE 燃氣管道的焊接質(zhì)量。為了保障PE 燃氣管道接口焊接施工中材料的質(zhì)量，應做好下面三點：①結合城鎮(zhèn)燃氣項目的實際需要，按照現(xiàn)行的國家及行業(yè)規(guī)范要求，選購合適的管道元件，并嚴格落實管道元件的抽檢工作，只有待管道元件抽檢質(zhì)量合格后再應用到實際工程施工；②在運輸及存儲PE 管道元件的過程中，要采取比較的防護措施，防止管道元件被劃傷或者長期日曬雨淋；③正式開始PE 燃氣管道焊接前，技術人員應檢查好材料質(zhì)量，確保其外觀及質(zhì)量等都合格后再進行焊接。

2.3.3 積極應用互聯(lián)網(wǎng)技術

對于PE 燃氣管道接口焊接施工而言，全自動焊機的應用雖然能提高其自動化水平，并記錄其施工過程，但是也存在一定的缺陷，即無法實時傳輸數(shù)據(jù)，只能事后做總結，難以達到良好的事中控制。鑒于此，為了彌補這一缺陷，應積極應用互聯(lián)網(wǎng)技術，借助其橋接功能構建相應的信息化管理平臺，實施操作規(guī)程檔案實名制，對技術操作人員做人臉識別，同時把其焊接操作全過程實時統(tǒng)計并同步傳送到管理后臺，經(jīng)匹配分析處理判斷操作流程是否存在偏差，若存在偏差便第一時間發(fā)出報警信號；若無偏差則焊接完之后自動提示技術人員，并相關數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾砣藛T那里，作為對技術人員進行績效考核的依據(jù)。這樣全自動焊機與互聯(lián)網(wǎng)技術相結合既能方便監(jiān)管焊接全過程，也能幫助技術操作人員了解自身操作的不足，進行自糾及自省，進而保證PE 管接口質(zhì)量。

2.3.4 其他方面

①控制連接溫度。

PE 燃氣管道接口采取熱熔方式進行連接的時候，應控制連接溫度到190℃~260℃。若連接溫度過高，不僅會使PE 管材的卷邊尺寸增多，而且也易將溶料粘到焊機上，甚至會造成PE 管材的樹脂分子分解，進而影響PE 管材的接口質(zhì)量。而若溫度太低，則會導致聚合物分子無法完全結合，進而會影響接口施工的質(zhì)量[3]。因此，PE 管道接口連接施工中嚴控連接溫度，比如TSG 對加熱板的標準溫度做了明確的規(guī)定：PE80 為210℃，PE100 為225℃。

②控制連接時間及壓力。

PE 管采取電容連接的時候，主要是依靠溶質(zhì)的溶脹來使得分子發(fā)生變形完成連接，不用認為施加外力。而采取熱熔連接的時候，應按照《聚乙烯燃氣管道工程技術標準》CJJ63—2018 中的相關規(guī)定及要求控制時間及壓力。同時，因為PE 管材的熱傳導性比較差，冷卻速度較慢，因此應保持一定壓力進行焊縫冷卻，確保接口的牢固性。

③接口質(zhì)量檢驗。

接口質(zhì)量檢驗是驗證和控制PE 管道焊接質(zhì)量最為直接及有效的途徑之一，通過檢驗PE 管材接口質(zhì)量，能夠第一時間發(fā)現(xiàn)焊接中的不足，并及時改進，從而優(yōu)化接口質(zhì)量。接口質(zhì)量檢驗的要點如下：1）做完熱熔連接后，要對接口做100%翻邊，并檢查其對稱性及對正性，而且也應做不少于10%的翻邊切除檢驗。為提高接口焊接質(zhì)量，及時人員也要按10%或者最少不能少于5 個對焊口進行抽檢，確保焊縫表面沒有氣孔、裂縫及鼓泡等問題，且接口錯邊應≤10%管材壁厚。2）對接口做破壞性試驗。PE 管連接采取全自動熱熔方式時，應抽出5%的接口或不能少于3個接口做破壞性試驗，并深入檢查其內(nèi)部的熔合情況，若融合不完全則視為不合格[4]。

3 鍍鋅管絲扣連接質(zhì)量管控

大量實踐證明，在城鎮(zhèn)燃氣中低壓管道中鍍鋅管是發(fā)生泄漏事故最多的管材。鍍鋅管多被用于低壓室內(nèi)燃氣管道，主要采取螺紋連接方式進行連接，所以鍍鋅管的連接質(zhì)量易受到套絲質(zhì)量及安裝技術水平的影響，不管是套絲質(zhì)量還是安裝技術水平究其本質(zhì)都是人為影響因素，因此，鍍鋅管連接施工中要重點控制人為因素。

3.1 套絲質(zhì)量問題與應對措施

套絲操作比較簡單，同時也不需要持證上崗，但是套絲也有著一定技術要求的工作，沒有熟練套絲經(jīng)驗的技術人員很容易就會出現(xiàn)絲扣粗糙、斜絲或二次進刀不慎而引起斷絲等問題。同時，城鎮(zhèn)中燃氣施工的地點也比較分散，套絲地點也比較分散，進行套絲的人員也比較雜亂，給質(zhì)量監(jiān)管工作帶來了不少難度，甚至個別人員心存僥幸，為了加快施工速度只進刀一次（最多只能攻制9 絲），這也就能勉強滿足DN20 及以下鍍鋅管材連接對絲扣數(shù)的要求，無法滿足DN25 及以上鍍鋅管材連接對絲扣數(shù)的要求[5]。此外，即便有些班組會進行二次進刀來增加絲扣數(shù)，但是也會因技術水平不夠而破壞第一次進刀的絲扣，引發(fā)斷絲或亂絲等問題。

鑒于此，要想有效提高絲扣質(zhì)量，可以采取統(tǒng)一培訓、集中套絲及專項檢查相結合的管理模式加強套絲管理。首先要求各施工班組制定套絲的專項方案，確定套絲的地點、工藝及人員管理制度。然后積極構建標準化的套絲場所，統(tǒng)一規(guī)劃和設置材料存放區(qū)、套絲區(qū)及成品保護區(qū)等。同時，針對技術人員進行專項套絲培訓及考核，待技術人員套絲考核通過后發(fā)放相應的證書并建檔，確保套絲人員的能力及穩(wěn)定性。再定期組織經(jīng)驗豐富的技術人員對套絲質(zhì)量進行專項檢查，只有合格達標的成品才能運到施工現(xiàn)場安裝使用。此外，作為建設方及監(jiān)理方也應不定期到現(xiàn)場進行套絲質(zhì)量檢查，切實提高套絲質(zhì)量。

3.2 安裝技術水平提升

在鍍鋅管接口連接施工過程中，為了確保施工質(zhì)量，也要重視技術人員安裝技術水平提升。相關文獻研究表明[6]，鍍鋅管以備腐蝕的部位基本都是集中管道接口的絲扣部位和樓板部位等。室內(nèi)管道要是規(guī)范中明確要求了，鍍鋅管絲扣連接應用聚四氟乙烯做封閉處理，擰緊之后應外露1 絲~3 絲的絲扣。但是實際施工中因為技術人員的自身素質(zhì)等影響，再加上管徑越大需要的進絲扭力就越大，同時，工字彎部位的空間比較有限、發(fā)力困難，因此實際施工中進絲不到位的情況時有發(fā)生。進絲不到位不僅易因用戶裝修時發(fā)生碰撞等而出現(xiàn)松動，進而增大泄漏風險，而且也會因為絲扣外露的過多而易被腐蝕，不利于燃氣管網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行[7]。因此，需制定有效的辦法提高技術人員的安裝技術水平。

3.2.1 優(yōu)化人員結構，強化培訓管理

為各施工單位最少安排一名有著鍍鋅管連接施工豐富經(jīng)驗的人員擔任技術主管，對鍍鋅管連接施工的整個過程加強質(zhì)量及質(zhì)量監(jiān)管[8]。并強化技術人員的培訓教育及質(zhì)量安全警示教育，促使每一位技術人員都能意識到自身的責任，并自覺按照規(guī)范及施工要求進行操作，確保鍍鋅管接口質(zhì)量。

3.2.2 強化監(jiān)督管理，加大問責力度

建設方和監(jiān)理方應組建質(zhì)量監(jiān)督管理小組，定期檢查鍍鋅管施工質(zhì)量，在現(xiàn)場對技術人員的規(guī)范、規(guī)程掌握情況進行測試，對不合格的項目，及時停工整改，甚至撤換技術主管，并對技術人員進行重新培訓[9]。

4 鋼管接口焊接質(zhì)量控制措施

鋼管通常都是采取焊接方式進行接口連接，其質(zhì)量主要受電焊工技術能力影響。相比較于鍍鋅管及PE 管，鋼管的接口質(zhì)量科利用無損檢測技術進行直觀的檢測及評定[10]。在鋼管焊接管理工作中，通常都是偏重于對焊接工藝的認定及焊接人員的培訓和審查，對焊接人員的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析比較少，相應的激勵考核也存在缺陷。同時，無損檢測的監(jiān)管工作不足，焊接的合格情況主要依賴檢測單位，但是缺少對無損檢測單位的第三方質(zhì)檢。

4.1 借助信息化手段強化焊工的數(shù)據(jù)分析

在城鎮(zhèn)燃氣信息化管理平臺中，可以接入鋼管焊機及無損檢測管理等燃氣工程管理的子項，加強無損檢測從委托申請到結果反饋全過程的監(jiān)控及管理。同時，也可利用平臺的表單化管理功能統(tǒng)計和分析鋼管焊接的合格率、焊縫缺陷類型及返修情況等等，并以此為基礎構建相匹配的獎懲機制。

比如，對于每個月合格率小于90%的項目所涉及的返修費用或者增加的焊口費用均由施工方承擔；同一焊口返修次數(shù)夠3 次的，要通報該焊工，且通報次數(shù)累計達到3次的焊工，要記入焊工黑名單。以此來優(yōu)化焊工隊伍質(zhì)量。運用信息化平臺還可以對檢測的時效性和返修口的時效性進行跟蹤管理，以提升工程各方效能；同時可詳細保留原始檢測結果，以確保無損檢測結果的可靠性[11]。

4.2 第三方質(zhì)檢復審

為了進一步確保鋼管焊接質(zhì)量，建設方應聘請有專業(yè)資質(zhì)的第三方質(zhì)量機構抽檢和復核檢測結果，以進一步強化鋼管接口質(zhì)量管控。質(zhì)檢復審的主要內(nèi)容包括有：檢測人員的資質(zhì)、特種設備的性能、底片的規(guī)范性、檢測方式與檢測數(shù)量的合規(guī)性、缺陷判定的準確性以及檢測報告完整性等等，通過全面閉環(huán)的管理，可有效提高鋼管接口質(zhì)量。

5 結語

綜上所述，城鎮(zhèn)燃氣工程是關乎國計民生的重要基礎設施，其能否長久安全穩(wěn)定的運行直接影響著城鎮(zhèn)居民的生活質(zhì)量及安全。因此，在城鎮(zhèn)燃氣管道接口連接施工中，不管哪種管材都要提前做好質(zhì)量控制方案，并重視和落實好材料、人員、設備及技術等方面的質(zhì)量控制工作，保證城鎮(zhèn)燃氣管道接口質(zhì)量，有效防止燃氣泄漏事故發(fā)生，為城鎮(zhèn)的現(xiàn)代化發(fā)展保駕護航。