管道占压引发的 PE 燃气管应力集中破裂风险​

傍晚六点，小区路口突然升起刺鼻的燃气味。开挖后，人们发现一条DN200的PE燃气管像被踩扁的吸管，管壁中央裂出一道80毫米长的锯齿口。事故调查结论只有一句话——“占压引发应力集中破裂”。看似简单的五个字，却藏着太多被忽视的细节。

一、占压如何“点穴”pe管

聚乙烯的柔韧性让它能抵抗地基不均匀沉降，却也带来“软柿子”属性。当车辆、施工垫板或临时堆土长期压在管顶，外力通过回填层传递到管壁，形成局部弯曲。PE管截面由圆形变为椭圆，弯曲内侧纤维受压、外侧受拉，应力瞬间升高3～5倍。更危险的是，管材焊接处的“焊脊”本身就有0.3 mm左右的余高，成为天然缺口；再加上砂石回填的棱角，应力在这一点“扎堆”，形成裂纹源。实验数据显示，当环向应力达到22 MPa时，裂纹扩展速率可由每天0.2 mm飙升至12 mm，进入“失控”阶段。

二、裂纹的三步“黑化”

1. 慢速扩展期：应力集中点出现银纹，肉眼难辨，燃气内压把银纹一点点撑开。

2. 快速扩展期：裂纹深度超过壁厚1/3，剩余壁厚无法承受内压，裂纹一夜穿过管壁。

3. 突发爆裂期：燃气从裂口高速喷出，管壁被撕裂成“鱼尾”状，周边回填砂被瞬间掏空，形成空腔，路面随之塌陷。

三、占压“雷区”画像

通过全国近五年案例梳理，三类场景最易出事：

① 小区绿化改造后，移栽大树土球（约1.5吨）直接压在管线上方；

② 临时道路钢板铺设，16吨吊车每天往返；

③ 地铁施工围挡，钢筋、模板集中堆载，局部压力超过90 kN/m²。

它们共同特征是：荷载大、时间长、无分散板，且多发生在PE管运行7—12年的“中年期”，此时材料抗裂纹性能已下降30%。

四、把风险“算”出来

现场没有实验室？一把卷尺、一部手机也能评估：

1. 测椭圆度：管径变形率≥5%，即进入警戒；≥8%，建议停气换管。

2. 算荷载：土柱+车辆按《城镇燃气输配工程施工及验收规范》公式简化，单轴总重×0.65/轮胎触地面积，结果＞70 kN/m²必须卸载。

3. 看时间：占压持续超过两周，裂纹扩展概率呈指数级上升，需立即开挖验证。

五、四步现场处置法

① 先隔：用沙袋筑1.5米宽隔离带，禁止二次加载；

② 再散：铺设10 mm钢板或枕木分散板，把点荷载变成面荷载，降低应力峰值60%；

③ 后检：沿管轴向每0.5米开挖“探坑”，用酒精擦拭管壁，借助LED侧光检查银纹；

④ 终修：若发现裂纹，采用“PE套筒+电熔修补鞍”组合，套筒长度≥裂纹两端外各200 mm，修补后0.6 MPa压力复压30分钟无渗漏方可回填。

六、日常巡检“三件套”

1. 视觉标记：在管线上方喷涂“燃气禁压”橙色警示，每2米一处，比插小旗更抗风雨；

2. 科技哨兵：安装低成本光纤应变片，占压应力超15 MPa自动推送短信到值班手机；

3. 群众报险：在小区电梯贴二维码，业主扫码即可上传占压照片，后台自动定位管位，实现“人人当巡检”。

七、给管理者的三句话

占压不是“压一下”那么简单，而是给PE管点了“死穴”；

应力集中一旦形成，裂纹会自己“加班”生长；

把占压当事故苗头，而不是文明施工瑕疵，燃气安全才真正有明天。