一、任务来源
自选项目
二、应用领域和技术原理
应用领域：青岛市高新区由海产品养殖池及盐田等回填形成，虽回填技术国内领先，但由于回填时间短未经过自然沉降，导致在雨后及震动施工现场会产生沉降现象，导致一些路基开裂及管线断裂等。高新区燃气管道使用PE管道铺设，一些特殊区域需要使用PE电熔套筒进行连接，一但发生地基沉降，PE管道会将所受外力传送至最薄弱的电熔套筒处，导致断裂发生危险，为解决这一问题，我们研究了一种PE管道保护装置，主要应用于城镇燃气管网，特别是在回填地、基软等环境下，提高PE管道的稳定性和安全性。
技术原理：
1.一种PE电容套筒不受外力影响的保护装置，利用四片金属瓦片，两片一组，加装在PE电熔套筒的两端，形成包围，利用四根金属连杆进行连接，解决PE电熔套筒沉降、受外力影响漏气的问题。
2.两片金属瓦片在与PE管道进行连接时需要有1mm的过硬配合，过硬配合可以使金属瓦片组成的包围圈固定在PE管道上不会移动。1mm的过硬配合不会损伤PE管道。
3.金属瓦片使用M10的螺栓进行上下连接，PE电熔套筒金属包围圈使用M10的螺杆进行连接。
4.因要保持保护装置的紧密性，固连接过程中需要保持全部松弛状态，待全部安装结束方可紧固。
三、性能指标
本项目研发的PE管道保护装置具备卓越的综合性能指标，专为提高城镇燃气管网中PE管道的安全性和耐用性而设计。装置的性能指标主要包括高效的抗外力冲击能力，能够抵御施工和使用过程中可能遇到的各种外力影响，显著降低管道损坏的风险。其稳定性能确保在不同环境和气候条件下均能保持结构的完整性和固定性，防止因装置移位或变形导致的管道保护失效。耐腐蚀性能指标反映了装置在长期接触土壤、水分及其他腐蚀性物质时的耐久性，确保了长期可靠的保护效果。此外，装置的安装便捷性也是一项重要指标，它通过简化的安装流程和设计，提高了施工效率，减少了安装成本和时间。这些性能指标共同构成了PE管道保护装置的核心竞争力，并在实际应用中展现出其显著的优势和价值。
四、与国内同类技术比较
国内现有的PE管道保护技术主要包括软土夯实、水泥板加固等方法。这些传统方法虽然能够在一定程度上增强管道的稳定性，降低因外部负载导致的损坏风险，但它们同样存在一些局限性。具体来说，这些方法可能会导致施工过程变得复杂，增加工程成本，并且对于不同的环境条件适应性不强，特别是在一些特殊地质或气候条件下，它们的保护效果可能并不理想 。
相比之下，本项目研发的PE管道保护装置，采用了一种创新的技术方案，具有施工简便、成本低廉、适应性强等显著优点。该装置的设计考虑了PE管道在实际应用中面临的沉降和受外力变形问题，并提供有效的外力消除解决方案。通过使用特定的金属瓦片和连杆结构，该保护装置能够为PE管道提供一个坚固的外部保护，减少因沉降或外力作用导致的管道损伤，从而显著提高了管道的安全性和可靠性。此外，该装置的安装过程简便，易于操作，能够在不同的施工环境中快速部署，且成本效益高，有助于降低整体的维护和修复成本 。
五、成果创新型、先进性
创新性：该保护装置的设计融合了金属瓦片与连杆结构的创新理念，这一技术方案在国内外的现有技术中尚未见报道。通过这种结构设计，装置能够为PE管道提供更为全面的保护，有效防止因沉降或外力作用导致的管道损伤，这在传统的PE管道保护技术中是一个全新的突破 。
先进性：保护装置的设计不仅考虑了PE管道的物理特性，还充分结合了实际施工环境和工程需求。通过采用耐腐蚀材料和精密的制造工艺，装置在强度、耐久性以及耐腐蚀性方面均达到了行业领先水平。此外，该装置的安装简便，成本效益高，易于大规模推广应用，具有较高的技术成熟度和市场应用前景 。
六、作用意义
安全性提升：该保护装置通过其创新性设计，显著提高了PE管道对抗外力破坏的能力，从而有效降低因管道破裂或损伤导致的燃气泄漏风险。这一改进不仅减少了事故发生的概率，而且通过确保燃气供应的连续性和稳定性，为城市的安全运行提供了坚实的保障。
经济性改善：在经济层面，该装置通过预防PE管道的损坏，显著减少了因维修或更换管道而产生的直接成本。此外，通过减少因事故停气导致的间接经济损失，该装置为燃气运营商提供了更高的经济效益，同时也减轻了因停气给用户带来的不便和额外成本。
社会效益：社会效益方面，PE管道保护装置通过确保燃气供应的稳定性和可靠性，保障了居民和企业的日常生活及生产活动不受影响。这一点在极端天气或复杂地质条件下尤为重要，有助于维护社会秩序和公共安全，增强了公众对燃气供应系统的信心，对于维护社会稳定和促进社会和谐具有重要作用。
综合效益：综上所述，PE管道保护装置的推广应用，将在提高燃气管网的整体安全性能、降低维护成本、保障社会稳定等方面发挥重要作用。随着技术的不断成熟和市场的广泛认可，该装置有望成为城镇燃气管网建设和维护的重要选择，为相关领域带来革命性的进步。

一、推广应用的范围、条件和前景
应用范围：该PE管道保护装置适用于各种城镇PE燃气管网，尤其是那些面临较大施工挑战的地区。其设计考虑了燃气管网在实际应用中可能遇到的各种复杂情况，提供了一种可靠的消除外力的解决方案，以适应不同的安装需求和运行条件。
推广条件：为了实现该装置在现有燃气管网系统中的广泛应用，需要对现行的施工流程进行适当的调整，以确保保护装置能够正确安装并发挥其应有的作用。此外，对施工人员进行技术培训是必不可少的，以确保他们能够熟练掌握装置的安装和维护技能。
市场前景：随着城镇化进程的加速，预计城镇燃气管网的建设和维护需求将持续增长。目前，我国城镇燃气管网的普及率正在快速提升，对高效、安全的管网系统的需求日益增加。因此，本项目的市场前景十分广阔，有望在未来的燃气管网建设和改造项目中发挥重要作用。据智研咨询发布的《2023-2029年中国城镇燃气管网行业市场现状分析及未来前景规划报告》显示，随着城镇化率的提高和地下管网建设的加速，未来城镇燃气管网将进入存量市场维修养护重要阶段，这为本项目的PE管道保护装置提供了巨大的市场潜力和应用空间。
二、存在的问题和改进意见
问题一： 装置的耐腐蚀性能尚需在更多环境下进行测试和验证。
改进意见： 加强对装置材料的研究，探索更高性能的耐腐蚀材料。
问题二： 装置的安装流程尚需进一步优化，以适应不同施工条件。
改进意见： 根据实际施工反馈，不断调整和优化安装流程，提高施工效率。
问题三： 装置的长期性能和稳定性需要进一步跟踪和评估。
改进意见： 建立长期性能监测机制，定期收集使用数据，及时进行性能评估和优化。