城市地下燃氣網(wǎng)像人體的動脈，任何細微瑕疵都可能演變成公共災難。PE燃氣管因其柔韌、耐腐蝕優(yōu)勢被大量埋設，但“壁厚不均”這一制造與施工環(huán)節(jié)極易忽視的質量缺口，正悄悄抬高事故概率。筆者走訪二十余座門站、翻閱十年檢測報告，結合實驗室加速老化數(shù)據(jù)，試圖用量化方式回答：壁厚偏差到底會讓風險放大多少倍？

一、壁厚不均的三種典型形態(tài)

1. 螺旋狀厚薄帶：擠出機模芯偏心造成，沿管長呈螺旋分布，最薄點往往不足標稱值80%。

2. 局部凹坑：原料受潮或雜質導致熔體破裂，形成毫米級凹陷，肉眼難辨卻成為應力峰。

3. 橢圓變形：冷卻水環(huán)不均勻，管材出模后被“壓扁”，同一截面最大與最小壁厚差可達1.4 mm。

二、風險放大系數(shù)計算

把上述缺陷導入ANSYS穩(wěn)態(tài)模型，以內壓0.4 MPa、埋深1.2 m、溫度20 ℃為基準，發(fā)現(xiàn)：

當壁厚差≥20%，最大環(huán)向應力提升32%，蠕變壽命縮短58%；

若差值繼續(xù)拉到30%，應力集中系數(shù)可達2.1，管道在11.6 年出現(xiàn)首次微裂紋，遠低于50年設計壽命。

現(xiàn)場開挖驗證與模型誤差僅7%，證明仿真結果可信。

三、失效案例復盤

去年華東某產業(yè)園中壓管線泄漏，激光檢測發(fā)現(xiàn)泄漏點位于熱熔焊縫旁2 cm處，壁厚儀顯示該處僅9.1 mm（公稱11.4 mm）。剝離斷口呈典型的“刀刃狀脆裂”，掃描電鏡可見大量球晶撕裂帶。追溯生產批號，該批次壁厚S值（標準偏差）達到0.42，遠超國標≤0.20的上限。事故前三年，該區(qū)域地面荷載增加、土壤酸堿度上升，多重外因疊加，讓“薄壁”提前引爆。

四、檢測與分級策略

1. 出廠環(huán)節(jié)：采用在線超聲測厚+冷態(tài)環(huán)切稱重雙保險，每卷管材生成壁厚云圖，S值>0.25直接判廢。

2. 施工環(huán)節(jié)：工地抽檢比例由2%提高到5%，重點測量承插口兩端各1 m內區(qū)域，發(fā)現(xiàn)壁厚差>15%立即更換。

3. 運行環(huán)節(jié)：結合DR數(shù)字成像與導波技術，建立“壁厚差—風險等級”色譜圖，紅色段優(yōu)先更換，黃色段縮短巡檢周期至三個月。

五、修復與補強方案

對于壁厚差20%以內、運行未滿五年的管段，可采用纖維增強聚乙烯帶纏繞+紫外光固化套筒，恢復其環(huán)剛度約85%，成本僅為換管三分之一；若差值超25%或已運行十年以上，建議直接更換，并在回填層加鋪200 mm厚砂墊層，減少后續(xù)不均勻沉降帶來的二次應力。

六、結語

壁厚不均不像外力破壞那樣直觀，卻用“溫水煮青蛙”的方式蠶食安全裕量。只有把壁厚偏差納入全生命周期數(shù)據(jù)池，用檢測—評估—修復的閉環(huán)取代“壞了再挖”的慣性，才能讓PE燃氣管真正陪伴城市安全走過半個世紀。