氣吹微管微纜技術應用

趙忠洲 多堂坤 劉 賓 卓紅杰 陳恒祥 徐雯慧

(1.中石化中原油建工程有限公司，河南 濮陽 457000;2.中原油田分公司天然氣產銷廠，河南 濮陽 457000)

提及氣吹光纜已不再是一個陌生的名詞，近五年內我公司在承攬的長輸管線施工中就已廣泛應用該項技術。包括榆林—濟南天然氣輸氣管道工程第1，8 標段及目前正在施工的廣西液化天然氣(LNG)輸氣管道工程試驗段1 標線路施工、粵西支線等工程，施工技術也相對成熟。隨著先進工藝的發展及對光纖利用率要求的提高，新型的微管微纜技術逐漸走入人們的視野。本文將根據微管微纜技術的特點分析引入氣吹光纜這一新型氣吹技術。

氣吹微管微纜技術是新型的敷設光纜技術，該技術是先敷設硅管后再將微管吹放進去，最后根據需要將微纜敷設進微管里面。源于歐洲的這項技術2002 年在中國首次使用，它合理的利用了管道資源，減少了運營商的初期投資。實現了“一管多纜”的夢想，可廣泛應用于骨干網、城域網、接入網中［1］。中石化儀——長輸油管道工程中作為石化系統第一個使用該技術，也是目前世界上最長的氣吹微纜線路。

1 氣吹微管微纜技術及其產品［2］

氣吹微纜(JETnet)技術是將傳統的“硅管+光纜”模式變成“硅管(母管)+微管(子管)+微纜”模式，先將微管吹入已敷設好的硅管(母管)中，或者預先吹入硅管。然后再利用微纜氣吹機將微纜吹入微管。看似多了一道工序，但擴大了管道資源，加強了微纜的保護，提高了施工質量。在南方水田或山區等特殊地段的施工效果遠優于傳統的管道敷設(氣吹光纜)。

氣吹微纜與傳統的氣吹方法相同，包括接力氣吹法、蛙跳氣吹法、中間向兩側吹纜法，不再贅述。現介紹主要組成材料。

1.1 硅管

硅管(母管)目前主要有以下型號:φ63 mm，φ50 mm，φ40 mm，φ32 mm，φ25 mm，根據預期要求合理選擇硅管類型。母管的主要作用是保護微管，避免受到損壞。為了確保微管順利吹入母管，母管應耐受吹纜機輸出壓力。同時為了盡可能減少微管敷設時與母管直接的摩擦，必須保證母管內壁光滑、干燥和清潔。

1.2 微管(子管)

子管直徑有7 mm 和10 mm 兩種規格。

1)微管的類型。微管是氣吹微纜技術的一個核心部分。應敷設微管后再敷設微纜。為防止出現扭絞問題，需將微管同時一起吹進硅管內。制作微管時要求有很高的工藝技術，內壁的硅芯層采用同步擠壓的方式，以降低微纜敷設時與微管內壁的摩擦系數。選擇縱向導氣槽(凹槽)結構。根據結構不同微管大致分為以下三種:a.集束管:是提前將外護套和微管束組合預制成品，相對獨立，可有一定位移。其優點是在有限的空間內增加了微管數量，提高了空間利用率。但在施工時管道接頭制作麻煩，穩定性較差。b.微管束:它是利用微管超級氣吹機將預定好數量的微管一次性吹入已敷設完成的硅管內，在同一硅管內的微管被稱為微管束。根據氣吹原理，微管束與硅芯管之間應有空隙，按要求微管束不能占用超過50%的硅管內空隙。c.組合型微管:組合型微管，專門用于FTTB，可以對微管進行分組，并且多組組合。每一組可由6 根φ4/3 mm 的微管組成，在φ40/33 mm 硅管內可吹進4 組該微管。

2)微管的色譜和標識。微管根據IEC-304 標準可對10 根微管束選用不同顏色，微管生產時1 m 打印1 個標碼，包括型號、米數等信息。

3)微管的壓力。在20 ℃下，微管應滿足持續30 min 承受12 bar 壓力的要求。

1.3 微纜

JETnet 技術采用微型中心管式光纜，微纜直徑類型有5 mm和3.9 mm 兩種，24 芯及24 芯以下一般選用3.9 mm 外徑型號，24 芯～72 芯為微纜一般制作成5 mm。選用的加強元件不同結構也不同，目前有全介質和鋼管式兩種結構形式，兩種微纜的各項機械性能和傳輸性能都能滿足室內外施工和運行的要求。

2 氣吹設備及配件

1)微管接頭、端帽。普通母管接頭有“Y”型和“T”型兩種，微管有變徑接頭、堵水接頭、堵氣接頭、直管接頭等。2)氣吹敷纜設備。超級氣吹機即目前吹放光纜的吹纜機，可更換配件變成微管氣吹機。微纜氣吹機根據驅動不同分為氣壓、液壓、電動等類型。3)“Y”型連接器。“Y”型連接器可應用于以下情況:在一根已經有光纜的管道內增加一條光纜;在一根管道內同時氣吹兩根光纜;在一根已經有一根光纜的管道內增加數根微管;在一根大口徑的管道內敷設2 組相同直徑的微管;在一根管道內敷設不同直徑的微管。

3 微管微纜技術的主要優點

與直埋式和傳統的氣吹敷設方法相比，微管微纜敷設技術有以下優點。

3.1 節約資源

和傳統的氣吹光纜相比可充分利用硅管資源，實現“一管多纜”，并且微纜線徑較光纜細。一根72 芯的微纜就可敷設到10 mm 的微管中，如充分利用硅管資源則可在40/33 mm 硅管內敷設5 根72 芯微纜，管道利用率是傳統的10 倍～15 倍。

3.2 減少投資

使用微管微纜技術可避免在建設期大量預留光纖，減少了初期投資。運營商可以根據市場的需求，分批吹入微纜，分期進行投資。大幅降低日后更換纜的投資，便于今后采用新型光纖，保持技術領先。

3.3 擴容能力強

微管微纜可在已敷設光纜的硅管內重新敷設微管，提供了較大的彈性擴容能力。

3.4 便于施工

易于吹纜。氣吹速度快、一次性氣吹距離長，大大縮短了施工周期。由于加強元件具有一定的剛性與彈性，很容易被吹進微管內，可一次性吹放2 km 以上且不需要倒盤。此外施工方法更加方便靈活。在交通不便地區，吹纜車輛很難進出，可先將微管吹入硅管中一起下溝回填。

3.5 安全性強

減少故障數量。傳統的管道敷設光纜在施工中硅管被砸扁或折彎超過40%則光纜很難通過，若吹入微管后即使超過70%也不影響微纜吹放。此外微纜在微管中及微管在硅管中留有一半的空間，大大提高了微纜的抗沖擊能力，檢漏時傳統管道敷設的光纜被鉤機碰到就會造成大損耗，在粵西支線穿越北昆管線時鉤機挖出微纜并提升1 m，也僅將母管損壞，微管和微纜完好無損。

4 氣吹微纜技術引進前景

隨著氣吹微纜技術的發展與成熟，該技術被廣泛認知，微纜施工已經成為IEC 標準中推薦的光纜施工方式，目前國內信息產業部也正在起草微纜系統技術的通信行業標準，新一代光纜生產工藝、施工工藝正在形成。在輸油氣管道光纜同溝敷設中引入微管微纜氣吹敷設工藝，將能較好解決傳統同溝敷設技術的現實施工缺陷［3］。為此本人認為引進該技術將成為光纜施工的發展需要，也是公司技術競爭優勢的體現。據調查在中石化石油工程公司內部及廣西、廣東西部各市尚無可以施工微纜的企業，其施工前景非常廣闊。

本公司現有一整套傳統的吹纜設備，包括空壓機一臺、吹纜機一臺、液壓送纜機一臺。擁有多名熟練的設備操作人員。經過與波利門特及長飛集團等國內微纜技術先進的企業聯系，可以將吹纜機升級為微管氣吹機，僅需增加微纜氣吹機即可。人員操作培訓也可在幾小時內完成。升級微管氣吹機也只需一套轉換配件(含專用馬達兩個、履帶兩根和導向配置一套)，在短時間內就可以將吹纜機轉換為一臺高性能的微管氣吹機［4］。

［1］微管微纜技術及推廣［EB/OL］.http://wenku.baidu.com/view/736480553c1ec5da50e27077.html.

［2］王漢明.氣吹微管微纜與工程應用［A］.武漢市第二屆學術年會、通信學會2006 年學術年會論文集［C］.2006.

［3］張微波，李桂成.光纜同溝敷設技術對比及微纜系統技術應用［A］.2007 第六屆全國石油和化學工業儀表及自動化技術交流研討會［C］.2007.

［4］瑞士波立門特公司.微管和微纜的敷設設備和技術［Z］.