PE聚乙烯（共7篇）
PE聚乙烯 篇1
1 聚乙烯 (PE) 管
随着科学技术的发展, 涌现出了大批新型材料。由于有效弥补了传统材料的不足, 所以, 新型材料得到了广泛的应用。聚乙烯 (PE) 管作为一种新型材料, 由于其自身独特的优点, 被广泛应用于建筑给排水、埋地排水管、建筑采暖、输气管、电工与电讯保护套管、工业用管和农业用管等领域。
PE管作为新型材料, 与传统材料相比有以下特点: (1) 连接可靠。聚乙烯管道系统之间采用电熔方式连接, 接头的强度高于管道本体强度。 (2) 低温抗冲击性好。聚乙烯的低温脆化温度极低, 可在-60~60℃范围内安全使用。在冬季施工时, 因为材料的抗冲击性好, 所以, 不会出现管子脆裂的情况。 (3) 抗应力开裂性好。PE管缺口敏感性较低、剪切强度比较高、抗刮痕能力较好, 耐环境应力开裂性能也非常突出。 (4) 耐化学腐蚀性好。PE管道可耐多种化学介质的腐蚀, 不会降解管道。聚乙烯是电的绝缘体, 所以, 它不会出现腐烂、生锈或电化学腐蚀的情况。 (5) 耐老化, 使用寿命长。含有2%~2.5%均匀分布碳黑的聚乙烯管道能够在室外露天存放或使用50年, 不会因为受紫外线辐射而损坏。 (6) 耐磨性好。内壁光滑, 摩擦系数极低, 介质通过能力比较高, 与钢管的耐磨性相比, 其耐磨性更好。 (7) 搬运方便。与镀锌管和钢管相比, 它更轻, 容易搬运和安装。在安装时, 所需的工作人员和设备比较少, 大大减少了安装费用。 (8) 焊接工艺简单, 施工方便。
在实际施工过程中, 大量输送腐蚀性强的介质的管道被PE管代替。随着科技的发展, 根据应用环境的不同, 逐渐研发出了不同类型的PE管。现以某焦化化产工程中2 200 m、主要介质为硫铵母液的钢骨架聚乙烯复合管 (HDPE) 为例, 阐述了施工前准备、施工、试压验收3个阶段中的质量控制重点, 探索了保证PVC-C管道施工质量的措施, 以期为提高工业塑料管道安装质量积累一些经验。
2 施工前准备
在施工前, 准备工作主要包括以下3部分: (1) 材料机具准备就绪, 施工人员最好要有HDPE管施工经验, 如果没有相关经验, 应由厂家技术代表进行必要的技术培训, 以保证工程质量和工程能够顺利进行。 (2) 仔细检查材料的品种是否符合设计要求, 按规格和品种归类存放管件, 以便在施工过程中能快速找到所需物件。 (3) 检查材料外观质量和配合比公差——配合比公差较大, 会导致管道密封性不严密而漏水。如果材料有污垢, 应在施工前将其清除, 防止污染物进入管件。另外, 不得使用不合格的产品。对于质量不合格的产品, 应与厂家代表和甲方项目负责人协商, 及时更换, 以保证工程的有序进行。
3 管道安装
具备了前期条件后便可以开始安装管道了。在安装管道时, 具体施工步骤和相关注意事项是: (1) 打磨。在连接电熔前, 用洁净棉布将连接面上的污物擦干净, 并用磨光机打磨连接管道的外表面, 用内磨机打磨管件的内表面, 使其粗糙, 打磨的尺寸应与管道承插的尺寸相同。在此切记, 打磨完成后, 要在较短时间内将管件安装起来, 不能将所有管件一次性打磨好后再安装。因为打磨后如果长时间不使用, 使用时就需要重新打磨。 (2) 下料。打磨完成后就可安装管道了。对于特殊材质的管道, 下料时一定要准确, 一旦返工就会浪费材料。在承插前, 应校对2个对应的管件, 使其在同一轴线上。如果裁切了管道, 那么, 管壁的钢丝就会外露。为了保证管壁内不被腐蚀, 应对切割处管壁进行塑料焊。 (3) 承插。承插前, 在管道上标出应插入的长度后再插入——先手动插入部分, 之后将拉紧器绑上, 一头绑在管件上, 一头绑在管道上拉伸。待拉紧器无法继续拉伸时, 借助锤子或斧子均匀地用力锤击管件周围, 直到管道插入标志处即可停止开始熔接。 (4) 防止进水。插入管道后, 在熔接前, 一定要保证管道、管件的缝隙处和管件电极处不会进入水, 否则将会严重影响管道的密封性。在施工过程中, 有一次上午将管道预制完毕并安装好准备热熔时, 因为焊口较多, 所以, 决定下午上班再熔, 但是, 中午突降小雨, 导致下午准备热熔的管道无法熔接。因此, 需要将未熔管件全部拔出后重新打磨承插。这样做, 浪费了大量的人力资源。鉴于此, 相关领导决定, 上午承插完后上午加班熔, 下午承插完下午加班熔。 (5) 熔接。将管件两头的电极挑出, 将热熔焊机的电极与管件的电极相连接通电, 加热的电压和时间应符合电熔连接机具和电熔连接厂家的规定。在保压期间, 严禁移动连接件或在连接件上施加任何外力。当管件与管道的缝隙处形成均匀的凸缘时, 则证明电熔合格。 (6) 冷却。热熔连接合格后即可将拉紧器卸下, 让HDPE管和HDPE管件自然冷却, 直至冷却到HDPE管件表面温度为常温时, 才可安装下一个管件。 (7) 支架安装。因为HDPE管比其他管道弹性大, 所以, 管道支架比其他材质管道多。在安装过程中, 支架的间距要按照厂家提供的标准执行。为了保证管道外壁不被磨损, 使用衬塑管夹为宜。
4 管道试压
在管道试压的过程中, 应注意以下几点: (1) 管道试压管段的长度应视现场具体情况而定, 对于无节点连接管道, 试压管段长度不宜大于1 500 m, 有节点管段试压长度不宜大于1 000 m。 (2) 试验前, 应隔离不能参与试验的系统设备、仪表和管道附件等, 拆除安全阀等。另外, 加置盲板的部位应有明显的标记和记录。 (3) 试验时, 环境温度不得低于5℃, 管道试验压力应设为设计压力的1.5倍。 (4) 试验介质为洁净水, 注水时应排尽空气。在管道试压时, 应缓慢升压, 待达到试验压力后, 稳压10 min再将试验压力降至设计压力, 停压30 min, 以压力不降、无渗漏为合格。 (5) 在试压过程中, 如果发现有泄漏的情况, 不得带压修理, 应泄压将缺陷消除后重新试压。 (6) 系统试压合格后, 应立即将水排到合适的地方, 尽量排放干净。此时要注意, 将所有的排气阀开启, 以防系统出现真空的情况。 (7) 试压完毕后, 要及时拆除所有临时盲板, 并核对记录, 将所拆除的仪表件和管件复位, 填写好系统试压记录。
5 结论
在工业聚乙烯PE管管道施工过程中, 工作人员经过培训熟悉了材料的性能, 明确了使用合格、配套的材料, 选择合适施工机具的重要性。另外, 在适宜的施工环境中, 要遵守聚乙烯PE管道施工的特殊要求, 从而有效保证施工质量。
参考文献
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PE聚乙烯 篇2
PE管是目前国际上应用最为成熟的塑料压力管道之一, 在性能实验及实际应用中都得到了可靠的验证。PE给水管有以下具体特点:
1) 流通能力大且柔韧性好, 经济上合算。PE 管是一种高韧性管材、其断裂伸长率超500%, 内壁光滑, 不结垢。PE管内表面当量绝对粗糙比值是钢管的1/20, 相同管径、相同长度、相同压力下的PE管其流通能力要比钢管大30%左右, 因此经济优势明显。与金属管道相比, PE管道可减少工程投资三分之一左右, 可盘卷的小口径管材, 可进一步降低工程造价。
2) 连接方便可靠, 施工简单, 方法多样。PE管管体轻, 搬运方便, 焊接容易, 焊接口少, 聚乙烯管道系统之间采用电热熔方式连接, 接头的强度高于管道本体强度。当管线较长时可使用盘管敷设 (一般指管径小63mm) PE管沟要求远比钢管沟要求低, 而且当施工条件受限制时, 可采用电熔焊接。
3) 密封性好。PE 管本身采用熔接连接, 本质上保证了接口材质, 结构与管体本身的同一性, 实现了接头与管材的一体化。其接口的抗拉强度与爆破强度均高于管材本体, 可有效抵抗内压力产生的环向应力轴向应力。因此, 与橡胶圈类接应或其他机械接头相比, 不存在接应扭曲造成的泄露危险, 密封性能十分良好。
4) 良好的耐腐蚀性, 使用寿命长。PE管可耐多种化学介质的侵蚀, 不需要防腐处理。它也不会细菌、真菌即藻类的生长, 使用寿命达50多年, 是钢管2倍。
5) 耐磨性好。PE管道与钢管的耐磨性对比试验表明, PE管道的耐磨性为钢管的4倍。在泥浆输送领域, 同钢管相比, PE管道具有更好的耐磨性, 这意味着PE管道具有更长的使用寿命和更好的经济性。
6) 低温抗冲击性好。聚乙烯的低温脆化温度极低, 可在-60~60℃温度范围内安全使用。冬季施工时, 因材料抗冲击性好, 不会发生管子脆裂。
7) 抗应力开裂性好。PE具有低的缺口敏感性、高的剪切强度和优异的抗刮痕能力, 耐环境应力开裂性能也非常突出。
2 PE给水管破环的原因以及危害结果
2.1 PE给水管道破坏的原因
给水管道是城市的重要基础设施之一, 是供水系统中自来水通向用户的动脉。输水主干管更是水厂的命脉, 他与人们的生活息息相关, 又与城市的生存、建设和发展有着直接的联系。它能否安全运行直接影响到城市工业生产和人民生活的日常需求。在给排水系统中, 管道损失事故频频发生, 不仅造成经济损失, 也给生产和人民生活带来很多不便, 因此, 分析给水管道破坏的原因和寻找相应抢修对策已经显得越来越重要。
2.1.1 材料自身的原因[1,2]
1) 材料管理不到位。由于市场畅销, 各种杂牌的管材鱼目混珠, 而施工队又是利益最大化, 如果监理把关不严, 就常常出现问题。如:某新装PE管道通水3月后频繁爆管漏水, 经检查PE管材和管件不是同一家供货, 有一批不是同一厂家同批次生产, 化学性能不一致。
2) 材料存放不合适。PE管的弹性模量较大, 易受温度的影响, 如果露天填堆放, 阳光暴晒, 会引起PE管材长度误差和支管的错位。如:秋季某新装的PE管通水后当即纵向爆裂。经调查PE管材露天存放, 经历一个夏季高温暴晒后变质变脆, 性能降低, 质量变差。
3) PE管材属柔性材料, 要防止硬碰刮伤。
4) PE管热胀冷缩后内应力损坏管道。主要表现在①PE管收缩拉断伸缩器。事故原因是PE管道热胀冷缩系数很大, 加之管道回填未分层夯实, 致使晚上降温后PE管道收缩拉断伸缩器。②PE管收缩致使球墨铸铁管承口拉脱。事故原因是冬季PE管道收缩, 使球墨铸铁管从承口里拉出来, 导致管道漏水。③PE管道热胀伸长后, 从变径处发生扭曲折弯, 在高速水流较长时间冲击下折弯处产生裂缝漏水。
2.1.2 连接方式引起的原因[3]
如对接处开裂, 这主要是施工时热熔的时间、对接压力的大小等技术参数不成熟造成。主要原因是:
(1) 热熔连接要掌握好加热时间和连接插入的力度和深度。插入太深, 造成管道断面减少, 插入太浅, 令接口处强度降低。
(2) 热熔口处黏附有少许泥沙, 导致管道接头渗水。少许的泥沙主要是由于安装PE管时适逢扬沙天气, 且现场污水横流所致。
2.1.3 管道安装不合理
如某PE主管道上用铸铁卡具开三通后漏水。经查是PE主管道降温后收缩致使附着的卡具发生错位, 在三通处漏水。PE管开三通接支管不宜用铸铁卡具, 建议采用标准PE三通管件, 使用电熔套连接。
2.1.4 人为因素
(1) 施工现场地形较为复杂, 沟槽壁上常有铁钉, 砖瓦石碎块等尖锐物体, 很容易划伤PE管;
(2) 在施工覆土时尖锐石块等一并埋入, 有重车经过时就会漏水;
(3) 挖土人员不小心锄头钢钎等造成PE管漏水;
(4) 推土机推土等造成PE管漏水;
(5) 施工过程中, 没及时清洗管材与管件熔接部位, 使水、沙子、灰尘等与其接触引起热熔粘接不牢固, 造成PE管漏水;
(6) 管道热熔焊接时没采用同种牌号、材质及相同SDR的管材和管件。且性能相似的不同牌号、材质的管材与管件或管件之间的连接, 没经过实验判定及施工, 造成PE管漏水;
(7) 管道在改变方向时, 只利用管材的自然柔性而不设置弯头, 使性能下降造成PE管漏水。
2.2 危害结果
随着经济的发展, 现代化进程的加快, 城市建设取得了突飞猛进的发展, 作为城市的动脉——供水系统的正常运行, 显得尤为重要。管道是供水系统的重中之重, 从以上分析可以看出, 由于种种原因, 使PE管遭到破坏, 小则出现沙眼或仅伤一个小洞、接头渗漏;大则出现管壁漏水、管材爆裂。给城市的生产生活产生重大的影响, 也将使企业的效益受损。
3 PE给水管的抢修手段
给水管道在施工及使用过程中由于种种原因会造成管壁漏水、管材破裂等。应根据管道及关键损坏程度、部位和破坏情况, 确定具体的维修方法。一般采用以下几种方法:AB胶粘结法、打补丁法、管箍粘结法、法兰接头法、双胀管接头法、自制管箍法、快速接头抢修法、采用通用维修夹等。其中采用通用维修夹, 可方便的应用与管道的带水维修。常见的维修夹有哈弗节。
具体的抢修手段[4,5]:
1) 砂眼或仅伤一个洞。可采用法兰塑料管夹或鞍型电热熔管件来修复。
2) 开裂处较大的处理。PE塑料管开裂处较大, 必须切除破损管子, 一般可采用四种方法进行修复:
①用两套法兰塑料管夹和更换一截管子的办法。此办法有点是处理速度快, 缺点是法兰螺栓在土里, 管夹内塑料易老化、塑料管伸缩变化大等, 一般可用2~3年;
②以管子破损处为中心, 先向两边开挖, 当管子露出较长时, 再利用对接机重新对接;
③不必开挖出较长管子, 利用对接机对接两个法兰头, 中间为塑料伸缩节, 该办法受塑料管伸缩影响较小, 处理费用较低, 使用年限也较长, 但处理时必须要开挖出较大的工作面来放入对接机才能对接;
④用两个电热熔管件和一截管子。用电热熔焊机进行热熔, 该办法可使电热熔管件与管子处于熔融状态, 使用年限最长, 但两个管件较贵, 因此处理费用较高。
因此, PE给水管在抢修时应考虑以下几种情况:
(1) 当管道损坏范围很小时, 最简单的修复方法是将损坏处及周围的管道表面清理干净, 刮除氧化层, 干燥后用电熔修补鞍型焊牢即可。
(2) 当管道损坏范围较大时, 将损坏处切断, 然后用一个电熔套管连接起来。
(3) 当管道损坏范围是相邻的两处或损坏范围较大, 或不宜开挖较大管沟时, 必须切除损坏管段, 而以新管替换, 用两个电熔套管连接。
(4) 法兰快速连接检修管道将损坏管道锯断, 两端铣平;取注塑法兰和喷塑法兰片, 将套上注塑法兰片的注塑法兰头对焊至两端;将焊好的注塑法兰头, 套上喷塑法兰片的替换管与套法兰片的断管法兰对接, 锁紧螺栓。
4 管道抢修节的力学计算
本公司抢修PE管道时需针对具体情况预先进行分析, 通过力学计算校核抢修节的受力情况, 确定计算结果满足设备承受能力后, 然后进行安装调试。以通径为500mm的PE管为例:
法兰颈部大端有效厚度δ1=12.5mm, 法兰有效厚度δf=20mm, 圆筒的有效厚度δe=10mm, 垫片压紧力作用中心圆直径DG=515mm, 法兰内直径Di=570, 螺栓孔直径db=18mm, 且计算压力pc=1.6MPa。
根据GB150-1998《钢制压力容器》可得到以下数据:
整体法兰颈部应力校正系数f=1, 参数Y=25.91, 参数Z=8.22, 垫片比压力y=2.8MPa, 垫片系数m=1.25, 参数e=0.012038939mm-1, 垫片有效密封宽度b=5mm, 系数λ=0.684860064, 法兰设计力矩M0=7900761.325 N·mm。
由以上数据可作如下计算:
1) 法兰应力:
轴向应力:undefined
undefined
环向应力:undefined
2) 圆筒计算:
设计温度下圆筒的应力
计算应力:undefined
环向应力:undefined
径向应力:undefined
3) 螺栓载荷:
预紧状态下, 需要的最小螺栓载荷:
Wa=Fa=3.14DGby
=3.14×515mm×5mm×2.8MPa
=22639.4 N
操作状态下, 需要的最小螺栓载荷:
Wp=F+Fp=0.785D2GPc+6.28DGbmPc
=0.785× (515mm) 2×1MPa+6.28×515mm×5mm×1.25×1MPa
=228415.375 N
力学计算可在施工和抢修过程中帮助选材, 为科学判定应用何种抢修手段提供可靠的理论依据, 并能快速估算出危害造成的后果等。
5 结论
随着我国清洁能源建设的发展, 聚乙烯 (PE) 管轻便、耐腐蚀、易于操作等优点备受青睐, 聚乙烯塑料管在给排水行业具有广阔的发展空间。因此, 确保给水用聚乙烯 (PE) 管道的工程质量、了解破坏原因、深化抢修手段等将日益重要。所以, 施工过程中应严格检查施工质量, 进行全过程的跟踪检查及验收, 建立完整的质量保证体系。竣工资料要详实准确, 以便于日后管理中进行巡查、维护, 防止意外事故和人为破坏事故的发生。文章着重于给水用PE管破坏的原因和抢修技术的研究, 为今后施工和抢修提供理论依据。最大限度的降低PE管破坏后给社会带来的影响和经济损失。
摘要：聚乙烯 (PE) 排水管是一种新型化学管材, 具有重量轻、耐腐蚀、密封性好、使用寿命长、运输安装方便及施工速度快等特点。用作埋地排水管道时, 具有良好的性能。主要介绍给水用聚乙烯PE管道破坏的原因、破坏后果以及抢修技术等方面的问题。
关键词：聚乙烯 (PE) 管,破坏,抢修技术
参考文献
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PE聚乙烯 篇3
关键词：质量控制,聚乙烯管,施工过程
0前言
众所周知, 聚乙烯是一种高分子的材料, 因为聚乙烯的化学性质十分稳定, 并且耐腐蚀性比较强, 所以在当今的城市燃气低压管道中远远优于钢制管道, 但是聚乙烯管的焊接有一个十分严重的不足, 就是目前还没有科学合理的方法来确定焊口的融合是否符合标准, 因此要想判断焊口的融合是否符合标准的话只能通过物料的存储以及施工过程和环境以及质量的控制来尽可能使它符合标准, 下面我们就从人员以及器械和物料以及方法来讨论如何更好的对聚乙烯管的施工质量进行控制。
1 简述施工人员的控制要求
1.1 施工人员的综合素质
对于聚乙烯管的焊接来说, 所有的施工人员都必须持有一定的证件才能进行工作, 并且管道的焊工一定要经过科学严谨的培训, 保证理论以及实际操作都符合相关的规定, 并且也必须达到公司工地的入场资格, 并且焊接的每一个步骤都必须得到甲方的鉴定允许后才能真正进行焊接工作。
1.2 施工技术
对于施工场地的施工人员和焊接工人来说, 必须了解燃气管道和周围的管道分布以及建筑物的安全距离, 并且知道如果上述所说的管道和建筑物的安全距离不符合标准的话在施工过程中应该如何进行保护, 在任何情况下都必须保证管道焊口的焊接符合标准, 刨边器以及刮削刀和压扁器等等这些聚乙烯管焊接的工具不能胡乱使用, 保证管道和焊接的融合面不潮湿以及保持整洁, 在融合的时候不能受到任何影响, 并且卷边也要符合标准, 对于焊口来说对每一个焊口都要做上标记, 并且焊口的分布图以及连接和检查、打印的记录和材质的合格说明上都必须和焊口的记号一一对应, 方便后面的查询以及管理。
2 简述如何控制管线的吹扫和试压
2.1 管道的吹扫
如果我们完成了聚乙烯管道的全部安装, 并且外观没有什么问题的话, 就可以对管道进行分段的吹扫, 及时在施工过程中管道内要做到尽量不留有杂物, 但是在进行强度和气密性的实验之前还是要进行一次吹扫, 吹扫的介质最好是压缩空气, 在对管道进行吹扫的过程中发生静电的可能性很大, 并且静电积累越多电压也逐渐升高, 可能危及到清扫人员的安全, 所以吹扫的过程中在吹扫口的钢管不能比四米长, 并且在钢管上还应设置吹扫阀, 要注意的就是钢管一定要接地, 接地的电阻小于十欧姆, 尽可能让静电进入地下, 如果吹扫是使用空气的话, 首先要做的就是慢慢地置换管道内的空气, 接着用高速的气流来吹扫管道。
2.2 强度以及气密性的实验
吹扫完毕之后, 就可以进行强度和气密性的实验, 要想确定接头是否严密的话可以利用洗涤剂或者肥皂液来进行确定, 然后可以进行强度实验, 接着就可以用水冲去刚刚使用的洗涤剂或者肥皂液, 实验的介质和吹扫的介质一样, 都是利用压缩空气, 并且温度不能大于40℃, 将分离器和过滤器安装在压缩机的出口位置, 避免有害物质进入聚乙烯的管道当中, 并且强度实验的压力应该是管道设计压力的一点五倍, 中压管大于零点四兆帕, 低压管大于零点二兆帕, 并且在实验过程中要慢慢升高压力, 压力符合要求之后要稳定一个小时, 如果压力不下降就视为标准。对于严密性实验来说, 介质是空气, 并且压力是管道设计压力的一点五倍, 并且要大于零点一兆帕, 时间是二十四小时, 并且气密性实验完成之后要进行消毒才能进一步使用。
3 简述PE管的施工质量中要如何控制管材以及管件的质量
3.1 聚乙烯管材以及管件经常出现的质量问题
首先就是在对聚乙烯管材以及管件进行运送的过程当中出现聚乙烯管材的拽扔等现象, 使得管材的表面不同程度损坏, 在对聚乙烯直管道进行焊接和非开挖回拖的时候没有利用滚轮支架, 导致聚乙烯管道的管壁出现了损坏, 没有有效对现场的管材以及管件进行防晒以及防雨, 导致管材以及管件在高温条件下氧化速度变快, 使得管材以及管件的使用时间变短, 或者是管材以及管件的质量在进场之前就没有达到标准或者使用年限已经到了。
3.2 有效控制聚乙烯管材和管件质量的方法
(1) 要严格按照国家的相关规定来对露天情况下的管材以及管件进行合理的堆放以及保护, 特别是要在其上面加上遮盖物并且防止场地凹凸不平, 要使管材的两边完全堵上。
(2) 管材以及管件进场之前一定要检查这些管材以及管件有没有出厂合格许可, 并且检查一下管材以及管件的外表, 也就是确定管材以及管件的外表有没有沟槽和划痕以及凹凸不平和杂质等等, 聚乙烯管一般是黑色的, 并且在管口的地方有黄色的色条, 在管材上有不间断的, 距离小于两米的永久性的标志, 并且明确标明了用途、牌号和尺寸比以及生产厂名和生产日期等等。还要对三个试件进行不圆度的计算, 并且取三个试件的平均值, 这个平均值小于百分之五的话就是合格的。对管材的直径进行检查的话就要对管材的两端进行检测, 如果有一个地方不合格就是不合格, 对于管材的壁厚的话, 要用千分尺来进行, 并且对圆周的上下左右四个点进行测量, 有一点不合格的话这个管材就不合格。
(3) 对管材以及管件的捆绑不能使用金属进行捆扎和吊装, 并且要轻拿轻放, 防止阳光直接暴晒和淋雨, 并且尽可能避免和其他的化学物质进行接触, 管材和管件不能密闭储存, 温度要小于四十摄氏度, 但是要高于零下五摄氏度, 在对管材以及管件进行运送的时候可以将小管放在大管中, 并且管材以及管件尽可能放在平整的土地上, 如果不平的话要放置一定的支撑物来使地面平整, 另外, 管材以及管件的存放期不能大于一年, 并且在发料的时候要保持先进先出的原则。
4 简述焊接的工艺以及施工质量的控制
4.1 热熔连接技术
对于聚乙烯管道的热熔焊接技术来说, 施工过程并不复杂, 第一步就是进行预热和吸热, 也就是通过预热和吸热来使卷边焊接成型和使管道的熔接面进行吸热, 为了保证这两个步骤顺利进行, 就要在自动焊接刨铣之前和之后检验焊接的熔接面, 主要是检查刨铣面有没有出现什么细砂的杂质, 避免在刨铣的时候铣刀的刀片被砂石的杂质损坏, 其次就是确定管道的刨铣面是不是垂直和没有杂质, 防止在管道焊接的时候出现夹杂, 最后就是在完成刨铣之后要对管道进行合拢, 并且检验夹紧和对中的水平。接下来就是转换阶段和焊接阶段以及冷却阶段, 如果热熔焊机是自动化水平比较高的话, 那么这三个阶段的完成时间十分短, 然后就是在上述所说的冷却阶段对焊口的外表以及刨边进行检验, 但是这三个阶段施工工人也应该严加监管, 比如在转换的这个过程中, 要实时对环境的变化进行观察, 避免因为温度太低或者风力较大造成焊口的强度出现下降。
5 结语
由上述所说我们可知, 聚乙烯管道的应用越来越常见, 要想最大程度上提升聚乙烯管道的可靠以及安全性的话, 最重要的一个步骤就是加强聚乙烯管道的质量控制, 将聚乙烯管道的特点以及施工过程的标准进行有效的结合, 使得聚乙烯管的施工质量控制越来越好, 从而保障聚乙烯管整体的施工质量。
参考文献
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PE聚乙烯 篇4
90年代由美国陶氏化学公司率先开发出的PE-RT (耐热聚乙烯) 原料, 而后韩国SK、LG、大林等公司也相继开发生产。PE-RT管材使用温度可达80℃以上, 实现了聚乙烯管材不需要外联就可以应用于高温场合, 且可以实现熔融连接。PE-RT作为一种新型的中密度聚乙烯, 在地面辐射采暖的应用越来越被人们关注。2002年建设部发布了《冷热水用耐热聚乙烯 (PE-RT) 管道系统》CJ/T175-2002生产质量标准, 2004年第218号文肯定了低温热水地面辐射供暖技术, 其中第92条“建筑地面辐射供暖塑料管系统, 推荐用管PE-RT”列于其中, 这标志着PE-RT管材成为地面供暖热水系统专用管, 得到国家认可和推广。2004年5月上海举行的一个行业会议上, 将“PE-RT管的研制与生产”列为“中国塑料管材最新十项科技发展成果”之一。PE-RT管材已具备了相对完备的标准体系。
2 PE-RT管材的特性
耐热聚乙烯属于中密度聚乙烯, 英文名称缩写为PE-RT (Polyethylene with Raised Temperatureresistance) , 它是由乙烯单体和1-辛烯单体共聚而成的, 很显然辛烯与乙烯单体共聚时具有能形成较长支链的烯类单体, 支链上含有六个碳原子 (C) , 一个和几个共聚单元上带有的6C长支链, 使得这种半结晶材料的结晶也有足够的“链段”数目, 分子链之间无需引入活性交联分子, 晶格间支链化程度非常高。分子链之间以及长支链之间互相无序缠绕, 形成了“立体网状结构”, 这种特殊结构的形成是材料的力学性能及抵抗外应力作用的蠕变性能大大提高, 提高了其热稳定性、长期静液压强度、康慢速裂纹增长 (SCG) 和快速裂纹扩张 (RCP) 性能。它的可溶性, 正好适合了地暖管不允许有接头的要求。PE-RT管材除了具备塑料应有的特性, 还具有其独特的特性:
2.1 长期耐温耐压能力
我国低温热水地板采暖系统的水温一般控制在40-60℃之间, 压力一般在0.4-0.6MPa。对于PE-RT根据IS010508:1995《使用冷热水系统的热塑性塑料管材和管件》中使用条件级别4即地板采暖, 设计应力为3.34MPa, 在0.4MPa、0.6MPa工作压力下, 其计算出的S值分别为8.6和5.7, 而根据行业标准以及地暖行标JGJ142-2004/365-2004的要求, PE-RT20mm地暖管材的最低壁厚为2.0mm。完全能满足低温热水地板采用管要求, 而且足够安全。
2.2 柔韧性
PE-RT管材具有较好的韧性, 弯曲管道时无需预热, 其弯曲半径可以小到管道外径的5倍。其特有的“应力松弛性能”在管道弯曲处的应力能很快得到释放, 从而可以避免在长期使用过程中由于应力集中而在弯曲处出现破裂的现象。
2.3 抗冲击性能
PE-RT管材具有较好的耐低温冲击, 在-40℃时的抗冲击性和PP-R管材0℃时的抗冲击性相近。耐低温冲击性比较好的管材, 冬季低温环境施工时管材不易受到冲击而破裂, 增加了施工安排的灵活性。
2.4 热传导性
PE-RT的热传导系数为0.41W/m·k (PP-R管为0.21W/m·k, PB管为0.22W/m·k) , 在相同条件下, 导热系数高, 就意味着单位地面面积的散热量提高, 其结果是可以减少管的长度, 降低造价。
2.5 成型加工性
PE-RT为热塑性管材, 加工工艺简单, 加工中对管材质量的影响加因素少, 管材性能由材料自身来提供, 只要有合适的设备, 产品质量的可靠性比较高。
2.6 可回收性
对于要求高可靠性管材的地面采暖系统而方, 热塑性的管材应更加符合使用的需要。PE-RT在生产过程中产生的废弃边角料和不合格的管材管件均可在生产企业内再次加工利用, 不会对环境造成污染, 具有较高的环保性。
2.7 便于管道连接
PE-RT管材可采用热熔式连接。热熔式连接是指在执着头和管材上都使用相同的聚合物材料, 采用特制的连接设备, 把接头和管材加热至一定温度并熔合在一起, 形成一个均匀、永久性的水密连接。
3 PE-RT管材生产
3.1 原材料的性能
原材料的性能是保证管材质量的首要因素。树脂分子量的大小及其分布对产品性能有很大的影响, 分子量越低, 分布范围越宽, 体现的熔体流动速率就越大, 生产加工时流动性越好, 产品的压缩密度, 剪切塑化赋予管材的强度就越差, 使用寿命越短, 容易出现爆管、老化快等诸多质量问题。
3.2 加工工艺、设备、模具
原料经加热到设定温度的挤出机挤出, 塑化成粘流状的原料在挤出机的压力下, 经加热至设定温度的模头挤出管坯, 再经真空定径套冷却定径, 进入真空喷淋箱、冷却喷淋箱, 冷却定型的管材, 经自动喷码机喷码打印产品标识, 在牵引机牵引力的作用下, 经盘圆缠绕机, 按客户要求定尺盘卷, 经检验合格后, 包装入库。在生产中加热温度、挤出压力、挤出机螺杆转速等参数的控制, 是直接影响到管材内在质量的关键, 即管材的塑化的好坏, 如果管材的塑化不好, 则管材的理化指标难以保证。这就必须有严格的工艺制度, 控制精密的温度仪表, 是保证产品质量的必要条件。
3.3 严格的质量管理, 先进的检测仪器, 素质较高的员工队伍
原料入厂必须严把质量关, 严格按GB/T2828规定抽样标准抽样, 认真化验熔体流动速率, 挥发份, 表观密度, 卫生质量等指标。及时发现因工艺参数变化而影响产品质量。做到产品捆捆打气压, 捆捆测壁厚。
4 管材的等级选用
管材寿命与使用温度、使用压力、管材壁厚、管材外径、使用年限之间有着必然的联系, 如果压力高应该选用S系数更小的管材, S系数越小管壁越厚, 管壁越厚耐压能力越高, 耐压能力越高, 使用寿命越长, 即管材厚度与耐压压力, 使用温度, 使用寿命成正比, S系数及外径与耐压强度、使用温度、使用寿命成反比, 使用温度与使用压力、使用寿命成反比。
5 储存、运输与安装
运输时应杜绝管材划伤, 由于管材划伤使实际有效使用壁厚减少, 等于把管材的耐压等级降低。
储运时应避免长期日晒, 最好入库保存, 长期日晒使管材产生一定程度的光氧老化, 通过试验, 管材无包装裸露暴晒60天后, 95℃、环应力3.5Mpa, 1000小时的测试条件出现脆性破坏概率很高, 因此必须妥善保管。
设计或安装要合理, 管材间距一般在200-300之间, 管路不宜过长。最好控制在100左右。管道路数分配合理, 不能一路长一路短。分配不合理, 管材间距过大, 管路过长极易造成冷热不均、不热。而盲目提高系统温度, 容易造成管道老化快, 使用寿命缩短。
试压时必须把气体排干净, 防止形成气锤或水锤, 试水压后, 未及时使用, 应做好保温或排净试压用水, 严防冬天冻坏管材。
6 发展建议
为了规范PE-RT市场, 给地暖用户提供更优秀的管材, 针对目前的行业情况提出以下几点建议
充分发挥行业协会的职能作用, 建立严格的质量约束机制, 让质量过硬、生产技术含量高的企业成为市场的主流, 才能进一步提升行业的整体水平。
技监部门不定期对市场上的管材进行检查, 规范市场;根据目前正在制订的PE-RT标准提供的信息来看, 该标准将规定PE-RT管材中严禁加入色母料, 统一采用本色, 在一定程度上杜绝了造假的可能;设备模具厂家、原料厂家应定期进行技术交流, 更好地生产出PE-RT管材提供信息;在原材料控制方面, 原料厂家应监督生产厂家, 对造假厂家应拒绝提供原材料, 从源头打击造假企业
参考文献
[1]张健.建筑材料与检测, 化学工业出版社.
PE聚乙烯 篇5
聚乙烯 (PE) 给水管材是以聚乙烯树脂为主要原料加工而成的一种新型管材, 具有卫生环保、耐腐蚀、使用寿命长、韧性好、流通能力大、密封性好、耐磨性好、施工及维修方便等优点。
正因为以上的优点, PE管成为乐清市供水集团推广使用的一种埋地管材。“大桥工业园区应急给水工程”是本人负责施工管理的一个工程, 该工程总长3864米, 采用PE100级dn315聚乙烯给水管材, 公称压力1.0MPa, 管道敷设于规划道路 (现为农田) 人行道下, 接口采用热熔对接, 局部采用法兰连接。
2 管材质量管理
2.1 管材验收
接收管材时, 应先检查其有无企业质量检验部门的检验报告和出厂合格证;检查管材的生产日期, 存放期不宜超过一年;检查管材内外表面是否清洁、光滑, 不允许有气泡、明显的划伤、凹陷、杂质和颜色不均等缺陷;管端头应切割平整, 并与管轴线垂直;用钢卷尺、π尺、千分尺分别测量其长度、外径、壁厚, 其数值应符合《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》的要求。
2.2 管材、管件运输及贮存
PE管材、管件运输、装卸和搬运时, 应小心轻放, 排放整齐, 避免油污, 不得受剧烈撞击及尖锐物品碰触, 管材吊装不得采用金属绳索, 不得抛、摔、滚、拖。管材长距离运输, 宜采用支撑架、成捆排列、整齐运输。管材堆放场地应平整, 无突出尖棱物块。管材直管堆放高度应小于或等于1.50m。管材在工地短时露天堆放时, 严禁在阳光下暴晒, 应用篷布覆盖。
3 施工质量管理
3.1 沟槽开挖
沟槽开挖应严格按照设计图纸进行施工。PE管一般在地形条件允许时采用地面焊接, 这可使沟槽开挖宽度减小, 其槽底最小宽度可采用表1的规定。管槽开挖时, 应严格控制槽底高程, 防止超挖, 做好排水工作, 防止槽底土壤扰动。沟槽超挖时, 必须回填夯实达到设计要求。机械开挖距设计槽底200mm时采用人工清理, 要求槽底平整、密实、无坚硬物质。当槽底为坚硬土石时, 在管底增设不小于150mm厚的砂垫层。
表1沟槽槽底最小宽度 (mm) 连接。根据“大桥工业园区应急给水工程”实际情况本文介绍热熔对接方法。
PE管预先在槽外连接成一长段管路, 等到每个焊口都充分冷却后进行下管, 管路承受的最大拖拉安全长度视管径大小及施工现场状况来定, 本工程采用6节管 (每节管长9m) 为一施工单位, 下管后各单位在槽内完成连接。管道连接完成后应进行接头外观质量检查。
3.2.1 焊接准备
检查对焊机是否与管径和规定的对焊周期匹配, 状况是否满足工作要求。清洁焊接表面和加热工具, 焊接表面污物应用洁净棉布檫净, 加热工具上的聚乙烯残留物木质刮刀切除。
3.2.2 管道焊接
(1) 将管材的连接端置于焊机夹具上, 各伸出一定自由长度 (通常为25~30mm) , 并校直两对应的待接端, 使其在同一轴线上, 错边不宜大于壁厚的10%。若伸出管材机架外的管道部分较长, 应用支撑架托起外伸部位, 使管材轴线与机架中心线处于同一高度。
(2) 用洁净棉布檫净两对接面的污物。
(3) 移动可动夹具, 置入铣刀铣削连接面, 使其与轴线垂直。取下铣刀, 闭合夹具, 检查管端连接面, 使其间隙不大于0.3mm。
(4) 加热工具温度达到设定值后, 放入机架, 施加规定的压力, 直到融化形成沿管材整个外圆周平滑对称的翻边为止。
(5) 加热完毕后, 退开活动架, 迅速取出加热工具, 并应用均匀外力合拢两管端。冷却到规定的时间后, 卸压, 松开夹具, 取出对接好的管材。
合格的焊口应有两翻边, 焊道翻边卷到管外圆周上, 两翻边的形状、大小均匀一致, 无气孔、鼓泡和裂纹, 两翻边之间的缝隙的根部不低于所焊管子的表面。
3.3 管道敷设
管道敷设应在槽底标高和管道基础质量检查合格后进行, 在敷设前对管道进行全面检查, 在没有发现任何缺陷的情况下, 方可下管 (采取吊入法或滚入法) , 应采用非金属绳索下管。PE管利用其中柔性弯曲敷设避开障碍物时, 应符合下列规定:
(1) 采用热熔对接或电熔连接的管道, 弯曲半径应满足表2要求。
表2管道允许弯曲半径 (mm)
管道敷设后应及时进行回填, 回填时应留出管道连接部位, 连接部位应待管道水压试验合格后再行回填。回填时应先填实管底, 再同时回填管两侧, 然后回填至管顶0.5m处。沟内有积水时, 必须全部排尽后再行回添。通常情况下, 管两侧回填要求密实度不小于95%。管顶夯实层 (密实度≥90%) 厚度至少应达到距管顶300mm处。回填材料一般采用砂砾或符合要求的原土, 其中不应含有硌石、冻土块及杂硬物品。管床内含有烂泥, 或位于道路中间经常受车辆碾压时, 宜采用粗砂作为回填材料。
3.5 水压试验
管道试压前应进行充水浸泡, 时间不少于12小时。管道充水后应对未回填的外露连接点进行检查, 排除渗漏。水压试验压力一般采用设计图纸规定的, 如果设计图纸没有说明试验压力不应小欲管道工作压力的1.5倍, 且试验压力不应低于0.8MPa, 不得将气压试验代替水压试验。管道水压试验长度不宜大于1000m。对中间设有附件的管道, 水压试验分段长度不宜大于500m, 系统中有不同材质的管道应分别进行试压。试验过程应严格按照《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》的规定进行。
3.6 管道冲洗和消毒
管道试压合格后, 竣工验收前应进行冲洗和消毒。冲洗水一般采用自来水, 冲洗流速应大于1.0m/s, 直到排放水与进水的浊度相一致为止。管道冲洗后应进行含氯水浸泡消毒, 经有效氯浓度不低于20mg/L的清洁水浸泡24h后冲洗, 并末端取水检验, 直至化验合格为止。
结语
PE管对安装的工艺要求较高, 应加强施工管理人员和施工安装人员的技能培训, 充分发挥出PE管的优点。
参考文献
[1]中华人民共和国建设部.CJJ101-2004, 埋地聚乙烯给水管道工程技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2004.
[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50268-2008, 给水排水管道工程施工及验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2008.
PE聚乙烯 篇6
1 聚乙烯 (PE) 给水管施工工艺
1.1 聚乙烯 (PE) 管材验收
1) 验收核对产品合格证、产品使用说明书、质量保证书和各项性能检验报告、焊接工艺参数等相关资料是否齐全、真实、有效;
2) 检查管道外观及几何尺寸, 检查管子内外表面是否清洁光滑, 是否有划伤、凹陷、杂质和颜色不均等现象;
3) 检查管道长度, 定尺管的长度应均匀一致, 误差不应超过20mm;检查管口端面是否与管子的轴线垂直, 是否存在气孔, 合格的管道应该无气孔, 管口端面应和管道轴线垂直;
4) 给水管应为蓝色或黑色加蓝色色条;
5) 管材上应有连续的间距不超过2m的永久性标志, 应写明用途、原材料牌号、标准尺寸比 (SDR值) 、规格尺寸、标准代号和顺序号、生产厂名或商标、生产日期等;
6) 检查不圆度, 方法为在管材同一截面上分别量取外径最大值及最小值, 不圆度 (%) = (最大外径-最小内径) / (最大外径+最小内径) ×200 ≤5﹪为合格;
7) 检查管径及壁厚是否符合标准要求:壁厚的检查用千分尺进行, 测圆周的上下左右4点, 任意一点不合格即为不合格。
1.2 聚乙烯 (PE) 管道焊接
聚乙烯 (PE) 管道连接目前常用的为热熔对接, 除非作业场地限制时采用电熔焊接。热熔连接适用于同种牌号、材质的管材与管材、管材与管件的连接。对不同级别、不同熔体速率的聚乙烯原料制造的管材或管件, 不同标准尺寸比 (SDR值) 的聚乙烯燃气管道连接时, 应采用电熔连接。管径小于63mm时应采用热熔承插连接。
热熔对接是采用专用热熔对接焊机进行, 将与管轴线垂直的两对应管子端面和加热板接触, 加热至熔化, 然后撤去加热板, 将熔化端压紧、保压, 冷却至环境温度。
1.2.1 焊接设备的构成
1) 机架:
焊接设备的支撑体系
2) 加热系统:
该系统主要有一块加热板和一套恒温控制系统。
3) 加压系统:
该系统主要有给施焊管道间加压设施。
4) 铣削系统:
该系统主要有将施焊管道端头铣平的设施。
1.2.2 对接热熔焊接技术要点和操作方法
1) 焊接设备应置于平整、干燥、通风的地方, 焊接时要有足够的操作空间;
2) 核对欲焊接的管材规格、压力等级是否正确, 检查其表面是否有磕、碰、划伤、如伤痕深度超过管材壁厚的10%, 应予以局部切除后方可使用;
3) 检查焊接机具各个部位的紧固件有无脱落或松动现象, 并予以必要的处理;
4) 检查焊接机具电气线路有无损坏, 并予以必要的处理;
5) 检查液压箱内液压油是否充足, 并予以必要的处理;
6) 选择与管材规格相匹配的卡瓦装入机架;
7) 将焊机各部件按照要求插装连接好并检查确认无误;
8) 将加热板温度调至200～220℃档;
9) 接通焊机电源, 打开加热板、铣刀和油泵开关试运行, 检查各部件工作是否正常;
10) 管材或管件连接面上应用洁净的棉布擦净, 应铣削连接面, 使其与管轴线垂直, 并与对应的待接面吻合;
11) 对欲焊接的管材放于机架卡瓦内, 使两端伸出的长度相当 (在不影响铣削和加热的情况下应尽可能短) , 管材机架以外管材部分用支撑物托起, 使管材轴线与机架中心线处于同一高度, 然后用卡瓦紧固好;
12) 置入铣刀, 先打开铣刀电源开关, 然后再合拢管材两端, 并施加适当的压力, 直到两端均有连续的切削出现后, 撤掉压力, 略等片刻, 再退开活动架, 关掉铣刀电源。切屑厚度应为0.5mm左右, 通过调节铣刀片的高度可调节切屑的厚度;
13) 取出铣刀, 合拢两管, 检查两端对齐情况。管材两端的错位量不应超过壁厚的10%, 否则应再次铣削, 直到满足上述要求;
14) 清除加热板表面的灰尘和残留物 (应特别注意不能划伤加热板表面的不粘层) , 检查加热板温度是否达到设定值;
15) 加热板温度达到设定值后, 放入机架, 施加一定的压力, 直到两边最小卷边达到规定值 (0.1×管材壁厚+0.5) mm;
16) 将压力减小到接触压力, 继续加热到规定的时间;
17) 时间达到后, 退开活动架, 迅速取出加热板, 然后合拢两管端, 给予一定的压力, 其时间间隔应尽可能短;
18) 将压力上升至规定值熔接压力, 保压自然冷却, 冷却规定的时间后, 卸压, 松开卡瓦, 取出连接完成的管材;
19) 操作人员应严格按上述要求进行操作, 在实际操作时, 焊口的冷却时间可适当缩短, 但应保证其充分冷却;
20) 在保压冷却期间不得移动连接件或在连接件上施加任何外力;
21) 焊口冷却期间, 严禁对其施加任何外力。每次焊完后, 应对其进行外观检查, 不符合要求的必须切断返工。
1.3 操作人员应遵循以下焊接参数, 见表1
2 聚乙烯 (PE) 给水管质量检查
2.1 焊接接口的质量检查
目前没有一种方便、可靠的非破坏性检测手段用于实际工程的接口检验, 但通过焊环的几何形状判断接口质量, 具有相当的准确率, 判断标准如下。
1) 焊缝两边应均匀存在圆形焊接卷边 (即焊环) , 卷边的尖端应与管段表面接触;
2) 两道焊环应均匀对称, 不规则焊环不应超过焊环的20%;
3) 焊环的外观应饱满光滑、尽可能无划痕、无发泡感;
4) 焊环高度应高于对接管段外表面;
5) 管道错边不应超过壁厚的10%。
不符合上述要求的焊口应锯掉重焊, 焊口的最终质量检验应以通过强度试验和严密性试验为准。
2.2 管道水压试验
1) 给水管道系统应进行水压试验, 试压前, 应进行充水浸泡, 时间不小于12h;
2) 水压试验静水压为不小于管道工作压力的1.5倍, 且试验压力不应低于0.8MPa;
3) 管道水压试验段长度不宜大于1km, 对中间设有附件的管段, 分段长度不宜大于500m, 系统中有不同材质的管道应分别进行试压;
4) 管道水压试验分预试验和主试验两个阶段进行;
5) 预试验阶段, 按如下步骤进行:
A. 将试压管道内的水压降至大气压, 并持续60min。期间应确保空气不进入管道。
B. 缓慢的将管道内水压升至试验压力并稳压30min, 期间如有压力下降可注水补压, 但不得高于试验压力。检查管道接口、配件等处有无渗漏现象。当有渗漏现象时应中止试压, 并查明原因采取相应措施后重新试压。
C. 停止注水补压并稳定60min。当60min后压力下降不超过试验压力的70%时, 停止试压, 并查明原因采取相应措施后重新试压。
6) 主试验阶段, 按如下步骤进行
A. 在预试验阶段结束后, 迅速将管道泄水降压, 降压量为试验压力的10%～15%。期间应准确计量降压所泄出的水量, 设为ΔV (L) 。并按规范计算允许泄出的最大水量ΔVmax (L) , 当ΔV大于ΔVmax, 应停止试压。泄压后排除管内过量空气, 从预试验阶段第二步重新开始。
B. 每隔3min记录一次管道剩余压力, 记录30min。当30min内管道剩余压力有上升趋势时, 则水压试验结果合格。
C. 30min内管道剩余压力无上升趋势时, 则应再持续观察60min。当在整个90min内压力下降不超过0.02MPa, 则水压试验结果合格。
D. 当主试验阶段上述两条均不能满足时, 则水压试验结果不合格。应查明原因并采取相应措施后再组织试压。
3 结束语
聚乙烯 (PE) 给水管施工作为一项新型的施工技术, 其施工工艺需要在实际施工中不断总结和提高。
摘要：聚乙烯 (PE) 给水管是一种新型的给水管道, 目前正在推广使用。就聚乙烯 (PE) 给水管施工工艺、热熔焊接方法及质量检查等方面进行了简要阐述。
关键词：聚乙烯 (PE) 给水管,施工工艺,质量检查
参考文献
[1]CJJ/T98-2003, 建筑给水聚乙烯类管道工程技术规程[S].
[2]CJJ101-2004, 埋地聚乙烯给水管道工程技术规程[S].
[3]李长宏, 雷国理.聚乙烯 (PE) 供水管施工技术[J〗.广东水利水电, 2005 (1) :16-17, 20.
PE聚乙烯 篇7
1 聚乙烯 (PE) 燃气管道简介
随着高分子材料的飞速发展, 由于PE管有诸多的优点和上佳的性能已被广泛用于各类管道运输领域, 例如:天然气运输, 供水, 农业灌溉, 矿山细颗粒固体运送和石油、化工等领域。特别是已被广泛用于天然气输气领域。由于天然气自身的特性对输送管道有着更为严格的要求, 目前PE管的材料已经历了3代, 国际上的一些国家已经开始使用第四代 (复合PE材料) , 现阶段我国主要使用的是第二和第三代 (PE80, PE100) PE管材料。
2 聚乙烯 (PE) 燃气管材的特点
1) 防腐性能高, 作为一种惰性材料聚乙烯除少数强氧化剂外, 很少会被其他化学介质所侵蚀。更不会出现电化学腐蚀现象, 不需要其他的防腐措施进行保护。2) 聚乙烯 (PE) 管材具有高韧性, 耐冲击性好的特点。其抗冲击强度比金属管高, 这在实践中意味着, 它的生命周期是钢管的4倍, 并具有较高的延展率, 延展率率打一般超过50%。聚乙烯 (PE) 管材适应不均匀沉降能力非常强, 是一种具有很好抗震性能的管材。3) 聚乙烯 (PE) 管材具有优良的柔韧性, 这大大增加了聚乙烯 (PE) 管道在工程方面的价值。聚乙烯 (PE) 管材可盘卷, 从而减少接缝数量, 在管网铺设时自身可轻易绕过障碍物, 进一步减少接缝数量。在一些特殊的工程中会体现更出色的性能。4) 聚乙烯 (PE) 管使用寿命长, 根据国外PE管材环向抗拉强度的长期静水压设计基础值 (HDB) 确定, 它的使用寿命可达50年。这一数据已被国际标准认可。
3 聚乙烯 (PE) 燃气管道施工技术
聚乙烯 (PE) 燃气管道施工顺序为:
材料检验→PE管连接、敷设→管道吹扫→强度、气密性压力试验→管沟回填及路面恢复。
3.1 材料检验
聚乙烯 (PE) 管材, 管件应该经过质量检验部门的权威检验并具有其出具的产品合格报告, 这样才能算是合格产品。在使用时首先应对PE管材、管件的外观进行仔细检查, 检查的主要内容有:管材、管件表面及内部是否清洁光滑, 是否有杂质、凹陷、划伤、沟槽和颜色不均等。其次标识是否准确, 根据相关的标准燃气管材应为黄色或黑色, 若管道为黑色时管道上必须标有醒目的黄色线条, 同时管材上应有间距不超过2米连续的永久性标志, 内容必须包括:规定的用途, 原料牌号, 标准尺寸, 尺寸标准代码和订单, 产品名称或商标, 制造日期。检查PE管材直径和壁厚时若发现任何一处壁厚不合格即整个产品为不合格。
3.2 聚乙烯 (PE) 管连接及敷设
3.2.1 聚乙烯 (PE) 管之间的连接方式
聚乙烯 (PE) 管的连接方式只能能用热容连接或电容连接。这是《聚乙烯燃气管道工程技术规程》中最新一期中的强条规定。在选择连接的方式上, 根据实际经验管道直径小于90毫米的PE管道应采用电熔方式连接。由于管道直径较小导致对接截面尺寸小不能确实保证连接强度只能选择电熔连接。小直径管道不能为了节省成本采用热熔连接。电熔管件的连接参数, 必须严格按照制造商提供的相关数据及相关规范进行设定。
拖动压力在连接时必须要叠加在焊接过程中的各各压力参数中, 在焊接时相关参数必须被记录, 对连接处自检合格后, 才能进行下一个焊口的连接。在实际工作中需要被记录的参数有:环境温度, 焊接规格, 吸热时间, 冷却时间, 焊接压力, 焊机型号, 焊接人姓名, 电熔焊的电压, 插入深度, 焊接时间等。
3.2.2 管材敷设
在敷设聚乙烯 (PE) 管道时, 除了符合金属燃气管道铺设的规范要求外, 敷设聚乙烯 (PE) 管道时还必须依据其本身的特性来进行安装。由于聚乙烯 (PE) 管没有金属管那样高的强度, 所以一定要注意PE管道承受外部载荷的问题。PE管道埋深最小管顶覆土深度根据《聚乙烯燃气管道工程技术规程》与《城镇燃气输配工程施工及验收规范》规定:1) 行车道, 不小于0.9米;2) 非行车道, 不小于0.6米;3) 敷设在水田下, 不小于0.8米。在有特殊保护措施时, 可适当放宽上述要求。
由于聚乙烯 (PE) 管的柔性十分突出, 使得它弯曲性能特别好。但过度的弯曲时, 管道内侧会产生压应力管道外侧会产生拉伸应力, 超过一定限度时便会出现蠕变损伤, 所以施工过程中应避免出现此问题。另外, PE管不得从建筑和大型结构的底部穿越, 不得从放有易燃、易爆及腐蚀性液体的场地下方穿越, 不得与其他管道或电缆同沟。聚乙烯 (PE) 燃气管道不应该被直接引入到建筑物或连接到建筑物墙壁的调压箱上, 直接通过基础或外墙的PE燃气管道, 必须采取特殊的保护措施。
3.3 管道吹扫
PE管道的吹扫介质为压缩空气, 气流速度不得小于20米/秒, 将白布放在排出口检查, 当气流中无赃物时为合格。
3.4 强度、气密试验
《聚乙烯燃气管道工程技术规程》中规定聚乙烯 (PE) 燃气管道压力试验应使用不超过40°C的压缩空气, 强度试验时试验压力应达到设计压力的1.5倍, 并稳压1小时, 仔细观察压力表 (试验压力计精度为0.4级) 。气密性试验时试验压力应达到设计压力的1.15倍, 并稳压24小时后观察压力表。
3.5 管沟回填及路面恢复
施工完毕进行回填时, 管沟内应先回填细砂至管顶15厘米, 然后分层回填弃土 (每一层厚度为30厘米) , 分层夯实, 距管顶50厘米处设一条警示带以预防日后开挖带来的意外损坏。回复路面时应用原标号 (或高一级) 强度的材料进行施工。
4 结语
综上所述, 天然气的输送选用聚乙烯 (PE) 管道具有, 安装便捷, 运行安全, 管材寿命长, 投资低等特点。加之运用多年以形成了一套完善的运行管理方案可充分保障燃气管网的安全运行。因此PE燃气管道在市政中低压燃气管网和小区庭院管网的应用前景是非常广阔的, 应该在行业中大力推广和应用。
参考文献
[1]聚乙烯燃气管道工程技术规程 (CJJ63-2008) [S].