PE管道（精选11篇）
PE管道 篇1
0 引言
在建设工程项目中塑料给水管道安装完毕后, 必须按照现行的国家建设工程施工及验收规范要求和设计要求对安装完毕的管道进行强度试验和严密性试验, 其作用是检查管道安装质量是否符合设计和相应的规范要求。传统的塑料管道试压时若两端无法兰, 其管端均采用塑料管配套管件、法兰及法兰盲板等进行封堵, 在管道试压完毕后再将其拆除;如塑料给水系统工程量大、规格多、分段试压多, 会导致大量的人工、机械和材料浪费, 增加工程项目成本。我公司通过塑料给水管道端部无法兰无损试压施工技术成功解决了上述问题。该方法适用于管径准110~355、设计压力低于1.6 MPa的各类塑料给水管道安装工程, 尤其是工程量大、分区/分段试压多的PE钢骨架复合管安装工程, 同规格的试压工装还可以重复利用。
1 技术特点
本技术采用了塑料管道封堵试压控制装置, 在保证质量及安全的基础上, 节约了材料, 节省了人工, 降低了成本, 提高了劳动效率。
2 施工技术工艺原理
由于管道数非常多, 单根管道试压在工程上是难以实现的, 也是不经济的。工程上推行试压包技术, 有利于提高管道试压质量和加快试压进度, 同时在施工管理、节约用水等方面也成效显著。
2.1 塑料管道无损试压
塑料管道无损试压装置使用比较经济、安全, 不损伤母材;加工简单, 安装易控;同规格可以重复利用。
2.1.1 塑料管道封堵试压控制装置原理
利用PE管产品柔韧性好、抗冲击强度高、耐强震和扭曲、同时可有效抵抗内压力产生的一向应力及轴向的抗冲应力的特点, 利用管道内的内扩模具力作用于塑料管内壁上, 使内衬管向外扩张而塑料管外表面已由紧固榫件固定, 由此产生自锁压紧密封和强大的拉拔力。管内的内扩模具作用力越大, 内扩模具与塑料管的内壁接触越紧密, 密封性也越好, 且内扩模具和紧固榫件与塑料管的拉拔力就越大。
2.1.2 塑料管道封堵试压控制装置组成
包括内扩模具、紧固榫件、加力法兰、受力盲板、连接螺杆。
2.1.3 塑料管道封堵试压控制装置工序流程
各专用模具尺寸的确认及加工要求→各专用模具制作及加工→各专用模具制作及加工后复测和检查→管道封堵试压控制装置组装。
2.2 主要施工操作控制要点
2.2.1 各专用模具尺寸的确认及加工要求
(1) 内扩模具加工尺寸如图1所示。
内扩模具加工要求:采用钢棒加工, 材质为Q235A, 内扩模具为内空的圆锥体, 厚度20 mm, 总长度为200 mm, 插入塑料管内的内扩模具端部外径小于塑料管内径5 mm, 内扩模具另一端外径大于塑料管内径5 mm, 从而形成椎体, 内扩模具外锥体表面为密封面, 加工精度要求高, 需要抛光, 表面粗糙度为Ra3.2~1.6μm。
(2) 紧固榫件加工尺寸如图2所示。
紧固榫件加工要求:采用钢棒加工, 材质为Q235A, 该紧固榫件为卡箍形式, 分为两块, 内径为塑料管外径, 总长度120 mm, 螺栓连接耳环采用20 mm厚材质为Q235A钢板加工, 尺寸为50 mm×50 mm, 共4块, 与紧固榫件焊接牢固, 紧固榫件内表面加工表面粗糙度为Ra12.5μm, 两块紧固榫件组合后两端的间隙应有10~15 mm。
(3) 加力法兰加工要求:采用材质为Q235A钢板加工, 加力法兰内径加工时以紧固榫件上端外径为准, 不需要加工密封面。
(4) 受力盲板加工要求:采用材质为Q235A钢板加工, 受力盲板加工好后应与内扩模具焊接, 且还应开孔焊接一根DN15钢管分别作试压进水、泄水和排气用。
2.2.2 各专用模具制作及加工
各专用模具按照相应的尺寸及加工要求进行加工。
2.2.3 各专用模具制作及加工后复测和检查
各专用模具加工后按照加工要求在装配前进行复测和检查, 合格后才能组装。
2.2.4 管道封堵试压控制装置组装
首先将各组装件表面用布清理干净, 再将加力法兰从试压塑料管端部套入 (在套入加力法兰时应注意方向) , 再将紧固榫件采用螺栓M18×90固定在塑料管端部, 接着将焊接组合好的内扩模具和受力盲板插入塑料管内, 再安装连接螺栓, 采用连接螺栓慢慢将内扩模具压入塑料管内, 此时连接螺栓应均匀受力, 确保内扩模具正确插入塑料管内, 待受力盲板距塑料管端面50 mm时, 停止紧压螺栓。此时管道封堵试压控制装置组装完毕。
2.3 管道试压系统的连接
管道试压系统的连接如图3所示。
3 结语
通过加工制作塑料管道封堵试压控制装置专用模具, 进行塑料管道端部无法兰试压, 确保了塑料管道试压质量、进度、安全, 节约了材料, 节省了人工, 降低了成本, 提高了劳动效率, 减少了对施工环境的破坏, 符合国家的发展方向, 具有良好的技术、安全、经济和社会效益。采用塑料管道封堵试压控制装置进行塑料管道端部无法兰试压, 与常用方法相比, 工艺成熟, 流程易掌握, 可操作性强, 效果稳定可靠, 工期大大缩短, 管理成本也相应降低。塑料管道封堵试压控制装置可以连续使用, 有很高的推广应用价值。
PE管道 篇2
PE管材料属聚烯烃类高分子化合物，其分子由碳、氢元素组成，无有害元素，卫生可靠。在加工、使用及废弃过程中，不会对人体及环境造成不利影响，是绿色建材。PE管材不仅韧性、挠性好，而且焊接性能极佳，管道连接过程中施焊效果可靠，造价低；同时具有良好的气密性、耐腐蚀性和良好的抵抗裂纹快速传递能力，因而广泛用于市政、石油、化工、燃气等建设领域。PE管材的应用是2004 年建设部科技成果推广项目。公司近年来开展对PE管热熔焊接技术进行研究，研究成果成功地用于珠三角地区的燃气工程，取得了较好的经济效益和社会效益。
特点
2.0.1 工艺流程先进，可实现全自动、半自动施工。
2.0.2 接头连接牢固可靠。
2.0.3 施工技术先进，设备操作简单，劳动强度低。
2.0.4 施工过程中无需配备较多的施工机具，节约成本，机动灵活。适用范围
本工法可用于市政建设给排水、燃气管道安装以及石油、化工、水处理等领域适用于管径大于110mm，小于425mm的管道施工(一般不允许不同材质的PE 管直接对接)。工艺原理
热熔焊焊接是利用加热工具将管道或管件端面加热到210 ℃左右，在可控压力下持续一定时间，使两端面熔合为一体，形成符合质量要求的管道焊接接头。施工方法
PE管的焊接施工可以在管沟边进行也可以在管沟内进行，无论采取哪种方式都应将热熔焊机机架安置平稳。
5.1 施工工艺流程
管道、管件的验收→焊接准备→连接部位端部铣平和同轴度校对→测量拖拉力→在可控压力下焊接→管道吹扫→试压。
5.2 施工方法
5.2.1 管道、管件的验收
管道、管件应根据施工要求选用配套的等径、异径弯头和三通等管件。热熔焊接宜采用同种牌号、材质的管件，对性能相似的不同牌号、材质的管件之间的焊接应先做试验。主要依据:设计图纸、现行《燃气工程用埋地聚乙烯管材》GB/T15558.1、GB/T15558.2 技术标准；《聚乙烯燃气管道工程技术》CJJ63技术标准。
5.2.2 焊接准备
1.检查焊接机状况是否满足工作要求，检查机具各个部位的紧固件有无脱落或松动。
2.检查机电线路连接是否正确、可靠。
3.检查液压箱内液压油是否充足。
4.确认电源与机具输入要求是否相匹配。
5.加热板是否符合要求(涂层是否损伤)。
6.铣刀和油泵开关是否正常等。
5.2.3 连接部位端部铣平和同轴度校对
1.用干净的布清除两管端部的污物。将管材置于机架卡瓦内，使对接两端伸出的长度大致相等且在满足铣削和加热要求的情况下应尽可能缩短，通常为25～30mm。管材在机架以外的部分用支撑架托起，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(见图1)。
2.置入铣刀，先打开铣刀电源开关，然后缓慢合拢两管材焊接端，并加以适当的压力，直到两端面均有连续的切屑出现，撤掉压力，略等片刻，再退出活动架，关掉铣刀电源。切屑厚度应为0.5～1.0mm，通过调节铣刀的高度可调节切屑的厚度(见图2)。
3.取出铣刀，合拢两端管，检查两端对齐情况。管材的错位量不应超过管壁厚度的10 %或1mm 中的较大值，通过调整管材直线度和松紧卡瓦可在一定程度上进行校正；合拢时管材两端面间应没有明显缝隙，缝隙宽度不能超过:0.3mm(D≤225mm)、0.5mm(225mm＜D≤400mm)或1.0mm(D＞400mm)。如不满足上述要求应再次铣削，直到满足为止。
5.2.4 测量拖拉力(移动夹具的摩擦阻力)
由于各个场地条件的不同，会导致移动夹具(包括拖动PE管)的摩擦阻力各不相同。在实际施工中应考虑这个摩擦阻力，它与工艺参数压力(说明书中规定的压力)叠加在一起得到实际使用压力。管材在夹具中夹好后，慢慢移动夹具，此时测得的力为拖拉力，可由压力表读出，做好记录。
5.2.5 在可控压力下焊接
正常情况下预热时间约为20分钟，加热板温度达到设定值后，放入机架，施加压力Pa1(即拖拉力和说明书中规定的压力之和)，直到两边最小卷边达到规定宽度时压力减小到规定值Pa2(使管端面与加热板之间刚好保持接触)，进行吸热，见图3。吸热时间满足后，退开活动架，迅速取出加热板，然后合拢两管端。切换时间(tu)应尽可能短，不能超过规定值。冷却到规定的时间后，卸压，松开卡瓦，取出连接完成的管材，用笔在焊口处标明编号和焊工标记，准备下一接口的焊接。如图4为焊接完成后的效果图。
主要工艺控制参数见表1。
5.2.6 管道吹扫
管道吹扫与一般管道吹扫相同，主要采用爆破式吹扫，可以分段进行，介质为无油压缩空气，压力不应超过管道的工作压力。
5.2.7 试压
PE管道系统在投入运行之前应进行压力试验。压力试验包括强度试验和水密性试验。测试时一般采用水作为试验介质。
1.强度试验
在排除待测试管道内的空气后，以稳定的升压速度将压力提高到要求的压力值。压力表尽可能放置在该管道的最低处。开始时，应将压力上升到工作压力并停留足够的时间保证管道充分膨胀，这一过程需2—3小时，当系统稳定后，将压力升到工作压力的1.5倍，稳压1小时，仔细观察压力表，并沿管线检查，如果在测试过程中并无肉眼可见的泄漏或发生明显的压力降，则管道通过压力试验。
2.水密性试验
水密性试验的压力应为工作压力的1.15倍，当管道压力达到试验压力后，应保持一定的时间使管道内试验介质温度与管道环境温度达到一致，待温度、压力均稳定后，开始计时，一般情况下，水密性试验应稳压24小时，如果没有明显的泄漏或压力降则通过水密性试验。施工机具设备
按照本工法进行PE 管焊接安装的主要机具见表2。劳动力组织
每台焊机配备焊工2人，配合人员包括电工2～6名，若PE管管径大于200mm时，配合人员应增加到8～10人。安全措施
8.0.1 带电设备必须有可靠的接地，防止触电。
8.0.2 预热过程中，不能触碰加热板，防止烫伤。
8.0.3 焊接操作人员、电工必须经培训后上岗。技术经济分析
9.0.1 采用本工法施工，由于操作简单，经培训后即可上岗。
9.0.2 由于管材较轻，基本不使用机械吊装，节约费用，缩短施工工期。
9.0.3 施工设备少，机动灵活，降低工人劳动强度，适于野外作业，同时设备购置成本低，利用率高，经济效益明显。
我公司应用的实践表明，使用本方法后每年节约成本约10万元左右，约为总工程量的2.5%。工程实例
PE管道 篇3
【关键词】管道燃气工程 质量 管理与控制
燃气工程项目是指对燃气运输的正常运行所采取的一系列安全保护措施，其不单是一项技术工程，还是一项各环节相互租用的系统工程。当前随着PE管道燃气工程建设规模与范围的不断扩大，人们对于工程质量的要求也越来越高，如何保证燃气管道工程安全输送燃气、避免泄露与爆炸等安全事故已逐渐成为PE管道施工单位面临的重大课题。因此，加强有关PE管道燃气工程质量管理与控制的分析，对于改善PE管道燃气工程质量水平具有重要的现实意义。
一、管道燃气工程建设的基本特点
（1）隐蔽性较高。因工程建设的标准及类型不同，PE管道燃气工程含有较多的隐蔽工程项目，其质量问题同用户安全密切相关；在PE管道施工后期若未能有效开展质量监督与检查，或竣工后未进行深入检测与试用，则很难查验出工程潜在的质量问题，进而给工程应用带来严重的安全隐患。
（2）影响因素复杂。PE管道燃气工程中的施工方式、决策、设计、施工人员技能、施工工艺、造价、设备、材料、施工环境、技术条件、控制措施、施工工期等环节都会直接或间接的对工程质量造成影响，且同时会干扰工程的整体成本控制。
（3）检测局限性。因PE管道燃气工程隐蔽工程较多，其检查检验的难度相对较大，尤其是采用传统的手工检测与外观检查方法很难诊断出工程质量缺陷问题，若全程工程质量监控检验效果较差，则很容易造成工程质量误判。
二、管道燃气工程管理与控制措施
1.材料控制
（1）进场验收：当前燃气PE管道的生产厂家较多，产品质量差别较大，因此在材料质量管控中需采取的措施有：①对于采购的管件与管材等要依据PE管道质量管理规程进行验收，确保质量保证书、产品使用说明书、第三方权威机构检测报告证明、各项性能检测报告、产品合格证等资料齐全；②抽样进行外观性能及尺寸检查，检验内容应包含物理性能、尺寸、外观等；产品外观检查内容为观察管材表面是否存在杂质、划伤、沟槽、凹陷等缺陷问题；尺寸检测时应对长度、壁厚及外径等进行准确测量，且测量值需控制在标准误差范围以内；尺寸及外观检查合格后还应抽样进行物理性能测试，需测试的内容包括耐应力开裂、短期静液压强度、纵向回缩率、热稳定性、压缩复原、断裂伸长率等。
（2）运输及堆放：PE管道装卸时应采用叉车、吊网和非金属吊索进行，避免使用可能划伤管道的钢丝、钩、链等工具；应对管材两段进行封堵处理，以避免杂物进入；运输或搬运前应使用废金属绳进行绑扎形成方捆，若在两侧加设支撑保护，则可适当提高堆放高度，但应控制在3m范围内；PE管道堆放时应放置整齐，户外堆放时应做好遮盖处理，避免雨淋或暴晒，且应安置位置应保证地面平整，放置管材同油类、热源、酸、碱、盐等接触。
2.施工质量管理与控制
（1）焊接过程控制：①当前燃气PE管道焊接中通常采用电熔连接和热熔连接两种方式，连接时将管道在固定温度内熔化，然后将两管材熔化端充分接触并施加适度压力，冷却后管材便牢固连接；焊接过程中接头处的强度应与管材自身强度相一致，且应使用法兰或钢塑过渡接头同金属管道连接；②施工机具应采用全自动焊机，从而最大限度降低人为因素对焊接质量的干扰；焊接施工前应组织相关技术人员、施工人员学习实际操作过程、掌握管道设备基本参数。
（2）现场监督及检查：工程应按照施工单位自查、建立单位检查、现场主管人员复查的顺序对PE管道项目进行监督，检查中应严格按照焊口翻边条检验标准，对于外观及翻边条处理不恰当的应责令修复；凡是电熔焊口或热熔焊口不合格的必须切除整改，无条件进行返工，所产生的返工成本应由施工部门承担；管道埋地敷设时应依据布设规则进行严格管理，准确控制管道与供热设施的的间隔距离，并在管道敷设位置设置示踪线及警示带。
（3）质量管理程序制定：①在实际工程监督管理控制中，应不断总结质量管理中的缺陷问题，编制并完善管道燃气工程质量管理程序与工作准则，应包含的质量管理程序有承插式电熔连接质量管理要点及控制程序、PE管道热熔焊接质量管理要点及控制程序、阀井安装质量管理准则、PE管道焊接质量检测工程准则等；②编制同现场施工过程相一致的检查表格，分别对非开挖施工质量、管沟开挖回填质量、管道吹扫、压力试验、检查井与阀门井施工质量、现场焊接质量等环节进行管控，并准确核查各道焊口的焊机检定校准报告、焊接技术人员信息、焊口打印记录、焊机产品合格证、焊口表面信息、管道热熔焊接记录表、管道电熔焊接记录表等。
（4）工程检验：对各项工程的首道热熔焊口应开展拉伸试验以检测焊口是否存在假焊问题；使用电子扫描仪自动记录电熔管件参数，确保电熔焊接参数的可靠性与准确性，防止出现因人工输入失误造成的不良问题；开展电熔焊口玻璃试验，以分析电熔焊口细部特征；采用PE管道焊接数据采集系统，利用焊接数据加密狗驱动程序及数据采集软件，在焊接完成后，将数据线连接到焊机中，对焊接数据进行采集并自动保存在设定路径中，保存后的数据可实施现场或后期打印。
3.非开挖施工管理
（1）施工人员技能控制：建立管道焊接作业指导书制度，依照标准及规程，同单位实际施工状况相结合对各类关键操作均制定相应的焊接作业指导准则，按照一般规定、电熔连接程序规定、热熔连接程序规定等开展傻瓜式顺序操作；
（2）工程资料管理：依据工程质量管理与控制体系，应监督主管人员及时做好施工记录，施工完成后，工程记录应交由档案管理人员进行存档处理；各表格均应包含项目主管及施工人员的签字。
三、结束语
工程质量管理的水平将直接关系着管道燃气工程的整体施工质量及经济效益，因此，相关技术与施工人员应加强有关管道燃气工程质量管理与控制的分析，总结PE管道燃气质量控制要点及关键部位管理措施，以逐步改善燃气工程质量管理水平。
参考文献：
[1] 张博杰.管道燃气工程质量控制的探讨[J].煤气与热力.2012，13（14）：74-75.
[2] 孙立梅.燃气工程施工质量及安全运行管理浅析[J].城市管理与科技.2011，06（10）：61-62.
作者简介：
浅谈PE管道的性能及使用范围 篇4
1 PE管道的发展历程
1.1 在世界的发展
1933年, 聚乙烯首先被英国的I C I公司发现, 如今已经成了具有多种特性和结构、多工艺加工的树脂产品, 在全球合成树脂的总产量中占据首要位置。二战期间, 在钢与铜相对短缺的情况下, 塑料管开始被国外的燃气输配等领域所应用, 并且范围逐年扩大, 目前, 聚乙烯管已经成为了燃气领域管道应用的主要选择之一。聚乙烯管道在欧洲的国家普及率特别高, 丹麦以及英国等国都超过了90%的普及率, 1998年法国几乎达到100%。聚乙烯早在1988年的慕尼黑IGU配气委员会中被一致认为是质量高、安全性高、成本低、易维护的埋地燃气管道。
1.2 在我国的发展
我国上海在1982年最早使用聚乙烯管道, 并开始进行聚乙烯管道的研究工作。1987年, 国家把P E管道的材料研制和加工应用技术的开发作为重点项目, 并制定了包括各个环节在内的系统研究, 并获得巨大成效。国家的相关部门在1995年颁发了PE管件、管道的工程技术以及国家标准的行业规范。现阶段, PE燃气管道在我国的应用范围迅速扩大。
2 PE管道规格和性能以及性能优点
2.1 规格以及性能
聚乙烯管通常按照密度划分为低密度及线型低密度、中密度、高密度聚乙烯管。如今, 其材料依照长期液压强度对其原料和管材进行命名和分类, 可分为5个等级:PE32、PE40、PE63、PE80、PE100。管材分为SDR11以及SDR17.6系列, 颜色有黑管加黄条以及黄色管。管件由于施工和用途不同分为热熔和电熔管件, 由于生产方式不同分为焊制和注塑管件。
2.2 耐腐蚀的优点。
聚乙烯属于惰性材料, 可抵抗除了强氧化钾之外的诸多化学物质的侵蚀。无需防腐层而且没有电化学腐蚀。
2.3 高韧性的优点
聚乙烯管道具有较高的任性, 其对于管基的不均匀的沉降具有较强的适应能力, 管道的断裂伸长率通常大于500%, 其抗震能力也非常强。自PE管道在日本的神户地震中发挥有效作用后, 便受到大力的推广。
2.4 不渗漏的优点
聚乙烯管道通过熔接连接, 实现了管材和接头的一体化, 接口的爆破以及抗拉强度要高于管材本身, 可对环向以及拉伸应力进行有效的抵抗, 因此减少了因接头扭曲而产生的渗漏事件。
2.5 具有优良的挠性
聚乙烯的挠性使该材料在管线工程的价值大大的提高, 使PE管道能够进行盘卷, 且供应较长的长度, 各种管件无需进行连接。PE管道容易符合施工方法的标准要求, 其材料的挠性可使其在未施工时对管件的形状进行改变, 一旦旧管被插入便会恢复回来的尺寸和大小。
2.6 具有良好的抗刮痕的能力
在不开槽的技术下, 必然会产生刮痕。聚乙烯管道具有较强的抗刮痕能力, 可以很大程度上减少了材料因刮痕导致应力集中从而破坏管道的情况。
2.7 具有良好的抗快速裂纹传递能力
据研究证明, 聚乙烯管道的抗裂纹快速传递的能力比常用的塑料管材要强, 温度降低, 管道会承受更多的工作压力, 塑料管道极易裂开, 而PE管道中的PE100适合做大口径的管道, 从而使管道快速裂开的几率大大降低。
2.8 较长的使用寿命
聚乙烯管具有50年以上的使用寿命, 并且已经得到了国际标准的确认。
3 PE管道的主要使用范围
3.1 PE燃气管
P E燃气管指的是输送煤气、天然气以及液化气的管材。由于煤气中含芳径, 对管道的应力开裂具有催化作用, 因此对天然气管道有严格的要求。选用PE燃气管树脂非常重要, 其首先要有抗环境应力的性能。耐腐蚀性、良好的焊接性能以及抗芳径侵蚀的能力, 一般情况下采用进口树脂。聚乙烯燃气管道的施工做要保证设计的埋深, 并对管材的弯曲半径进行控制, 并根据实际情况做好防护措施。
3.2 PE给水管
给水管要有一定程度的压力承受能力, 一般选用机械性能好、分子量大的树脂, 比如LDPE树脂。其虽然刚性、耐压性、稳定性差, 拉伸强度低而且连接困难, 作为给水的压力管道不太合适, 但是其具有较高的卫生指标, 在生产饮用水管中应用度高, 具有流动性以及较小的熔融粘度, 易加工。给水管必须符合卫生指标, 且颜色最好为黑色, 遮挡阳光, 抑制微生物以及藻类的繁殖和生长, 使饮用水保持纯净。通常要将管道进行埋地使用, 并对温度进行有效的控制。
4 总结
PE管道的施工以及材料工艺的研制, 在管道建设领域具有重要的作用。只有灵活掌握其性能并且进行合理规范的使用, 才能够促进管道使用的社会成效以及工程经济效益的共同发展。
参考文献
[1]云华, 吕瑞清.浅谈PE管道的性能及使用范围[J].内蒙古石油化工, 2010 (22)
[2]王彩云.HDPE高密度聚乙烯管道的应用研究[J].企业技术开发, 2012 (14)
PE管道 篇5
本世纪在管道领域发生了一场革命性的进步，即“以塑代钢”。随着高分子材料科学技术的飞跃进步，塑料管材开发利用的深化，生产工艺的不断改进，塑料管道淋漓尽致地展示其卓越性能。在今天，塑料管材已不再被人们误认为是金属管材的“廉价代用品”。在这场革命中，聚乙烯管道倍受青睐，日益发出夺目的光辉，广泛用于燃气输送、给水、排污、农业浇灌、矿山细颗粒固体输送，以及油田、化工和邮电通讯等领域，非凡在燃气输送上得到了普遍的应用。
1.国外聚乙烯燃气管发展简史
1933年英国ICI公司首先发现了聚乙烯。发展至今，聚乙烯已是由多种工艺方法生产的、具有多种结构和特性及多种用途的系列品种树脂，已占世界合成树脂产量的三分之一，居第一位。
第二次世界大战时期，由于铜与钢材的短缺，国外开始研究在燃气输配等领域使用塑料管。燃气输配用塑料管的材料按应用的起始年代分别为：醋酸－丁酸纤维素（1949年美国），硬聚氯乙烯（1950年原西国），耐冲击聚氯乙烯（1952年美国），环氧玻璃钢（1955年美国），聚乙烯（1956年美国），涤纶（1963年意大利）和尼龙（1969年澳大利亚）。随着时间的推移和对燃气工程运行经验的不断总结，人们逐渐熟悉到在应用塑料管时应考虑以下几个方面的因素： a.经济性
b.接口稳定、严密性 c.耐环境应力开裂 d.耐腐蚀和耐化学性 e.耐老化性 f.韧性 g.柔软、可挠性 h.耐久性
i.强度与温度的关系 j.长期静液压强度的大小
经过顺序淘汰，到60年代后期，只剩下聚氯乙烯管和聚乙烯管。聚氯乙烯管虽然强度大，成本低廉，但与聚乙烯相比有如下缺点： a.脆性，易产生断裂现象； b.缺乏可挠性，不能盘卷等； c.接触溶剂的可靠性差等。
因此，采用聚氯乙烯管的数量大幅减少，而使用聚乙烯管显著上升。自1956年铺设第一条聚乙烯燃气管道以来，到70年代，在欧洲和北美，聚乙烯管道在燃气领域得到迅速的推广应用。聚乙烯管道在各国燃气管道上的广泛应用已成为管道领域最为引人注目的成就。这一方面是由于聚乙烯材料制作管道具有非常独到的技术经济优势，另一方面是由于聚乙烯管道的原料性能，管材、管件制造工艺，连接方法，连接机具以及运行中的维修手段等在多年的实践中，已达到完善的配套系统。时至今日，在燃气领域，无论是对于新铺设或旧管道的修复和更新，聚乙烯管都是主要的选择之一。欧洲的PE燃气管道普及率极高，如英国、丹麦等国均超过90%，法国1998年新敷设燃气管道几乎100%采用聚乙烯管道。早在1988年，在慕尼黑召开的国际煤联配气委员会会议，委员们一致认为采用聚乙烯埋地燃气管道质量可靠，运行安全，维护简便，费用经济。这种共识显然是五十年来聚乙烯管道与其它管道反复比较、竞争后达成的。应该指出，这不仅应归功于PE管的优良的综合性能，而且缘于PE管道的原料性能，管材、管件制造工艺，连接方法，连接机具以及运行中的维修手段等在多年的实践中，不断取得革命性的进步。如对PE管道性能影响最大的因素之一的原料，随着聚合工艺的改进，八十年代水平PE管材原料与七十年代水平相比较，即取得极大的进步。经过近半个世纪的不断发展，时至今日，聚乙烯管道已成为最成熟的塑料管道品种之一。自六十年代初，探索聚乙烯管道用于燃气输送以来，围绕聚乙烯管道系统的各个方面的研究和开发工作就一直未间断，且异常活跃。世界上很多国家聚乙烯树脂制造商、管材制造商、管件及管路附件制造商、管材挤出设备制造商、管道的施工和使用单位（如燃气公司和自来水公司）、施工机具的制造商、产品认证机构、有关大学和科研机构均以极大的热情投入到这项工作中来。研究开发的广度、深度及速度，是其他类塑料管道所难与比拟的。聚乙烯管道系统的高度成熟突出表现在：
（1）聚乙烯管材级原料不断发展，八十年代末第三代聚乙烯管材树脂（PE100）出现，使大口径管的使用也具有了优势。
（2）严谨而科学的管道设计理念。对聚乙烯管材料长期使用性能的评价形成了系统科学的标准评价方法，从而在设计上保证了长期使用性能及使用的安全性。
（3）高度成熟的制造设备和挤出工艺。
（4）与管材同步发展，多品种配套的管件。
（5）管道连接、施工和维护的成熟技术与设备。
（6）丰富的研究成果、大量成功的工程实践和系统完备的标准体系。从原料到工程施工，从产品要求到质量的控制方法，聚乙烯管道系统均具有完备的ISO标准。标准的高水平和系统化，标志了聚乙烯管道发展的高度成熟。
2.国内聚乙烯燃气管发展简史
我国是从80年代初期开始聚乙烯燃气管的研究工作，最早使用聚乙烯管输送城镇燃气是1982年在上海。为使聚乙烯燃气管研究工作受到重视并顺利进行，国家科委1987年把“聚乙烯燃气管专用料研制和加工应用技术开发”列为国家“七五”科技攻关项目，从专用原料─管材、管件加工─工程应用─标准规范制定进行系统研究，取得丰硕成果。1995年，国家技术监督局、建设部分别颁发了PE燃气管材、管件的国家标准和工程技术的行业规程。目前，PE燃气管正在国内迅速推广使用。在PE燃气管推动下，国内已基本把握PE工程管道的生产与使用技术，引进了相当数量的国际一流生产线，形成了相当规模的生产能力。这对聚乙烯燃气管的发展奠定了坚实有力的基础。99年国内聚乙烯燃气管材产量已近1万吨，并以20%的年增长率向前发展。
二、聚乙烯燃气管原料特性及其发展
聚乙烯管习惯上按照密度分为低密度及线型低密度聚乙烯（LDPE及LLDPE）管（密度为0.900－0.930g/cm3），中密度聚乙烯（MDPE）管（密度为0.930－0.940g/cm3）和高密度聚乙烯（HDPE）管（密度为0.940－0.965g/cm3）。由于材料的不断进步，根据发展阶段和性能的不同，产生了材料的等级分化，密度不能反映聚乙烯作为管材的本质性能，因此目前国际上根据聚乙烯管的长期静液压强度（MRS）对管材及其原料进行分类和命名。长期静液压强度是指连续施加在该聚乙烯树脂制管管壁上50年时引起管材破坏时所计算的在管壁上的环向张应力，该值是管材结构设计的基础。聚乙烯管的工程设计概念与金属管不同，对于金属管的设计，广泛的使用环境温度下的屈服强度系数。而聚乙烯管与金属管不同，它受持续应力及温度变化的影响，因此聚乙烯管的设计应力应根据长期强度来决定，即通过绘制恒 温下应力与破坏时间的曲线来确定。根据聚乙烯管的长期静液压强度（MRS），国际上将聚乙烯管材料分为PE32、PE40、PE63、PE80和PE100五个等级。目前国际上使用量最大的管材树脂的MRS值为8.0MPa，而MRS值为10MPa的管材树脂的已开发成功，这种树脂采用双峰分布、己烯共聚技术，在提高长期静液压强度的同时，也提高了耐慢速裂纹增长和耐快速开裂扩展性能，并具有良好的加工性，为提高管网输送压力、增大管道口径、扩大管道应用范围创造了条件。目前PE100的管材使用量，非凡是在大口径管材上的用量，正在迅速上升。表1列出了目前欧洲PE100级聚乙烯燃气管道实际使用压力。
表1.欧洲PE100级聚乙烯燃气管道实际使用压力
国家英国比利时法国荷兰西班牙尺寸比1117.617.61111使用压力0.70.50.40.80.7 目前，国外正在尝试将SDR11的聚乙烯燃气管的使用压力提高到1.0Mpa。
三、聚乙烯燃气管材的特点
聚乙烯燃气管道具有许多卓越的特性，如耐低温，韧性好，刚柔相济。因而在一些非凡用途中更是大显身手，因为在这些领域中，传统材料管子，不是不适用，就是费用大，而且还不能保证管道的安全使用。如钢管、铸铁管最大的问题是在使用期内，普遍发生的腐蚀和接头泄漏。聚乙烯管则具有明显的优点，圆满地解决了传统管道的腐蚀和接头泄漏两大难题。如作为室外线路管敷设在腐蚀性的土壤中，地震地区、山地和沼泽地区；作为承插管插入旧管道中修复、更新旧管道。由于与众不同的施工特点，往往为用户带来巨大的经济效益。如美国资料报导，聚乙烯管安装费用低于钢管道安装费用50%，而穿插法又比聚乙烯管直接埋地法节约30－40%。
聚乙烯管的主要优点体现在：
1.耐腐蚀。聚乙烯为惰性材料，除少数强氧化剂外，可耐多种化学介质的侵蚀。无电化学腐蚀，不需要防腐层。
2.不泄漏。聚乙烯管道主要采用熔接连接（热熔连接或电熔连接），本质上保证接口材质、结构与管体本身的同一性，实现了接头与管材的一体化。试
验证实，其接口的抗拉强度及爆破强度均高于管材本体，可有效地反抗内压力产生的环向应力及轴向的拉伸应力。因此与橡胶圈类接头或其他机械接头相比，不存在因接头扭曲造成泄漏的危险。
3.高韧性。聚乙烯管是一种高韧性的管材，其断裂伸长率一般超过500%，对管基不均匀沉降的适应能力非常强。也是一种抗震性能优良的管道。在1995年日本的神户地震中，聚乙烯燃气管和供水管是唯一幸免的管道系统。正因为如此，日本震后大力推广PE管在燃气领域的使用。
4.聚乙烯管具有优良的挠性。聚乙烯的挠性是一个重要的性质，它极大地增强了该材料对于管线工程的价值。聚乙烯的挠性使聚乙烯管可以进行盘卷，并以较长的长度供给，不需要各种连接管件。用于不开槽施工，聚乙烯管道的走向轻易依照施工方法的要求进行改变；聚乙烯材料的挠性，使其可在施工前改变管材的外形，插入旧管后恢复原来的大小和尺寸。
5.聚乙烯管道具有良好的反抗刮痕能力。采用不开槽施工技术，无论是铺设新管或旧管道的修复或更新，刮痕是无法避免的。刮痕造成材料的应力集中，引发管道的破坏。管材反抗刮痕的能力，与管材的慢速裂纹增长行为关系密切，研究证实，PE80等级的聚乙烯管具有较好的反抗SCG的能力和耐刮痕能力。PE100聚乙烯管材料则具有更加出色的反抗刮痕能力。
6.良好的快速裂纹传递反抗能力。管道的快速开裂是指在管道偶然发生开裂时，裂纹以几百m/秒的速度迅速增长，瞬间造成几十m甚至上千m管道破坏的大事故。快速开裂是一种偶发事故，但其后果是灾难性的。早在五十年代，美国输气钢管曾发生几起快速开裂事故。聚氯乙烯气管和水管均曾发生过快速开裂事故。实际使用中尚未发现聚乙烯燃气管的快速开裂。因而近10年来，国际上对塑料管道，非凡聚乙烯燃气管的快速裂纹传递进行了大量卓有成效的研究工作。结果表明，在常用的塑料管材中，聚乙烯反抗裂纹快速传递的能力名列前茅。如UPVC的动态断裂韧性KD为1.8MNm－3/2，PP－R的KD为1.6MNm－3/2，而PE80的KD则为2.9MNm－3/2，PE100的KD则高达3.8MNm－3/2。温度越低，管径和壁厚越大，工作压力越高，塑料管道快速开裂的危险性越大。因此，聚乙烯管道，非凡是PE100管更适宜做大口径管。目前，国外的聚乙烯燃气管材标准（ISO4437－1997和EN1555）已将耐快速开裂扩展（RCP）列入标准之中。7.聚乙烯管道使用寿命长，可达50年以上，这是国外根据聚乙烯管材环向抗拉强度的长期静水压设计基础值确定的，已被国际标准确认。
此外，聚乙烯管道重量轻也是一重要因素。
四、聚乙烯燃气管道系统的设计
（一）、聚乙烯燃气管道强度计算
做为工程管道，应有两个重要的指标，即长期使用性能及使用的安全性。当代聚乙烯管道的生产者完全可以提供真正称之为工程塑料的管材和管件，是缘于两个极为有力的后盾。一个是原材料供给者的高度先进技术的支持；一个是科学而严谨的设计思想。在当代高分子材料科学技术进步支持下，聚乙烯管材树脂的合成技术和性能不断取得进展，管材长期使用性能日益提高，如1989年分子量分布呈双峰型的PE100级管材树脂的出现，将聚乙烯管材料推到了一个崭新的高度。同时，对聚乙烯管材料长期使用性能的评价形成了系统科学的标准评价方法，即对管材树脂最低要求的静液压强度──MRS的测量。所谓MRS是指连续施加在该聚乙烯树脂制管管壁上50年时引起管材破坏时所计算的在管壁上的环向张应力。该值是管材结构设计的基础。聚乙烯管材结构设计的ISO方程：
公式（1）
P 公称压力
【δ】 设计应力
SDR 标准尺寸比
de 管公称外径
e 管公称规定壁厚 管材设计应力的求取：
公式（2）
设计系数：保证管道满负载运行时还有一定的安全度。
（二）、我国聚乙烯燃气管道工程技术规程设计系数
我国聚乙烯燃气管道工程技术规程是根据PE80级管材来考虑，对不同种类燃气的设计系数做出如下规定：
表2.不同种类燃气的设计系数
根据以上设计系数，在我国聚乙烯管道输送不同种类燃气的最大答应工作压力如下：
表3.不同种类燃气的最大答应工作压力
国燃气管道的施工技术规程的编制说明中也明确：我国答应使用压力时按工作温度20℃，使用寿命50年，管道环向应力为8.0 Mpa（长期静液压强度），安全系数不小于4等4个条件来确定的。在安全性能得到保证的情况下，改变以上条件中的任意一个，最大答应工作压力可以提高，也就是，经过充分论证，设计系数可以调整。
五、聚乙烯管材、管件的生产、型号规格及种类
（一）、聚乙烯管材的生产及型号规格
聚乙烯管材的生产在挤出生产线上进行，目前国内几个主要生产厂家都选用进口生产线，基本上实现了全自动控制，能够自动上料、自动计量进料、自动切割和卷曲，产品质量更加稳定，生产效率明显提高。聚乙烯燃气管材国标目前分为SDR11和SDR17.6两个系列，管材的颜色有两种，一种为黄色管，一种是黑管加黄条。规格从20mm～250mm；目前国内已应用的最大规格到ф400mm。最新发布的ISO标准和欧洲标准已将管材的公称外径扩大到630 mm。管材的规格及尺寸偏差见下表：
表4 聚乙烯管材的规格尺寸表 单位：mm
注：备注栏中带号的为目前国内常用规格
（二）、聚乙烯管件的品种
聚乙烯管件根据施工方法、用途的不同，可分
为电熔管件和热熔管件。根据生产方式的不同，可分为注塑管件和焊制管件两大类。大部分管件都可以采用注塑模具一次成型，但对于一些壁厚、体积、重量都较大的管件，可采用管材焊制加工的方法制造。采用焊制方法生产的管件一般有三通、四通和弯头，公称尺寸范围随着管材扩大；采用注塑方法生产的热熔管件有法兰、变径、弯头、等径三通、异径三通和端帽；电熔管件也是采用注塑方法生产的，其种类有电熔套筒、电熔变径、电熔弯头、电熔三通、电熔鞍型三通、电熔鞍型分支和端帽等；目前，国内常用的管件规格见下表： 表5.聚乙烯管件规格型号单位：mm
六、聚乙烯管材的性能指标及检测
目前我国对聚乙烯燃气管材按PE80级原料按照GB15558.1《燃气用聚乙烯管材》标准来生产，管材的性能指标见下表： 表6.聚乙烯燃气管材的性能指标
燃气管道作为城市的能源输送系统一旦出现质量问题，会直接影响到居民的正常生活。再者，由于燃气的可燃性、易爆性，假如发生燃气泄露，极易发生爆炸事故。聚乙烯管材取代钢管、铸铁管，作为城市燃气输配管线，同样要求其安全性。要保证产品质量满足标准要求，就必须具有完善的检测手段。而且产品的质量控制从原料进厂检验开始贯穿于整个生产过程，直至产品最终出厂。质量控制主要从以下几个方面进行： 1． 原料的质量控制
原料是生产聚乙烯管材、管件的根本，原料的选择直接影响管道产品的质量。没有好的原料，后续工作再合理，生产技术再先进，也生产不出合格的产品。因此原料的选择及质量控制十分重要。原料在生产前必须按标准要求进行检验，合格以后方可用于生产。聚乙烯原料性能指标见下表：
表7.PE燃气管材专用料基本技术指标要求
2． 生产过程的工艺控制
生产过程的工艺控制非常重要，在生产时要注重对工艺参数的设置及对物料熔体温度、熔体压力的监控。因为假如生产过程出现剪切过度，会导致熔体温度的升高，过度的剪切会使材料性能劣化，而这种劣化采用常规的检测是很难发现的。目前国内一些引进的生产线已带有微机监测控制系统，出现问题会及时发出警报。对于管材的外观尺寸，一些先进的生产线带有在线测量仪，管材的外形尺寸，可在屏幕上直接显示，如与主机相连，可实现自动调整模具，自动控制壁厚和外径。3． 产品的检验
产品的检验包括外观、尺寸及物理性能，产品的外观主要检查是否有影响管材性能的沟槽、划伤、凹陷和杂质等；尺寸需测量外径、壁厚和长度，测量值应在标准规定的答应偏差范围内。外观尺
寸检测合格的管材在按照抽样规则取样，进行物理性能的测试。测试的项目有断裂伸长率、短期静液压强度（20℃，环向应力9.0Mpa，韧性破坏时间100h；80℃，环向应力4.0Mpa，脆性破坏时间165h）、热稳定性、耐应力开裂（80℃，环向应力4.0Mpa，破坏时间170h）、压缩复原（80℃，环向应力4.0MPa，破坏时间170h）和纵向回缩率（110℃）。以上性能试验与外观、尺寸等一起作为每批产品的出厂检验项目。
七、聚乙烯燃气管道的配套产品 1． 警示带 为保护管道在日后运行中，不受到人为的意外破坏，应在管道的上方，距管顶不小于300mm处敷设一条警示带，警示带上应有醒目的提示字样。对警示带的基本要求是宽度100mm或150mm，颜色为金黄色，警示带应能抗击回填土的冲击、压迫及土壤中化学物质的腐蚀。该警示带应与管道一样，具有不低于50年的寿命。2． 示踪线
由于聚乙烯管道是绝缘体，因此常规的电磁法无法探测到管道的位置和深度。为能采用常规方法进行探测，要求在敷设聚乙烯管的同时，敷设一条金属示踪线。对示踪线的基本要求是：示踪线要与聚乙烯管道在同一位置或有固定的相对位置；用常规仪器能探测到；寿命与聚乙烯管道相同，不低于50年。目前一般采用聚乙烯包覆金属丝（即电线），也有在警示带内夹放金属铝箔，将警示带与示踪线合二为一。3． 聚乙烯（PE）球阀
聚乙烯（PE）球阀的工作压力可与SDR11的聚乙烯管材相匹配，其使用寿命与聚乙烯管材一样按50年进行设计。聚乙烯（PE）球阀与金属球阀相比，其优点见下表： 表8.聚乙烯（PE）球阀与金属球阀的比较
金属球阀聚乙烯（PE）球阀需要钢塑转换接头，法兰，螺栓螺母垫片等直接热熔或电熔连接需要防腐处理和定期检查不需要需要定期维护和备品备件不需要需要阀门井不需要阀门的操作对聚乙烯管施加很大的应力，长期作用会减少聚乙烯管的使用寿命因聚乙烯阀门直埋于地下，对阀门所施加的力均匀传递给了土壤，对聚乙烯管寿命无影响。
聚乙烯阀门的开闭用专用扳手在地面上完成，不同规格的阀门只要用同一规格的专用扳手便可完成阀门的开闭。聚乙烯阀门的使用寿命为50年。阀门的工作压力可与SDR11的聚乙烯管相匹配。聚乙烯（PE）球阀从结构形式上分为两种——通径孔球阀和。通径孔球阀的通孔内径与相应管材的内径大小一致，而缩径孔球阀通孔内径比相应管材的内径要小。因此，从输气量上缩径孔球阀较通径孔球阀要小，但体积也较小，重量轻，价格也相对较低。两种球阀内 孔直径的比较见下表：
表9.缩径孔球阀较通径孔球阀内孔直径的比较 单位：mm
4.钢塑过渡接头
在聚乙烯管道系统中，当聚乙烯管道与金属管道系统连接时，常需使用钢塑过渡接头连接，这在聚乙烯燃气管道系统的应用中是经常见到的。如聚乙烯管道出地面进户前与流量表、压力表、减压阀等的连接。钢塑过渡接头一端为聚乙烯管材，另一端为钢管，两者靠丝扣锁紧，之间靠密封圈来密封，可保证结合处不泄露。
八、HDPE管材及管件的运输、堆放、装卸
管材一般以卡车运输，运输时不得受到划伤、抛摔、剧烈的撞击、曝晒、雨淋、油污及化学品的污染。存储时，管材的两端应堵封，堆放在远离热源、油品及化学品污染地、温度不超过40℃、地面平整、通风良好的库房内；室外堆放应有遮盖物，避免雨淋及曝晒。管材应整洁堆放，高度一般不超过1.5米。当管材捆扎成1m×1m的方捆，并且两侧加支撑保护时，堆放高度可适当提高，但不宜超过3m。
管件应放入密封塑料袋中，批量或单一包装，并放入厚纸箱内存放。
管材可以使用吊网、叉车或非金属吊索装卸，但不能使用可能刮伤管面的链、钩、钢丝等工具。装卸时应注重以下事项：（1）重的管子放在下层。
（2）以光滑的材料包在卡车的外缘，保护悬空的管子不受损害。
（3）由于管材内外壁均很光滑，因而必须仔细固定，以免在运输过程中滑落。
九、聚乙烯管材的连接技术及施工应注重的问题
（一）聚乙烯管材的连接技术
聚乙烯管道系统连接技术的优劣，直接关系到燃气管网系统的运行效果和使用寿命。按焊接方式的不同，聚乙烯管道的连接一般分为两种——热熔连接和电熔连接。聚乙烯管道焊接通用原理是聚乙烯一般可在190～240℃之间的范围内被熔化（不同原料牌号的熔化温度一般也不相同），此时若将管材（或管件）两熔化的部分充分接触，并保持有适当的压力（电熔焊接的压力来源于焊接过程中聚乙烯自身产生的热膨胀），冷却后便可牢固地融为一体。由于是聚乙烯材料之间的本体熔接，因此接头处的强度与管材的本身的强度相同，此外与金属管道连接需采用钢塑过渡接头或法兰连接。热熔连接和电熔连接方式的优缺点比较见下表： 表10.热熔连接和电熔连接方式的对比
聚乙烯管道连接时应注重如下事项：
管道连接前应对管材、管件及附属设备、阀门、仪表按设计要求进行校对，并应在施工现场进行外观检查，符合要求方准使用。
每次连接完成后，应进行外观质量检验，不符合要求的必须切开返工。操作人员应培训上岗。每次收工时，管口应临时堵封。
在严寒气候（－5℃以下）和大风环境下进行连接操作时，应采取保护措施或调整施工工艺。1．热熔对接
热熔对接是采用热熔对焊机来加热管端，使其熔化，迅速将其贴合，保持有一定的压力，经冷却达到熔接的目的。各尺寸的PE管均可采取热熔对接方式连接（公称直径小于63mm的管材推荐采用电熔连接），该方法经济可靠，其接口在承拉和承压时都比管材本身具有更高强度，胜邦管材热熔连接温度：210±10℃。
使用该方法时，设备仅需热熔对接焊机，具体步骤如下：（1）待连接管材置于焊机夹具上并夹紧。（2）清洁管材待连接端并铣削连接面。（3）校直两对接件，使其错位量不大
于壁厚的10%。
（4）放入加热板加热，加热完毕，取出加热板。（5）迅速接合两加热面，升压至熔接压力并保压冷却。2．电熔承插连接
电熔承插连接使通过对预埋于电熔管件内表面的电热丝通电而使其加热，从而使管件的内表面及管材（或管件）的外表面分别被熔化，冷却到要求的时间后而达到焊接的目的。电熔承插连接的特点是连接方便、迅速，接头质量好，外界因素干扰小，在口径较小的管道上应用比较经济，步骤如下：
（1）清洁管材连接面上的污物，标出插入深度，刮除其表皮。（2）管材固定在机架上，将电熔管件套在管材上。（3）校直待连接件，保证在同一轴线上。（4）通电，熔接。（5）冷却。
连接时，通电加热时的电压和加热时间选择应符合电熔连接机具生产厂家及管件生产厂家的规定。电熔连接冷却期间，不得移动连接件或在连接件上施加任何外力。3．钢塑连接 PE管道在和钢管及阀门连接时采用钢塑过渡接头连接和钢塑法兰连接。对于小口径的聚乙烯管（DN≤63），一般采用一体式钢塑过渡接头；对于大口径的聚乙烯管（DN63），一般采用钢塑法兰连接。（1）钢塑过渡接头
①钢塑过渡接头的PE管端与PE管道连接按热熔和电熔连接方法处理。
②钢塑过渡接头钢管端与金属管道连接应符合相应的钢管焊接、法兰连接以及机械连接的规定。
③钢塑过渡接头钢管端与钢管焊接时，应采取降温措施。（2）钢塑法兰连接 ①PE管端与相应的塑料法兰连接，按热熔和电熔连接方法处理。②钢管端与金属法兰连接，应符合相应的钢管焊接、法兰连接以及机械连接的规定。
③将金属法兰和塑料法兰活套形式连接。活套法兰片应防腐处理以提高使用寿命。
（二）燃气用聚乙烯管路的施工应注重的问题：
燃气用聚乙烯管道施工需遵守中华人民共和国行业标准《聚乙稀燃气管道工程技术规程》（CJJ 63—95）的有关规定。1．保证设计的埋深
聚乙烯燃气管道严禁用作室内地上管道，只作埋地管道使用。将聚乙烯管道埋设在土壤中，除应遵守一般燃气管道敷设的基本要求外，还应遵循聚乙烯管敷设的非凡要求。由于聚乙烯管较金属管的强度低，所以一定要注重埋深，这涉及到管道承受的外荷载问题。聚乙烯燃气管道的最小管顶覆土厚度应符合如下规定： 埋设在车行道下时，不应小于0.8m； 埋设在非车行道下时，不应小于0.6m;埋设在水田下时，不应小于0.8 m;当采取有效的防护措施后，上述规定可适当降低。2．管材敷设答应的弯曲半径
聚乙烯管柔性好，因此很轻易使其弯曲，但弯曲后的管道内侧将产生压应力，外侧将产生拉应力。当材料形变超过一定限度时，会因蠕变发生破坏。聚乙烯燃气管道敷设时，应符合下列规定：
表11.聚乙烯管材敷设答应的弯曲半径
3.蛇行敷设
由于聚乙烯管的线膨胀系数比金属管高十余倍，所以对温度的变化比较敏感。为避免产生拉应力，聚乙烯应采取蛇行敷设。4．非凡地段的敷设
非凡地段系指穿越铁路、河流、桥梁、重要道路等地段。由于聚乙烯管相对钢管而言较易遭受人为破坏，原则上在这些地段不宜使用聚乙烯管，若一定使用聚乙烯管材，则应增加套管或采取其它防护措施。
PE管道 篇6
关键词：定向钻 PE燃气管道
中图分类号：TU996.7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（a）-0098-01
根据全市城区燃气管道铺设工程量较大的实际情况，我公司于2006年采购DDW-150K型定向钻机一台，在管道铺设过程中发挥了极大的作用，不但大大地缩短了施工工期，而且充分展现了其定向的功能。在无法开挖施工的地段，通过加大铺设深度或绕开障碍物的办法顺利解决了施工难题，2006、2007两年铺设各种管径燃气管道近20000 m，积累了丰富的施工技术经验。虽然定向钻施工技术比较成熟，相关文献资料较多，但我公司施工技术人员不局限于此，根据施工现场的实际情况尝试性的短距离铺设了90°角PE燃气管道，并取得了成功。
1 DDW-150K型定向钻机的特点及相关技术参数
1.1 特点
该钻机为橡胶履带式自行走一体式机，机动性好，短距离内靠自身橡胶履带行走不但方便而且减少了对城市道路的损坏，具有结构紧凑、整体性强、操作简单、传动可靠等特点，采用柴油机作为自带动力，施工方便。根据情况可一次性铺设DN600以下各种管道20～250 m。
1.2 主要技术参数
动力参数：使用75 kW/2500 r/min柴油发动机。
钻杆：单根钻杆采用∮63×3050 mm礅粗钢管，共计配套250 m。
履带自行走速度：0～1.0 Km/h。
控向仪：GUIDER V型（向导五型），接收信号棒传来的信号并将此信号发送到钻机旁的遥显仪。
信号棒：配备两根信号棒，9.5 kHz蓝色和38 kHz黄色，能分别探测5 m以内和10m以内的深度，可以根据深度和干扰情况分别选择使用。该工程采用蓝色信号棒。
2 工程概况
该工程为水平面90°角铺设De90PE燃气管道150 m，施工地点位于文化路双汇广场西南角、建设路和文化路交叉口；起点在交叉口东北角、文化路东侧、双汇广场大理石人行道上，向南穿过建设路后沿建设路南侧向东延伸，终点在建设路南侧的红日文景园大门口。该路段人员拥挤、车辆稠密、有早市和夜市、大理石和方砖人行道质量较好，不允许开挖，市政管理部门批复手续为非开挖。
3 地下管线勘察情况
经施工人员现场详细勘察，建设路中心线靠南侧地下有东西走向深3 m×宽2 m的大排水，在南侧人行道下有深1.5 m的移动通信光缆和长线局通信光缆；建设路中心线靠北侧地下有东西走向深1.5 m的中压燃气管道（市政批复不允许在此处开挖路面接管），北侧人行道下有东西走向深1.2 m的自来水管道并有向施工起点方向的分支管道，以及文化路东侧南北走向深2 m的市政排水管道与建设路大排水相连。情况非常复杂，施工难度很大。
4 施工过程及技术参数
4.1 钻进过程及技术参数
4.1.1钻进过程
根据现场勘测的实际情况，确定钻机的下钻位置，并开挖长2.5 m×宽0.75 m×深1.8 m的钻头入钻探坑，确保安全后钻杆按-30%的斜度入土，以3.0 m左右的深度穿越自来水和天然气管道及排水管道，然后逐渐增加深度到4.0 m左右，从第19根钻杆开始以9点方向点进入转向轨道，并连续18根以此方向点及4～5 m深完成90°角转向，同时穿越大排水和南侧通信光缆，随后逐渐调整方向和点数，顺利钻出地面。
4.1.2技术参数
（1） 压力参数。由于该工程地层属黄素土，土质较好，除进出钻压力稍大，仪表显示为4 MPa左右外，全程钻进时仪表显示为2 MPa左右，顶进时仪表显示在3～4 MPa范围内，增减平缓。
（2）转迹参数。钻进结束后对钻杆路由进行计算，得到该轨迹弯曲半径R=35 m，完全满足PE管施工规范中的相关规定，即当PE管直径50 4.2 回拖过程及技术参数 4.2.1回拖过程 由于地下土质情况为黄素土，便于施工，且正值夏季水位较高，加入较少的水就能达到要求，回拖阻力较小。采用快速回拖法回拖，历时3小时10分钟回拖完毕，顺利将150 mPE燃气管道铺入地下预定位置。同时一并铺入的金属示踪线完好无损。 4.2.2技术参数 由于该工程铺设的De90PE管道管径较小，地下土质较好，不需进行多级扩孔和清孔，直接连接∮240扩孔钻头，扩孔铺管一次完成。De90PE管自身重量较轻，且在泥浆中运动受力极小，回拖力主要是扩孔钻头回拖时对泥土的切削阻力。扩孔头入孔及出孔压力稍大为6MPa外，回拖全程压力显示在4MPa左右。 5 效益分析 该项工程能产生经济和社会两个方面的效益。经济效益方面采取全开挖施工工程投资约2.4万元与采取定向钻施工投资约1.3万元相比较可节约1.1万元；另外，该工程工期可提前10天结束，待供气居民可提前用上天然气，投资收益提前回收约0.3万元。在社会效益方面，该项技术的成功运用，最大限度的为按时向待供气居民区供气争取到了时间，同时反映了高超的施工技术水平，在居民用户中树立了公司的良好形象；另外，减少主要交通路面的多次开挖也在人民群众中树立了政府管理部门的执政水平，社会效益比较明显。 6 定向钻施工的不足 定向钻施工尽管优点非常突出，但在施工过程中由于要综合考虑各种地下设施的安全性，一般正常深度在1.5～2.5 m之间，过路或穿越光缆、大排水等设施时往往在4～5m左右，施工方便的同时为以后的接线和检修带来很大的难度。就该工程而言，在钻头钻出地面之后，要迅速连接待铺设管道进行回拖，不能停留时间过长，否则处在转向位置的18根钻杆有被弯曲的可能，会造成不必要的经济损失。 7 结语 该项工程的成功完成充分证明，定向钻在高速发展的现代化城市中施工具有不可替代的优势地位，尽管铺设深度有时不尽人意，但其快速和可定向的特性已经得到广大建设单位和施工单位的认可。 参考文献 [1]城镇燃气设计规范（GB50028-2006）[S]. [2]城镇燃气输配工程施工及验收规范（CJJ33-2005 J404-2005）[S]. [3]聚乙烯燃气管道工程技术规程（CJJ33-95）[S]. [4]型控向仪说明书（G5.1.12） GUIDER V[Z]. [5]型定向钻机操作说明书DDW-150[Z]. 晋城市煤气工程以往全部采用钢制管道铺设,防腐层采用石油沥青玻璃丝布防腐技术,其使用寿命在30年左右。我市土壤腐蚀性较强,比较适合使用PE管道。我国建设部已于1995年4月 6日颁布了《聚乙烯燃气管道工程技术规程》,为我们采用PE管材、管件及有关施工技术提供了依据。自2003年在我市部分煤气工程中使用了PE管道的工程主要有市人民银行大灶及空调煤气工程,华夏星园小区煤气工程等。 1 PE管道的安装 PE管道的安装采用电熔连接(电熔承插连接、电熔鞍形连接)或热熔连接(热熔承插连接、对接连接、鞍形连接),不准采用螺纹连接或粘结。 1.1 电熔连接 电熔连接是使用专用的电熔焊机,控制流过管件内埋设的电阻丝中的电流,使管件合理发热,加热管件与管材的连接部分,经过一定时间的熔融达到熔接目的。我国目前生产的PE管件均标注了熔接时间,因此这种连接方式操作简单,人为因素少,可靠性高,但其缺点是管件价格较高,尤其是大口径管件。 1.2 热熔连接 热熔连接是采用热板焊接(也称接触焊或对焊)原理,用热板同时对两清洁焊件的端面直接加热至熔融状态,再使焊件端面接触并施以一定压力,经其冷却后,即形成牢固焊缝而达到连接目的。热熔连接也有专用的热熔焊机,其焊接机理利用了塑料导热系数小的特点,当热金属板向塑料表面传热时,热量向塑料传递的速度极慢,在焊接表面熔融时,塑料内部和非焊接表面的物理及化学性能均保持稳定,这样对保证施工质量而言是非常理想的,而且焊缝美观,焊接技术容易掌握。 由于以PE管材系SDR的方式加工管材,随着管径增大,壁厚相应增大,管径小其壁厚也小,因此对于D≤110 mm时,宜采用电熔连接,对于D≥100 mm时,考虑成本因素,采用热熔对接为佳。 2 影响焊接质量的因素 PE管道在焊接过程中,除材料的性能以外,温度、压力、时间是影响焊接质量的主要因素,尤其是温度。但三者的配合也是一个关键问题。加热板工作温度必须达到所焊材料转化为粘流态所需的温度,只有这样才能使接合强度接近聚合物的内聚力,此时所焊的接头就不会有明显的分界线;温度过高会使聚合物发生分解,降低其强度;温度过低不能使聚合物充分熔融,达不到要求的熔解强度。 压力作用不但可以使焊件的两个表面接触在一起,还可使焊接区内熔融聚合物得以流动、搅动、排除妨碍大分子相互作用的弱界面层(聚合物表面的氧化部分、污染物、空气等),从而获得高强度接头。 随着焊接时间的增加,焊缝强度会逐渐提高,最后达到一个限度。因此,为了得到足够强度的接头,必须保证足够的焊接时间。但加热时间不能过长,否则会引起物料分解,降低焊接强度。 3 焊接质量的检验 3.1 外观检验 焊缝应均匀、光滑、平整,无明显的划伤、裂口、痕纹等缺陷,错边量小于10%S,焊缝高度为0.1S～0.2S,焊缝宽度为0.35S～0.45S,其中,S=0.8-1.3e,e为PE管壁厚。 3.2 强度和气密性试验 试验介质宜用压缩空气,其温度不宜超过40 ℃,强度试验压力为管道设计压力的1.5倍。中压管道最低不得小于0.3 MPa;低压管道最低不得小于0.05 MPa。强度试验应缓慢升压,达到试验压力后,稳压1 h,不降压为合格。气密性试验压力为0.05 MPa,观察24 h,实际压力降小于允许压力降为合格。 4 结语 PE管道是一种新型高技术含量材料,目前已在我市煤气工程中得到应用,它的前景十分被看好。与金属管道相比,PE管道具有明显的优越性:使用寿命长达50年以上;质量轻,耐腐蚀,便于运输与施工;抗压性能好,对地基沉降或振动有较强的适应性;焊接质量人为参与因素较小,接口气密性安全可靠;焊机操作简单,焊接技术易于掌握,系统造价低于金属管道,在石油、给排水、化工等领域得到广泛推广与应用。 参考文献 1 施工前的准备工作 1.1 在施工前建设单位、施工单位、监理单位、质量监督机构要成立质量管理小组, 从中抽取精干人员, 负责施工质量管理工作。 1.2 加强图纸会审 首先, 施工图纸自审。项目部的技术负责人要及时地安排与组织技术人员以及各个专业的班组长读图自审, 形成一个详细的各个专业的书面读图记录之后, 再报出多方进行施工图纸会审。其次, 由建设单位组织多方施工图纸会审, 监理单位、设计单位、施工单位、相关的分包单位均要参加, 对会审当中提出的问题与回复要做好图纸会审记录。通过2次会审, 可以更加深刻地理会到设计单位的设计意图。施工单位要及时地提出施工图纸当中存在的问题或者感到比较模糊的地方, 明确施工过程当中的施工要点, 及时解决问题。此外, 通过图纸会审, 施工单位对施工地区的地质资料等环境有了一个具体地了解, 掌握了施工路段地下管线分布情况。 2 施工中的质量管理 2.1 加强对材料的质量管理 PE燃气管在储输过程当中要尽量地避免划伤, 不得沿地拖拽、抛摔等。在室内存放的时候要保持良好的通风, 室内温度要低于40℃。存放于室外的时候, 必须要对存放场地进行平整, 堆放的高度不能过高, 以免导致管材的不圆度超标;存放地点要远离化学品、油品、热源等, 避免受到污染;存放于室外, 还要进行遮盖, 防止雨淋日晒。在施工前要对管材的材质等级、标准尺寸比、规格等进行仔细核对。检查管材的表面有没有划伤、磕碰的地方, 划伤如果超过管材厚度的10%, 则要将划伤的部分切除。检查存放记录, 如果管材超过一年, 管件超过两年的话则要进行检测, 合格后才能使用。 2.2 加强技术交底工作 技术交底是一项非常重要的工作, 对确保施工质量至关重要。整个工程的各个分项分部工程, 都需要及时进行准确的技术交底。隐蔽和特殊工程, 更要加强术交底工作, 明确各项要求, 包括易发生事故的部位、成品保护和建筑材料方面的要求;采用的新工艺、新结构提出的技术要求等。施工技术交底工作必须要在各个分项工程施工之前进行, 交底的内容要符合工程项目的实际情况, 而且要以书面形式进行交接。交底内容要完整、清晰, 同时要有交底人和接受人的亲笔签名及交底时间。要将技术交底进行分级, 公司向项目部的全体管理人员交底, 包括质量安全、材料管理、目标等一些重点要求;项目的技术负责人向主管工长以及部分管理人员进行质量安全、施工技术等具体措施的交底;主管工长分段分时地向班组再进行分项分部工程的交底。通过这样层层分级的技术交底, 使技术人员与施工人员对工程项目的设计意图、要求、质量控制点等做到了心中有数。 2.3 定位放线和管沟开挖的质量管理 首先要确定好管位, 然后再按照施工图纸进行定桩和放线, 一般30m定1个桩位。放线的时候要采用撒两道白灰线, 这样可以有效保证管位在开挖的时候不产生偏移。如果管线在沥青路面的话, 要用切割机先割出双线, 然后再用风爆机将沥青破除。由于城市道路下面地下管线和隐蔽设施比较多, 所以不能采用机械进行开挖。人工开挖管沟的时候, 上口宽度以沟底宽度+深度×边坡系数进行计算。边坡系数要根据土质类别和物理力学的性质来进行确定。当管沟的深度<3m的时候, 管沟边坡系数为0.33;当管沟的深度≥3m的时候, 管沟边坡系数取0.5。沟底宽度按照底宽等于管外径加上0.6m。如果是南方的多雨地区, 在必要的时候要采取排水、沟边支撑等措施, 同时做好相邻管线保护工作。沟槽底部要密实平整, 如果沟底有垃圾、木头、硬石等杂物, 必须要及时清除。最后再敷一层厚度>0.15m的素土或者砂土, 再进行夯实整平。 2.4 PE管道焊接 管道焊接是施工过程当中的最关键的一个环节, 焊接的质量直接影响到了工程质量。焊接阶段要做好质量管理工作, 对焊口的外观质量、焊道位置、施焊人、焊接日期等进行详细记录。要提高焊接质量, 必须在施工当中做到以下几个方面, 首先, 必须对熔接界面进行清洁洁, 如果界面不干净的话就会影响到熔接界面分子之间的相互缠结和滑移;铣削完成之后的界面不能用布、手擦拭, 防止再次造成污染, 影响焊接质量。其次, 要控制好加热的温度, 如果温度过高或者过低都会影响到接口的质量, 在大风天与寒冷天要做好保护工作。第三, 控制好焊接的压力。如果压力过大, 黏流态溶质就会被挤出熔接的界面, 使得界面之间的介质处于一个高弹的状态, 就会导致接口质量下降;如果压力过小, 界面之间的长链分子则无法充分地进行变形, 不能够重新缠结以及重叠。第四, 触面必须要维持在同一轴线之上, 而且错边量不能够超过大约10%壁厚。第五, 检查加热工具的表面涂层是有没有出现划伤, 对加热板残留物要用木质刮刀进行清除。 2.5 做好气密性试验和强度试验 首先, 做好强度试验。将管道内的压力进行逐步提升, 升至试验压力50%的时候进行初检, 如果没有泄漏等异常情况, 则继续升压。升压至试验压力的时候, 先稳压lh, 压力不降则为试验合格。其次, 做好气密性试验。强度试验完成之后, 将压力降到气密性试验所需要的压力, 然后再稳压24h, 压力不降则为合格。试验的时候每30min记录1次, 并要记录好试压的记录, 包括环境温度、压力表号等相关的内容。 2.6 工程变更 重大工程变更要严格地按照工程变更报批手续, 按照规定程序来办理。非重大工程变更由监理、施工、设计三方现场会审处理, 也可以由设计单位授权于监理工程师以全权审处。施工单位各个施工阶段要进行定期检查和评比, 有的放矢地对重点问题进行现场交流、评比、检查, 对存在的问题、注意事项、施工要点等, 质量监督机构要以书面的形式报送至施工单位, 以明确要点, 解决问题。 3 总结 PE燃气管具有较多的优点, 可以提高燃气工程的稳定性。在施工过程当中, 必须要加强施工质量管理, 全面提高施工质量。接口焊接是一个关键环节, 而且要做好验收工作, 接口无气泡、表面光滑、翻边均匀。 参考文献 [1]缪江.PE燃气管道的施工质量管理与控制[J].城市燃气, 2011 (12) .[1]缪江.PE燃气管道的施工质量管理与控制[J].城市燃气, 2011 (12) . [2]梁俊.浅谈PE燃气管道施工技术及应用[J].技术推广与应用, 2010 (26) .[2]梁俊.浅谈PE燃气管道施工技术及应用[J].技术推广与应用, 2010 (26) . [3]姬斌, 吕尚锋, 王健, 韩艳霞.PE燃气管道施工质量管理[J].煤气与热力, 2009 (10) .[3]姬斌, 吕尚锋, 王健, 韩艳霞.PE燃气管道施工质量管理[J].煤气与热力, 2009 (10) . [4]刘新领, 韩霞, 何时, 贾强《.聚乙烯燃气管道工程技术规程》问题与建议[J].煤气与热力, 2010 (03) .[4]刘新领, 韩霞, 何时, 贾强《.聚乙烯燃气管道工程技术规程》问题与建议[J].煤气与热力, 2010 (03) . [5]吴祚平, 谭邦才, 陈树帮.PE燃气管道突发泄漏的抢修及应对措施[J].煤气与热力, 2007 (04) .[5]吴祚平, 谭邦才, 陈树帮.PE燃气管道突发泄漏的抢修及应对措施[J].煤气与热力, 2007 (04) . 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 [1]蒲红波.PE给水管施工常见故障及解决办法[J].给水排水, 2008 (12) :99-101. [2]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 (6) :12-16. [3]聂荣忠.给水PE管施工技术及几点经验[J].甘肃科技, 2007 (1) :42-44. [4]苏显明.浅谈PE给水塑料管漏水抢修[J].大众科技, 2009 (119) :79-50. 1聚乙烯管 在现在社会不断发展的过程中,管材的应用为我国各个行业的施工都带来一定便利。但是对于传统管材来说其自身还存在一定弊端,这就需要对传统管材上存在的弊端进行有效解决,提高管材在我国各个行业上的应用范围。目前我国社会上出现的聚乙烯管能够有效弥补传统管材上存在的弊端,正是因为这样才使得聚乙烯管在我国社会上的应用范围有明显的扩充。而且在对聚乙烯管进行深入研究中发现这种管材在实施建筑排水、采暖、输气和电讯等方面都有广泛的应用,因此这就需要对这种管材具备的优点进行详细的论述。 前面也清楚说明聚乙烯管与传统的管材相比较具有非常多的优点,在这里就需要对聚乙烯管上存在的优点进行全面研究,促使这种管材在我国得到更好的发展。研究中发现这种管材的特点主要表现在八个方面,在这里笔者就针对于这八个方面进行详细的论述。 第一,在对这种管材进行连接的时候,其自身连接的准确性和稳定性都比较好,主要是因为对聚乙烯管进行连接的时候采取的技术手段是电熔连接方式,也就是说在进行连接之后接头的强度明显高于聚乙烯管的强度。第二,由于聚乙烯管自身成分的原因,导致其能够在-60-60摄氏度的范围内安全使用,因此在我国北方地区冬季进行聚乙烯管安装的时候也能够顺利进行,在安装的过程中也不会发生管体碎裂的现象。第三,在进行施工的时候经常会发生管子受损的情况,发生这种情况的原因主要是因为管子自身质量不符合社会发展需求。目前使用的聚乙烯管能够有效减少在施工过程中发生的管体受损情况。另外聚乙烯管在各种环境状态的施工都能够顺利完成。第四,由于聚乙烯管成分的原因,其自身在受到化学介质影响的情况下,发生腐蚀的可能性也非常低,而且聚乙烯管自身还具有一定降解性,是良好的电绝缘体,这样能有效降低聚乙烯管在使用过程中发生的腐烂和生锈的现象。第五,将聚乙烯管放置在室外进行露天存放最起码能够保存50年,而且在这个过程中还能够有效抵抗紫外线辐射。这就说明现在社会上的聚乙烯管具有耐老化的特点。第六,在与钢管进行比较的过程中,发现聚乙烯管在使用的时候产生的摩擦也比较少,这就说明聚乙烯管内壁比较光滑,其自身的摩擦系数也很低,因此在进行建筑工程的时候使用这种管材对于提升建筑物自身质量起到非常重要的作用。第七,由于聚乙烯管自身是一种新型的塑料管材,和金属管材相比较还具备质量轻的特点,这就大大提高了在进行安装和搬运过程的便利性。另外在进行聚乙烯管安装的时候,还会因为管材的质量轻使得在整个过程中需要的工作人员数量也有明显的降低。第八,在对这种管材进行安装和焊接的时候也比较方便,不需要投入大量人力和时间,这样对保证施工工期也起到非常重要的作用。 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。 4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。 摘要：管材在现在社会发展的过程中有非常重要的作用,而且其自身在我国各个行业都有广泛的应用,这就需要对现在社会上存在的管材进行深入研究。发现在工业生产中使用的聚乙烯管在安装过程中经常发生故障,这就需要对聚乙烯安装中发生故障进行深入分析,并根据分析结果提出有效的解决措施,从根本的角度上促使我国工业聚乙烯管道在安装的过程中自身质量能够有一定提升。 关键词：聚乙烯管,施工质量,管道安装 参考文献 [1]徐洁,丁尚龙.聚乙烯燃气管道施工应注意的问题[J].煤气与热力,2002(2). [2]钟国群.浅谈聚乙烯埋地燃气管道的应用与施工[J].当代建设,2001(1). 1 PE给水管道的优越性 1.1 耐腐蚀、不结垢: PE给水管材是一种具有非极性结构的高分子材料, 具有较好的耐化学性。对水中和土地中的所有离子和建筑物内的化学物质均不起化学作用, 具有抗酸碱腐蚀能力、不生锈、不结垢、耐老化、不滋生微生物、不产生异味。絮凝物使水质变色, 符合卫生规定, 是饮用水输送的理想管材。 1.2 质量轻:质量仅为钢材的1/10, 可大大减轻工人的施工强度, 降低了机械的吊装费用。缩短了工期, 提高了功效。 1.3 管件连接牢固, 由于聚乙烯具有良好的热熔性, 能保证接口 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, 熔接接头泄露率比金属管道显著降低。 1.4 管内流体阻力小, 管段内壁平滑, 沿程摩阻力比金属管道小, 管件连接不缩径, 局部阻力系数比钢管小。 1.5 使用寿命长易回收利用, 镀锌管的使用寿命一般为10年~ 15年, 实际使用时间往往更短, 而PE管使用寿命可达50年。它易回收利用, 不产生对环境有影响的物质, 技术成熟且不断发展。 1.6 对地基的变化有较强的适应性。 PE管材是一种高韧性管材, 其断裂伸长率一般超过50%, 对管基不均匀沉降的适应能力非常强, 对地基沉降和端部荷载具有有效的抵抗能力。 2 PE给水管在供水工程中的应用 2.1 PE给水管道的施工 2.1.1沟槽断面。在断面选择中, 考虑以下几个因素的影响:管道的直径、埋设深度、土壤类别、地下水情况、施工季节、沟槽是否用支撑、土方的运输、排水方法, 基于以上8个方面因素的考虑, 结合亳州市区内的工程地质情况, 地下水位较低, 在多年的施工中, 对于DN300以下的管道在城区内施工几乎未遇到地下水, 亳州市的冻土层约为0.5m, 所以采用的是直壁与放坡相结合的断面形式, 沟槽放坡按给水排水管道工程施工及验收规范执行。2.1.2基础处理。开挖中若基础为未扰动槽底原状土, 可直接铺设管道, 对于一般土质, 主要采用铺砂垫层, 厚度为200mm, 管道在铺砂垫层前, 应先夯实平整, 其密度不应低于90%。对于流砂、淤泥层硬土层等, 采用换土、打桩等措施, 确保工程质量。2.1.3 PE管材、管件之间的连接。PE管材、管件之间的连接一般有热熔连接、电熔连接及机械连接, 供水改造工程的3家公司全部采用热熔连接。热熔连接又分为热熔承插连接和热熔对接连接, DN65管道以下 (包括DN65) 采用热熔承插连接, DN100以上采用热熔对接连接。热熔连接要采用相应的专用连接工具, 连接时严禁明火。要校直两对立的待连接件, 使其在同一轴线上。a.热熔承插连接方法:将匹配的内表面和外表面同时加热到粘流态, 拆去加热工具, 将外表面插入内表面形成承插搭接。其连接的界面是柱状面。热熔对接连接关键是要把熔接过程中柱状熔融界面的温度、时间和接缝压力三个参数调到最佳, 把熔融界面材料的特性、柱状界面几何尺寸自身的匹配及界面和加热工具的匹配性、环境温度等因素同时考虑。这种操作大多为手工操作, 因此人为因素是焊接质量的一个重要影响因素。b.热熔对接连接方法:将两相同的连接界面用加热板加热到粘流状态后, 移开热板, 再给连接面施加一定的压力, 并在此压力状态下冷却固化, 形成牢固的连接, 其连接界面是平面。热熔对接连接的关键是要在对接过程中调整好温度、时间、压力三个参数, 要把连接界面材料的性能、应力状况、几何形态以及环境条件等自然因素一起考虑, 才能实现可靠的熔焊。c.不同管径之间的PE管连接采用PE异径管件变径后, 仍采用热熔连接。2.1.4 PE管材与其他的管材、管件及阀门之间的连接。城市的配水主管道的施工管段水压试验及冲洗消毒合格后, 要与用户管、已建管道等其他材质的管材、阀门进行过渡连接, 尤其是对更新改造的主干管更是存在着与其他管道连接的问题。a.dn63以下的PE给水管与金属管道、小口径阀门的连接, 可采用内 (外) 镶嵌金属螺纹的注塑管件进行过渡。b.dn63以上的PE给水管与其他材质管道、阀门、伸缩器、消火栓等金属管件的连接, 采用相同型号的法兰连接进行过渡, PE管材的过渡法兰由法兰头和钢塑法兰片组成。PE管材与其他材质的管材、管件、阀门等的连接, 其过渡管件的压力等级不得低于管材的公称压力。2.1.5热熔连接过程中易出现的操作缺陷及预防措施。熔接强度的确定要考虑材料的性质和接头的质量, 一般控制熔接温度为230℃±10℃, 温度的上限受制于材料结构的变化和焊缝形状的优劣。温度过高, 会出现卷边尺寸增大, 聚合物熔体对工具的粘附。聚合物的热氧化会析出挥发性产物 (一氧化碳、不饱和烃等) , 使接头强度降低。热熔连接过程中易出现的质量缺陷及预防措施如下:a.接头处或接头附近的管材上出现裂缝:由于设定的温度过高, 产生管材表面碳化, 相互熔接的两端材料熔体流动的速率不同。b.熔缝出现缺口:熔接压力不足, 吸热时间或冷却时间过短, 管口切削不平行。c.管端错位:由于机具夹具不同轴, 管段没有架设水平, 操作误差大。d.卷边不规范:过窄是熔接压力过大, 过宽是吸热时间不正确。e.熔接不充分产生假焊:连接的管端面有污染, 转换时间过长, 热板温度过低。f.角度变形:由熔接机和管材安装不当产生管端受力不均。g.连接面出现孔洞砂眼:焊接压力不足, 冷却时间不足。h.外来杂质引起的空隙:加热板处理的不干净或加热板上有水溶剂的存在。 2.2 PE管材的水压试验 由于PE管材是一种热塑料材料, 管材本身具有发生蠕变和应力松弛的特性, 与传统性材料 (如球铁、钢等) 管道不同, 水压试验过程中, PE管材发生蠕变会导致一段时间内呈连续下降趋势, 试压时间较长, 需要注水补压, 不应认为管道漏水, 故PE管材的水压试验与GB 50268给水排水管道工程施工及验收规范对压力管道的水压试验不同, 判断水压试验的方法与标准也不同, 应充分理解PE管道在压力试验期间的压力下降现象。 结束语 PE管材作为一种新型管材, 虽然在施工中有其优点, 但应注意以下问题:PE管道在煤气工程中的应用 篇7
PE管道 篇8
PE管道 篇9
PE管道 篇10
PE管道 篇11