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    聚乙烯PE給水管管道設計

    發布時間:2013.01.27 新聞來源:PE給水管|PE管|PE管材|雙壁波紋管|hdpe雙壁波紋管 瀏覽次數:

    騰飛公司網址:http://www.138sbgw.com/ 聚乙烯給水管是以優質聚乙烯樹脂為主要原料,添加必要的抗氧劑、紫外線吸收劑等助劑,經擠出加工而成的一種新型產品。能廣泛應用于工作壓力0.32Mpa~1.6Mpa、工作溫度在—20℃~40℃內的市政給水、排水、石油化工、礦山、農田灌溉、排污、砂漿輸送、垃圾填埋等各種管道工程中。
    1、聚乙烯壓力管道的三個發展階段:
    分子式—(—CH2=CH2—)—n
    ? 第一階段 20世紀40年代——60年代
    采用線性低密度聚乙烯(LDPE),密度只有0.910~0.925g/cm3。運用PE32和PE40,強度和剛性較低。
    ? 第二階段 20世紀60年代~80年代末
    采用中密度聚乙烯(MDPE),密度為0.925~0.940g/cm3。運用PE80材料,改變和保證、PE管耐蠕變、開裂。
    ? 第三階段 20世紀80年代末期至今
    采用高密度聚乙烯(HDPE),密度為0.940~0.965g/cm3。運用PE100材料,防止PE管發生快速開裂、危險破壞、耐蠕變性好。
    2、聚乙烯管顏色分類;
    ? PE給水管
    GB13663規定,給水用聚乙烯規定為藍色或黑色加藍條
    ? PE聚乙烯燃氣管
    GBl5558.1規定,燃氣用聚乙烯管道的顏色為黃色或黑色加黃條
    3、.聚乙烯管的分類
    ? 根據應用分:室外給水管、建筑給水管、建筑排水管、埋地排水管、燃氣管、
    電工套管、農業用管、工業用管、熱水采暖、排污管等;
    ? 根據材料密度分:高密度聚乙烯管、中密度聚乙烯管、低密度聚乙烯管;
    ? 根據材料分級分:PE100、PE80、PE63、PE40、PE32;
    ? 根據結構分:光滑壁聚乙烯管、雙壁波紋管、螺旋纏繞管等;
    根據材質分:交聯聚乙烯管、鋁塑復合管、銅塑復合管、鋼塑復合管等
    4、聚乙烯管的分類
    ? 根據應用分:室外給水管、建筑給水管、建筑排水管、埋地排水管、燃氣管、
    電工套管、農業用管、工業用管、熱水采暖、排污管等;
    ? 根據材料密度分:高密度聚乙烯管、中密度聚乙烯管、低密度聚乙烯管;
    ? 根據材料分級分:PE100、PE80、PE63、PE40、PE32;
    ? 根據結構分:光滑壁聚乙烯管、雙壁波紋管、螺旋纏繞管等;
    根據材質分:交聯聚乙烯管、鋁塑復合管、銅塑復合管、鋼塑復合管等
    6、 管件的分類
    ? 根據管件的生產方式分:注射管件、焊接管件
    大部分管件都可用注射成型的方法制造。但對于一些壁厚、體積、重量都較大
    的管件,可采用焊接的方法制造。
    ? 根據施工方法、用途分:電熱熔管件、熱熔對接管件、承插管件、鋼塑轉換接
    頭。
    A、電熱熔管件:電熱熔管件是應用某種方法將電熱絲布置于管件的內表面,
    施工時將管子與管件配合后用專用的加熱控制電源將管件中的電熱絲通電加熱,使管件與管材的接觸表面熔化結合,冷卻后使管件與管材牢固、密封地結合在一起。由于施工快捷方便,焊接效果好,電熱熔管件是目前世界上聚乙烯管材連接件中應用最為廣泛的一種。此種管件的缺點是制造成本較高。
    各生產廠家一般使用獨有的設計和擁有專利的技術將電熱絲布置嵌入管件中。因此,在使用這種管件時必須選擇合理的與之相匹配的焊機才能產生最佳的焊接效果。電熱熔管件可用于燃氣和給水系統。
    B、熱熔對接管件熱熔對接管件是指適用于熱板對接焊的管件。熱熔對接管件可用于燃氣和給水系統。
    C、熱熔承插管件熱熔承插管件是用于承插焊連接的管件。一般口徑較小,主要用于室內給水系統,在燃氣領域基本不用。
    D、鋼塑轉換接頭鋼塑轉換是實現鋼管向塑管、塑管向鋼管轉換的專用管件。在工廠加工成型,可用于燃氣和給水系統。
    ? 按工程習慣分:套筒、彎頭、三通、鞍型三通、變徑、端堵、法蘭、鋼塑轉換;
    二. PE管材優點
    1. 優異的物理性能
    金德聚乙烯給水管材采用的進口優質聚乙烯原料既有良好的剛性、強度,也有很好的柔性、耐蠕變性,而且更有熱熔連接性能優良的特點,有利于塑料管道的安裝。
    2. 耐腐蝕,使用壽命長
    3. 韌性、撓性好
    4. 流通能力大,經濟核算。
    5. 連接方便,施工簡單,方法多樣。
    6. 密封性好
    7. 維修方便,可以不停水、氣維修和安裝
    8. 抗應力開裂性好
    9. 低溫抗沖擊性好
    10. 耐磨性好
    11. 水流阻力小
    12. 多種全新的施工方式
    三. 應用領域
    1. 城鎮供水
    PE管道具有安全、衛生、施工方便等綜合優勢,已成為城鎮供水的理想管材。
    2. 化工、食品管道,耐化學腐蝕,適用于各種酸堿鹽溶液的輸送和排放;
    3. 輸送泥沙、泥漿或灌溉;
    4. 置換水泥管、鍍鋅管、鐵管等進行舊管改造,可以不經大面積開挖;
    5. 園林綠化管道網;
    四. PE給水管材規格尺寸
    ? PE80給水管材規格:25~630mm
    標準尺寸比:SDR11 SDR13.6 SDR17 SDR21 SDR33
    公稱壓力: 1.25 1.0 0.8 0.6 0.4
    本系列管材主要用于城市給水工程;
    ? PE100給水管材規格:32~630mm
    標準尺寸比:SDR11 SDR13.6 SDR17 SDR21 SDR26
    公稱壓力: 1.6 1.25 1.0 0.8 0.6
    本系列管材主要用于大口徑、高壓力給水工程;
    公稱壓力是指管材在20℃下輸送水的最大允許工作壓力;
    五. 顏色要求
    市政飲用水管材的顏色為藍色或黑色,黑色管上應有共擠出的藍色色條。色條沿管材縱向至少有三條。
    其他用途水管可以為藍色或黑色。
    暴露在陽光下的敷設管道(如地上管道)必須是黑色。
    六. 聚乙烯管材、管件運輸與保管
    在聚乙烯產品運輸和保管中應按下述方法進行:
    1. 應用非金屬繩捆扎和吊裝;
    2. 不得拋摔和受劇烈撞擊;
    3. 不得暴曬、雨淋,也不得與油類、酸、堿、鹽、活性極等化學物質接觸;
    4. 管材、管件應存放在通風良好,溫度在—5~40℃的庫房內,在施工現場臨時堆放
    時,應有遮蓋物;管件應放入密封塑料袋中,批量或單一包裝,并放入厚紙箱內存放。
    5. 在運輸和存放過程中,小管可以套插在大管中;
    6. 運輸和儲存時應水平放置在平整地面或車廂內,當其不平時,應設平整的支撐物;
    7. 其支撐物的間距以1~1.5m為宜,管子堆放高度不宜超過1.5m;
    8. 產品從生產到使用之間的存放期不應超過一年,發料時要堅持“先進先出”的原
    則;
    七. 質量管理
    1. 執行標準:GB/T13663—2000
    2. 產品檢驗流程圖
    第二節 聚乙烯(PE)管道系統設計
    聚乙烯管道系統的設計,主要有運行設計和安裝設計。
    一、運行設計
    運行設計的管道系統可根據它的用途、管內壓力狀況和埋設方式不同的分類,主要類型有下列幾種:
    (一)按照聚乙烯管道系統的用途可分為:
    1、運輸液體的聚乙烯管道系統:如建筑用冷水、熱水管,市政用給水管、排水管;
    2、運輸氣體的聚乙烯管道系統:如燃氣管;
    3、運輸料液的聚乙烯管道系統:如泥漿輸送管;
    4、氣流運輸固體的聚乙烯管道系統:如糧食輸送管;
    (二)按照管內壓力狀況可分為:
    1、正壓聚乙烯管道系統:又可分為高壓、中壓、低壓管道系統。
    2、真空式虹吸聚乙烯管道系統:
    3、重力自流聚乙烯管道系統;如農灌溉聚乙烯管道系統、排水聚乙烯管道系統。
    (三)按照管道敷設位置的不同可分為:
    1、地上聚乙烯管道系統,包括地面管道、架空管道。
    2、埋地聚乙烯管道系統。
    3、建筑內聚乙烯管道系統。
    4、水下聚乙烯管道系統。
    聚乙烯管道的設計應考慮下列條件:
    1、輸送介質的性質;根據所輸送介質選用相應聚乙烯管;例如:燃氣管、PE給水管、PE排水管等
    2、管道設計使用壽命;聚乙烯管道的設計壽命在給水和燃氣系統中通常為50年;
    3、管內運行壓力;根據壓力選用不同等級的聚乙烯管
    4、設計流量;由設計流量、流速確定相應管徑
    5、聚乙烯管使用環境條件;考慮環境溫度
    6、管內使用介質溫度范圍;
    7、外力荷載情況。
    同時還應滿足下列要求:
    1、滿足使用壽命的要求;
    2、管內徑的大小必須滿足規定流量的要求;
    3、管壁厚度應滿足使用壓力的要求;
    4、滿足靜荷載和動荷載同時對管道的作用,管道的變形及抗浮力的作用;
    5、根據環境溫度和管內介質溫度的保護范圍、壓力、流量和外力荷載等條件達到系統使用的預期壽命。
    二、安裝設計
    聚乙烯管道系統的安裝設計主要由地面敷設、埋地敷設、建筑室內敷設、水下敷設、非開挖施工敷射等形式。
    (一)地面敷設設計中主要考慮的因素
    地面敷設設計應遵循運行設計考慮的各種因素,同時還需要考慮以下因素
    1、溫度
    2、耐化學性
    3、紫外線輻射
    4、可能的沖擊載荷
    地面敷設有兩種形式:
    a:將管道直接放置于地面
    b:架空(包括支架和懸吊)但必須進行防護處理。
    (二)埋地敷設設計
    埋地敷設設計應解決下列問題:①溝槽的開挖及回填的要求;②管道的連接形式和下管形式; ③管道的固定和支墩設計.
    聚乙烯管埋地敷設應遵循柔性管理論。管材對支撐它的回填土材料、密實度、埋設深度、表面負載,以及管材的環剛度成函數關系。填埋層產生的支撐力的大小與其彈性模量成正比。管周圍回填材料和質量對管子的變形和承載能力有重要影響?;靥钔恋拿軐嵍仍礁?、土的彈性模量越大,對管材的變形約束力也越大。能明顯提高管子的承載能力。
    第二節、管道系統壓力的計算及水力設計
    一、 系統中的公稱壓力(P)

    公式:
    不同等級材料設計應力的最大允許值

    材料等級 設計應力的最大允許值
    PE63 5
    PE80 6.3
    PE100 8
    SDR標準尺寸比 : SDR=dn/e
    PE63聚乙烯給水管材標準尺寸比:
    SDR33 SDR26 SDR17.6 SDR 13.6 SDR11
    PE80聚乙烯給水管材標準尺寸比:

    SDR33 SDR21 SDR17 SDR 13.6 SDR11
    PE100聚乙烯給水管材標準尺寸比:

    SDR26 SDR21 SDR17 SDR 13.6 SDR11
    燃氣管常用的有SDR17.6 SDR11
    在燃氣管中:環向應力


    MRS:最小要求強度(Mpa)
    C:總體使用(設計)系數:保證管道滿負荷運行時還有一定的安全度
    命名 MRS/ Mpa
    PE80 8.0
    PE100 10


    公稱壓力(P)


    不同種類燃氣的設計系數
    燃氣種類 SDR17.6 SDR11
    天然氣 4 8
    液壓石油氣(氣態) 16
    不含冷凝液的氣態液化石油氣 5.33
    人工煤氣 320
    不含冷凝液的人工煤氣 8
    二、PE聚乙烯管水力設計
    1、管線綜合設計原則
    (1)先保證靠重力輸送的管線的布置,滿足其坡度的要求、達到水流通暢。
    (2)考慮施工的順序,先施工的管線在里邊,需保溫的管線放在易施工的位置
    (3)先布置管徑大的管線,后考慮管徑小的管線;
    (4)分層布置時,由上而下按蒸汽、熱水、給水、排水管線順序排列;
    (5)管溝有通行和不通行之分,不通行管溝,管線兩側布置,中間留有施工空間或當事故時,檢修人員可以爬行進入管溝檢查管線,可通行管溝,管線沿兩側布置,中間留有通道和施工空間。
    2、給水管網的布置應滿足以下要求:
    1)按照城市規劃平面圖布置管網,布置時應考慮給水系統分期建設的可能,并留有充分地發展余地,這部分設計主要考慮城市的近遠期工業、人口的發展設計管線布置。
    2)管網布置必須保證供水安全可靠,當局部管網發生事故時,斷水范圍應減到最??;
    3)管線布置在整個給水區內,保證用戶有足夠的水量和水壓;
    4)力求以最短的距離敷設管線,以降低管網造價和供水能量費用;
    3、管道縱向溫度變形計算
    聚乙烯管道的線膨脹系數比鋼管要高5—6倍,因此,在管道敷設為明管或摩檫力較小的土壤中時必須考慮管道熱脹冷縮的影響。
    通常由溫差引起的縱向變形量可按下式計算:
    ⊿L=aL*⊿T
    其中:⊿L:由溫差產生的縱向變形量,mm
    a:聚乙烯管材線膨脹系數mm/m ℃
    L:管道長度 m
    ⊿T:管道使用中內外介質溫度差℃
    ⊿T =0.65⊿Ts+⊿Tg
    式中:⊿Ts :管道內最大變化溫度差℃
    ⊿Tg :管道外環境溫度的最大變化溫度差℃
    二、 設計
    1、給水管水力設計
    Q=A*V=

    v為平均流速,因為水在管道流動過程中,由于管壁對水的粘滯作用,以及水分子與水分子之間的引力和斥力,使水的流速從管壁到管中心依次增大,管壁的速度接近于零,管中心的速度最大,在設計管網時應注意,最大設計流速不應超過2.5----3m/s,在輸送渾濁的原水時為了避免水中懸浮物質在水管內沉積,最低流速通常不得小于0.6 m/s
    第三節、施工設計
    一、非開挖施工敷設
    1、當管線敷設不具備開挖條件時,常采用非開挖施工方法進行敷設,主要有兩種方法
    a: 用襯入聚乙烯管來修復和代替原有損壞的舊管
    b.采用水平定向鉆孔敷設聚乙烯管
    1.用襯入聚乙烯管修復管道(牽引穿管)
    經過30多年的實踐經驗證明,這是一種經濟實用的方法。它可以形成一條新管線來代替舊管,同時把對地面的交通的影響及挖掘造成的損失減到最小。
    襯管的設計要求
    1)選擇襯管的直徑:一般聚乙烯襯管的外徑比待修管內徑小10%,基本可以保持原有管道的流量,對于直徑大于630mm的管道可選比待修管內徑小5%的襯管。
    2)決定襯管的壁厚
    3)分析流動能力,即水力計算
    4)設計入口和出口 轉換連接和分戶連接處理
    5)準備施工文件
    2.水平定向鉆孔敷設聚乙烯管道
    水平定向鉆孔的施工方法主要優點是施工速度快,且鋪管方向準確,管徑可以從DN300--DN1500,管線最大長度可達到1500m.
    定向鉆孔施工技術是在非開槽的情況下,用定向鉆機導向儀引導鉆頭穿越土層,在泥漿護壁的作用下形成土孔。然后拖入一根或多根PE管,以達到非開挖敷設新管的目的。目前已廣泛應用于跨城市道路、河流的管道施工新方法。
    三、管道環剛度的選擇
    1、埋地鋪設塑料管的負載和承受負載的管土共同作用
    埋地鋪設塑料管有兩類,一類是內部有壓力的,習慣稱為‘壓力管道’,如輸送水或燃氣的管道;一類是內部是沒有壓力(或很低壓力)的,稱為‘無壓管道Non-pressure Pipe ’。
    直徑在500mm以下塑料埋地排水管,一般要選擇環剛度8KN/M2只有在地質條件沒有運輸車輛負載的采用環剛度4 KN/M2 。直徑在500—1200mm的塑料埋地排水管盡量選擇環剛度8KN/M2,如果選擇環剛度8KN/M2以下的要經過結構設計計算(變形驗算、壓屈失穩計算)。
    四、土方工程
    (一)、PE給水管的施工
    1、溝槽斷面形式

    a 直槽 b梯形槽 c混合槽 d合槽
    2、驗槽
    開挖管溝至設計管底標高,清槽后,要對溝底土質進行檢查,復測坡度栓,然后在坡度樁上拉線。檢查丈量線與溝底是否一致,不一致的地方應當休整。管底需夯實時,應在夯實后在測一次。最后請有關單位驗槽。具體施工方法如下:
    (1)溝底寬度應符合下列要求
    單管鋪設
    溝槽底部寬度 a=D+0.3m
    雙管鋪設
    溝槽底部寬度 a=D1+D2+S+0.3m
    鋪設的一般規定
    75<D≦400 管道的工程外徑 D+300mm
    400〈D≦630 管道的工程外徑 D+450mm
    公式中: a——溝底寬度 D——管道工程外徑
    D1——第一根管子工程外徑(m) D2——第二根管子工程外徑(m)
    S——兩管之間凈距(聚乙烯燃氣管為0.5m)
    其它:
    a、人工開挖:要求溝底平整,密實,無堅硬物,如果超挖必須夯實。
    b、機械開挖,必須留有人工開挖的余量,不能用機械一次開挖到位,需留有200mm的余量。
    c、在地下水位較高的地區或雨季施工,需進行降水或排水,地質差的地段,設置溝槽支撐或進行地基處理等措施。
    d、開挖管溝應盡量往一側拋土,且拋土距溝邊不得小于0.5m。
    e、當槽底為堅硬土石時,應將堅硬石挖不小于150mm,挖溝部分用細砂或細土回填密實,當原土為鹽類時,應鋪墊細砂和細土。
    f、當槽底土質極差時,可將管溝挖的深一些,然后在溝底用碎石填平,然后用水泥沙漿搗勻,在鋪上一層細砂,厚≧150mm。
    (二)、管道敷設
    1、管道敷設應在溝底標高和管道基礎質量檢查合格后進行,在敷設管道前要對管材、管件等重新做一次外觀檢查,發現有問題的管材、管件均不得采用。
    2、管道在車行道下管頂覆土厚度不小于0.7m。
    4、人工開挖管槽時,要求溝槽底部平整,密實,無尖銳物體。溝底可以有起伏,但必須平滑的支撐管材,若有超挖時,必須回填夯實。機械開挖時,應在設計槽底留出200mm余量,由人工清理。
    5、敷設時改變聚乙烯管道的方向,可以使用預先定制成型的彎頭管件,或在一定限度內利用管材的自然柔性,在彎曲半徑大于或等于30-100倍(根據管井、壁厚、材料最大許用應力值等確定)管井時可以利用自然柔性而不設彎頭(但不應機械彎曲管材或用加熱的辦法彎曲管材)。
    6、管道設置閥門、消火栓、伸縮器等附屬件時,其重量不得由管道支撐,必須設置混凝土或磚砌支敦,支敦應有足夠的體積和穩定性;并用固定裝置將附屬件固定。
    7、聚乙烯盤管采用犁入埋管敷設,但不適應多石地區和有坡度要求的管道工程。
    8、嵌墻敷設,埋地敷設的聚乙烯給水管由于管周圍介質有充分的阻力抵抗熱應力,可以不設置膨脹設施,但在彎頭、三通處應設全包裹式固定鎮敦。
    9、當管路埋設在沼澤地和河底時,由于回填土摩擦力小,使管路兩端直接承受應力,必須將管路兩端加以錨定。
    10、聚乙烯管道與其它材質的管材、管件連接處應設置獨立的混凝土支撐件。
    11、盤管敷設采用拖管法時,拉力不得大于管材屈服拉伸強度的50﹪。
    12、聚乙烯給水管道水下敷設時須在岸上將管道連接后,卡上壓載物,漂流至預定位置沉入水下。管道壓載之間的距離應通過計算確定。
    13、在管道彎頭和三通處及與其它承插管口連接時應設固定的混凝土鎮敦,以防熱脹冷縮造成管道的破壞。
    五、回填
    管道安裝與鋪設完畢,經隱蔽工程驗收后,應及時回填,回填時應符合下列規定。
    (1)采用明溝排水時,應保持排水溝暢通,溝槽內不能積水,采用井點降水時,其動水位應保持在槽底以下不小于500mm。
    (2)回填土要填到足夠高度,防止槽外積水回灌,造成管道漂浮。
    (3)管道兩側及管頂以上500mm內的回填土不得含有碎石,磚塊,凍土及其它雜硬物體。
    (4)回填土應分層夯實,每層厚度見表1
    壓實工具 需鋪厚度
    木夯、鉄夯 ≦20
    蛙式夯、火力夯 20—50
    壓路機 20—30
    震動壓路機 ≦40
    (5)回填的時間宜在一晝夜中氣溫最低的時刻,回填必須從管兩側同時回填,同時夯實后在回填第二層,直至回填到管頂以上500mm處;溝槽支撐應在保證施工安全的情況下,按回填次序依次拆除,拆除豎板樁后,應以沙土填實縫隙;
    (6)在管道試壓前,一般情況下,管頂以上回填高度不宜小于500vmm,應留出管道接頭處200mm范圍內部進行回填。
    (7)管道試壓合格后的大面積回填,宜在管道內充滿水的情況下進行。管道敷設后不宜長時間處于空管狀態。管頂以上500mm部分上的回填土內允許有少量直徑不大于100mm的石塊,采用機械回填,機械不得在管道上方行駛。
    六、聚乙烯管路的施工應注意的問題:
    1.保證設計的埋深
    聚乙烯燃氣管道嚴禁用作室內地上管道,只作埋地管道使用。將聚乙烯管道埋設在土壤中,除應遵守一般燃氣管道敷設的基本要求外,還應遵循聚乙烯管敷設的特殊要求。由于聚乙烯管較金屬管的強度低,所以一定要注意埋深。聚乙烯管道的最小管頂覆土厚度應符合如下規定:
    埋設在車行道下時,不應小于0.7m;
    埋設在非車行道下時,不應小于0.6m;
    埋設在水田下時,不應小于0.8 m;
    當采取有效的防護措施后,上述規定可適當降低。
    2.管材敷設允許的彎曲半徑
    聚乙烯管柔性好,因此很容易使其彎曲,但彎曲后的管道內側將產生壓應力,外側將產生拉應力。當材料形變超過一定限度時,會因蠕變發生破壞。聚乙烯燃氣管道敷設時,應符合下列規定:
    聚乙烯管材敷設允許的彎曲半徑
    管道公稱外徑D(mm) 允許的彎曲半徑R(mm)
    D≤50
    50 160 250 D〉400以上 R≥30D
    R≥50D
    R≥75D
    R≥100D
    R≥125D
    注:管段上有承插接頭時,允許的彎曲半徑R不應小于125D
    3.蛇行敷設
    由于聚乙烯管的線膨脹系數比金屬管高十余倍,所以對溫度的變化比較敏感。為避免產生拉應力,聚乙烯應采取蛇行敷設。
    4.特殊地段的敷設
    特殊地段系指穿越鐵路、河流、橋梁、重要道路等地段。由于聚乙烯管相對鋼管而言較易遭受人為破壞,原則上在這些地段不宜使用聚乙烯管,若一定使用聚乙烯管材,則應增加套管或采取其它防護措施。
    此外,PE管道不得從建筑物和大型構筑物的下面穿越;不得在堆積易燃、易爆材料和具有腐蝕性液體的場地下面穿越;不得與其他管道或電纜同溝敷設。PE燃氣管道不宜直接引入建筑物內或直接引入附屬在建筑物墻上的調壓箱內,當直接用PE燃氣管道引入時,穿越基礎或外墻以及地上部分的PE燃氣管道必須采取硬質套管保護。
    七、PE管的連接方式:
    5.1、HDPE給水管的連接方式
    1)熱熔對接連接
    2)熱熔承插連接
    3)熱熔鞍型連接
    4)鋼塑過渡連接
    八、聚乙烯管連接時的一般規定
    1、聚乙烯管道不同的連接形式應采用對應的專用連接工具。連接時,不得使用明火加熱。
    2、在寒冷氣候(-5℃以下)和大風環境條件下進行連接操作時,應采取保護措施或調整施工工藝。
    3、管材管件存放處與施工現場溫差溫度較大時,連接前,應將管材和管件在施工現場放置一段時間,使其溫度接近施工現場溫度。
    4、聚乙烯燃氣管和給水管的連接應采用同種牌號材質的管材和管件,特殊情況時,可用性能相似的不同牌號產品,但應經過試驗,判定連接質量能得到保證后方可進行。
    (一)、熱熔對接的原理:
    1、什么是熱熔對接:
    是將塑料管材的末端利用加熱板加熱熔融后,相互對接融合,經冷卻固定而連接在一起的方法。
    2、熱熔對接主要分為五個階段:
    (1)預熱階段 即電熱板預熱卷邊階段,兩管材(件)端口施加一定壓力使其熔融卷邊。
    (2)吸熱階段 施加一個較小的壓力和一定的時間使熱量在所要連接的管材(件)內擴散,達到均勻吸熱。
    (3)轉換階段 加熱板抽擊階段。使連接管材(件)相接處的時間越短越好。
    (4)焊接階段 兩管材(件)熔化端融合在一起,并施加一定壓力。
    (5)冷卻階段 熔合的自然冷卻,注意不能有張力和機械應力。
    (二)、焊接方法和步驟:
    1、焊接前的準備
    檢查熱熔機電源是否接好,銑刀是否能切削,加熱板加熱是否正常,機架油缸是否運行。
    2、焊接:
    (1)清除管道端口的污物(油、塵、泥、水)
    (2)將管材(件)置于機架卡瓦內
    (3)將管材(件)端面用銑刀盤銑平
    (4)測量機架油缸托動力
    (5)檢查加熱板溫度是否達到溫度值190-230之間,常溫下為210±10℃
    (6)將加熱板放入機架
    (7)減小熔接壓力(0.02Mp)
    (8)時間達到后迅速切換
    (9)將壓力升高使之達到一定要求,一般為2-3Mp,視油缸托動力而定
    (10)進行保壓冷卻
    3、附圖表
    P1 P4
    P2
    P3

    T1 T2 T3 T4 T5 時間(T)
    T1表示 預熱卷邊階段 T2表示 吸熱 階段
    T3表示 切 換 階段 T4表示 焊接 階段
    T5表示 保壓冷卻 階段
    PE給水管熱熔對接時間參數表
    壁厚e
    (mm) 卷邊厚度h(mm) 加熱時間
    (s) 切換或增壓時間
    (s) 冷卻時間
    (min)
    <4.5 0.5 45 5 6
    4.5-7 1 45—70 5---6 6---10
    7-12 1.5 70—120 6---8 10-16
    注:e>12mm時
    加熱時間 t加=10*e壁厚
    冷卻時間 t冷=kc* e壁厚+10(min)
    kc取值如圖所示:
    kc
    2.0

    1.5

    1.0

    0.5
    壁厚(mm)
    10 20 30 40 50 60

    (三)熱熔機各部件注意事項:
    1、 加熱板
    加熱板最高溫度可達250℃,因此必須注意以下各項:
    ①戴防護手套
    ②注意操作人員的安全防護,加熱板在焊接完成后應放入專用加熱板支架
    ③加熱板在運輸前應使其冷卻,以免著火
    ④焊接完成后,將加熱板放在安全的地方,以免外人以外接觸燙傷
    ⑤提加熱板時應抓著把手
    ⑥身體切勿直接接觸加熱板
    ⑦焊接完成后,切忌切斷加熱板電源
    ⑧切記勿用手觸摸加熱板
    2、 銑刀
    ① 管材(件)銑削前,應確保管件端面清潔無雜物,以免損傷到削刀片
    ② 管材(件)銑削完畢后,待銑刀盤停止轉動后,再取下銑刀盤進行存放
    ③ 提取銑刀盤時應提著把手
    ④ 銑刀盤只有裝在焊機架上時才可轉動工作
    ⑤ 切勿亂調銑刀微動開關
    3、 液壓控制箱
    ① 工作時將液壓部件水平牢固安置,慢慢加壓測試管子的拖動力,搬運時提兩側手把
    ② 切記不可將液壓部件豎直放置,以免發生漏油現象
    ③ 在對本部件進行調整時,應遵守本說明相關規定,如說明書
    4、 機架
    ① 檢查待焊件/材,確保其已準確夾裝在機架上,以保證焊接質量,加熱時,操作人員適當站離焊機
    ② 焊接時,如果活動卡盤與固定卡盤碰在一起時,不要使用焊機總開關停機,僅搬動壓力調節桿打開卡盤即可
    ③ 在運輸機架時,應確??ň呔芽烤o固,以免摔掉落下
    (二)熱熔承插操作過程
    1、 準備:a將加熱板工具加熱到熔融溫度,聚乙烯管的溶解溫度為260±10℃
    b、插口管末端應切割平整與中心軸線垂直,用筆在承口和插口上作適當標記以利于連接定位
    c、須對承口和插口進行整圓處理并對承插連接處刮掉氧化層
    2、 連接:a、利用加熱工具的凹槽熔化插口端的的外表面,凸槽熔化承口端的內表面
    b、迅速移走加熱工具這一過程應盡量短
    c、將插口端迅速插入承口端在到達連接強度之前應將接頭固定,在使接頭承受壓力之前接頭應自然冷卻到環境溫度。
    熱熔承插工藝參數見附表
    九、熱熔承插接頭的質量與檢驗
    1、 檢查承口件與插口件是否對正
    2、 從承口件和插口件之間擠出的溶融材料在整個外圓周上應均勻一致
    3、 焊接區域不應有雜質、縮孔或其他損傷
    4、 不應出現溶解溫度過高或焊接壓力過大造成的一些現象:如管壁塌陷、卷邊過大或形狀不正確等。
    八、彈性密封橡膠圈
    a)承插接口所用彈性密封橡膠圈應由管材生產廠家直接供應,為保證密封效果,以采用異型橡膠圈為宜;
    b) 彈性密封橡膠圈的外觀應光滑平整,不許有氣泡、裂紋、破損、重皮等缺陷
    c)管道接口的彈性密橡膠圈應采用氯丁橡膠或其他具有耐酸、堿,污水腐蝕性能的合成橡膠,其性能應符合下列要求:
    (1)邵氏硬度:50±5
    (2)伸長率≥50%
    (3)斷裂強度≥16MPa
    (4)永久變形《20%
    (5)老化系數≥0.8(70℃,144h)
    聚乙烯管道與其它材質管道一樣,投入使用前要進行強度試驗,氣密性試驗以及工程驗收,未驗收或驗收不合格的管材不能投入使用。
    九、PE給水管系統的試壓與驗收
    1、水壓實驗
    1.1一般規定
    1)當管道工作壓力大于或等于0.1Mpa時,應按下列方法規定對管道系統進行強度和嚴密性實驗。
    2)管道嚴密性及強度實驗必須以水為介質,采用水壓實驗法實驗。嚴禁以氣體為介質用氣壓實驗法實驗。
    3)管道水壓實驗法的分段長度不宜大于0.1km;對有中間連接件的城鎮配水管網管道,可根據其位置分段進行試壓,每段試壓長度不宜大于500mm。采用兩種和兩種以上材質的管道,應按不同材質的試壓要求分段進行實驗。
    4)管道水壓實驗前,應做好水源引接及排水疏導路線的設計。
    5)冬季進行管道水壓實驗時,應采取防凍措施,實驗完畢應及時放水降壓。
    1.2試驗前的準備
    1)試壓管段除管道接口處外露外,管頂覆土必須按要求回填,厚度不小于0.5m,不具有抗荷載強度的機械端應臨時用支撐固定或錨固使之在承壓時不產生運動。
    2)當管道中最后一個焊接接頭焊完一個小時以上,方可注入進行壓力實驗。
    3)管道水壓實驗前,應編制實驗設計,其內容包括:
    a、后背及堵板的設計;
    b、進水管路、排氣孔或排水孔的設計;
    c、加壓設備、壓力表的選擇及安裝設計;
    d、排水疏導措施;
    e、安全措施;
    4)后背應設在原狀土上,土質松軟時應采取加固措施。后背墻面應平整并與管道直線垂直。
    5)當采取彈簧壓力計時,其精度不應低于1.5級,最大量程宜為實驗壓力的1.3-1.5倍,表殼的工程直徑不應低于150mm,使用前應校正。
    6)水泵、壓力計應安裝在試驗段下游的端部與管道垂直的進水管上。
    7)試驗管段不應采用閘閥做堵板,不得有消火栓,水錘消除器等附件。已設置的這類附件必須設堵板,控制閥必須在試驗過程中全部開檔。
    1.3管道水壓試驗
    1)管道灌水應從下游緩慢灌入。灌入時,在試驗管段的上游管頂及管段中的突起點應設排氣閥。
    2)管道升壓時,管道內氣體應排除,升壓過程中,當發現彈簧壓力計表針擺動、不穩且升壓較慢時、應重新排氣后升壓。
    3)應分級升壓,每升一級應檢查后背、支墩、管身及接口,當無異?,F象時再繼續升壓。
    4)對系統緩慢升壓至工作壓力后,停止加壓,穩壓兩小時。當壓降達到0.02Mpa時,對管道進行補水以維持內壓。檢查管道及所有的接頭、附配件等是否有滲漏現象。
    5)在約6分鐘內,將系統升壓至系統試驗壓力(及工作壓力的1.5倍),但不得小于0.6Mpa,穩壓時間保持兩小時,當壓降大于0.02Mpa,需對管道進行補水,使其保持設定的壓力,檢查管道及所有的接頭,附配件等,若無滲漏現象時,管道強度試驗為合格。
    6)用六分鐘的時間將檢測壓力回降到工作壓力然后關閉閥門,按下面的公式進行補水量的計算:
    Q≦(1/50)D-1 (L/km .h)
    式中:Q=補水量(L) D=管道內徑(mm)
    若4)、5)、6)三階段中補水量滿足上式要求,則認為該管段水密性試驗合格。
    7)強度試驗時,若在管道系統試壓時間內壓降小于0.02Mpa,可不進行補水量的計算而判定合
    格。
    8)當管徑小于或等于D≦100mm,在試壓持壓一小時內壓降不超過0.05Mpa時可認為合格。
    2、管道的沖洗和消毒
    2.1管道試驗合格后,竣工驗收前應進行沖洗和消毒。
    2.2沖洗水宜為濁度為10NTU以下的凈水,以流速不小于1.0m/s的速度連續沖洗,直至出水口處濁度、色度與入口處濁度、色度相同為止。
    2.3沖洗時應保證排水管路暢通安全。
    2.4管道應采用含量不低于20mg/l氯離子濃度的清潔水浸泡24小時,再次沖洗,直至水質管理部門取樣化驗合格為止。
    第五節 聚乙烯(PE)燃氣管
    一. 概述
    聚乙烯燃氣管材是以優質聚乙烯樹脂為主要原料,添加必要的抗氧劑、紫外線吸收劑等助劑,經擠出加工而成的一種新型產品。
    二. 燃氣用聚乙烯管的優點
    ? 長久的使用壽命——在額定溫度、壓力狀況下,PE燃氣管道可安全使
    用50年以上。
    ? 卓越的耐腐蝕性能——除少數強氧化劑外,可耐多種化學介質的侵蝕。
    ? 優異的抗磨性能——內壁光滑、摩擦系數低,介質通過能力相應提高,并具有優異的耐磨性能。
    ? 較好的耐沖擊性——PE燃氣管韌性好,耐沖擊強度高,重物直接壓過管道不會導致管道破裂。
    ? 可靠的連接性能——PE管道獨特的電熱熔焊接和熱熔對接焊技術,使接口強度高于管材本體強度,接縫不會由于土壤移動或載荷的作用而斷開,從而保證了接口的安全可靠性。
    ? 良好的施工性能——管道質輕、運輸、安裝方便,焊接工藝簡單,施工快捷,工程綜合造價明顯降低。
    三. 應用領域
    本產品主要用于天然氣、液化石油氣、人工煤氣的輸配,也可用于化工、醫藥、造紙等領域。
    四. 燃氣用聚乙烯管材規格尺寸
    聚乙烯燃氣管材國標目前分為SDR11和SDR17.6兩個系列,管材的顏色有兩種,一種為黃色管,一種是黑管加黃條。規格從20mm~250mm;目前國內已應用的最大規格到ф400mm。最新發布的ISO標準和歐洲標準已將管材的公稱外徑擴大到630 mm。
    五、連接方法
    1、 電熔連接 2、熱熔連接 3、鋼塑過度接頭連接
    PE燃氣管試驗與驗收
    1、聚乙烯燃氣管試驗和驗收符合現行行業標準《城鎮燃氣輸配工程及驗收規范》(CJJ33-89)第七章第一節的規定。
    2、聚乙烯燃氣管道系統安裝完畢,在外觀檢查合格后,應對全系統進行分段吹掃。吹掃合格后,方可進行強度試驗和氣密性試驗,在強度試驗時使用洗滌劑或肥皂液是否漏氣,應在檢驗完畢后及時用水沖去檢漏的洗滌劑后肥皂水。
    3、吹掃與驗收介質宜用壓縮空氣,其溫度不宜超過40℃。
    4、壓縮機出口端應安裝分離器或過濾器,防止有害物質進入聚乙烯燃氣管道。
    5、聚乙烯燃氣管的強度試驗壓力應為管道設計壓力的1.5倍,中壓管道最低不得小于0.3mpa,低壓管道最低不得小于0.05mpa。
    6、聚乙烯燃氣管道進行強度試驗時,應緩慢升壓,達到試驗壓力后應穩壓1小時,不降為合格.

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