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浅谈聚乙烯管道系统的施工

范文

龚　垒

摘要：聚乙烯管道系统在国外应用已有几十年的历史，近几年在国内也得到轻快的发展。本文着重介绍了聚乙烯管网系统的施工、及施工过程中的注意事项。

关键词：

聚乙烯管道广泛用于燃气输送、给水、排污、农业灌溉、矿山细颗粒固体输送，以及油田、化工和邮电通讯

等领域，特别在燃气输送上得到了普遍的应用。

1 施工前的准备

1.1 熟悉施工图并到施工现场了解情况，请设计单位做设计交底。

1.2 根据施工工艺要求。准备相应的施工机具。在管道连接中，因我国对聚乙烯管道的焊接质量和焊接参数无统一标准，不同生产厂家生产的管材管件焊接参数不同。为达到可靠的焊接效果，应按照管材管件生产厂家推荐的与该厂产品相匹配的焊机进行连接，同时生产厂家应对他们的推荐承担责任。在电熔焊连接中，应特别注意这一点。

1.3 正式施工前应对操作工进行专门的培训。

1.4采购管材、管件。

1.5材料的验收

用户对产品的验收，应做到如下几点：

a、应检查有无产品出厂合格证，并索要出厂检验报告。

b、进行外观及几何尺寸检查。检查管子内外表面是否清洁光滑，是否有沟槽、划伤、凹陷、杂质和颜色不均等。

c、检查长度，定尺管的长度应均匀一致，误差不应超过20mm。注意检查管口端面是否与管子的轴线垂直，是否存在气孔，若有气孔则管材不合格。

d、燃气管材应为黄色或黑色。当为黑色时管上必须有醒目的黄色条统供水管材为蓝色或本色(国家标准为蓝色)。同时管材上应有连续的、间距不超过2m的永久性标志，写明用途(燃气或水)、原材料牌号、标准尺寸比、规格尺寸、标准代号和顺序号、生产厂名或商标、生产日期。

e、检查不圆度，其值应不大于5％。

f、检查管径及壁厚是否符合标准要求。

1.6 管材、管件运输与保管

在聚乙烯产品的运输和保管中，应按下述方法进行：

a、应用非金属绳捆扎和吊装。

b、不得抛摔和受剧烈撞击，也不得拖拽。

c、不得暴晒、雨淋，也不得与油类、酸、碱、盐、活性剂等化学物质接触。

d、管材、管件应存放在通风良好，温度不超过40℃的库房内。在施工现场临时堆放时应有遮盖物。

e、在运输和存放过程中，小管可以套在大管中。

f、运输和贮存时应水平放置在平整的地面或车厢内，当其不平时应设平整的支撑物，其支撑物的间距以1-1．5米为宜。管子堆放高度不宜超过1.5米。

g、产品从生产到使用之间的存放期以不超过一年为宜。发料时要坚持先进先出的原则。

2 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。

聚乙烯管道连接时应注意如下事项：

a、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。

b、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。

c、操作人员应培训上岗。

d、每次收工时,管口应临时堵封。

e、在寒冷气候（-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。

2.1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：

a、待连接管材置于焊机夹具上并夹紧。

b、清洁管材待连接端并铣削连接面。

c、校直两对接件,使其错位量不大于壁厚的10%。

d、放入加热板加热，加热完毕,取出加热板。

e、迅速接合两加热面,升压至熔接压力并保压冷却。

2.2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：

a、清洁管材连接面上的污物，标出插入深度，刮除其表皮。

b、管材固定在机架上,将电熔管件套在管材上。

c、校直待连接件，保证在同一轴线上。

d、通电，熔接。

e、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。

2.3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（DN>63），一般采用钢塑法兰连接。

钢塑过渡接头：

a、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。

b、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。

c、钢塑过渡接头钢管端与钢管焊接时，应采取降温措施。

钢塑法兰连接：

a、PE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。

b、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。

3 燃气用聚乙烯管路的施工应注意的问题

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》（CJJ63-2008）的有关规定。

3.1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特殊要求。由于聚乙烯管较金属管的强度低，所以一定要注意埋深，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0.8m;

当采取有效的防护措施后,上述规定可适当降低。

3.2管材敷设允许的弯曲半径

聚乙烯管柔性好，因此很容易使其弯曲，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：

3.3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。

3.4特殊地段的敷设

特殊地段系指穿越铁路、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。

此外，PE管道不得从建筑物和大型构筑物的下面穿越;不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越;不得与其他管道或电缆同沟敷设。PE燃气管道不宜直接引入建筑物内或直接引入附属在建筑物墙上的调压箱内,当直接用PE燃气管道引入时,穿越基础或外墙以及地上部分的PE燃气管道必须采取硬质套管保护。

4 试验与验收

聚乙烯燃气（给水）管道与其他材质管道一样，投入使用前要进行强度试验、气密性试验及工程验收，未经验收或验收不合格的管线不能投入使用。

a、试验介质燃气管道的试验介质一般为空气，有条件时也可采用惰性气体。给水管道的试验介质为水。

b、管道的吹扫尽管施工中要求保证管道内清洁无异物，然而在管道试验前仍应进行清扫。燃气管道的清扫介质宜用压缩空气。压缩空气有时难免带有粉尘，带有粉尘的强气流与聚乙烯管摩擦会产生静电，这种静电的集聚会对人体造成伤害，其静电火花有可能引爆燃气与空气的混合气，因此应特别注意以下几点：

①吹扫日要用长度不小于4m的钢管，且钢管上应设置吹扫阀。

②吹扫口钢管一定要很好接地，其接地电阻应不大于10ω，以便将静电顺利导入地下。

③当用燃气清扫时，必须先缓慢地用燃气将管道内空气置换完成后，才能用高速气流进行清扫。

c、强度试验和气密性试验，按有关规范执行，验收合格后交付使用。

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