關(guān)于聚乙烯給水管推廣應(yīng)用的若干問(wèn)題
論文類(lèi)型 | 其他 | 發(fā)表日期 | 2005-02-01 |
來(lái)源 | 中國(guó)水網(wǎng) | ||
作者 | 何維華 | ||
摘要 | 本文結(jié)合“中國(guó)水協(xié)科技委管道技術(shù)部2004年關(guān)于考察聚乙烯給水管道生產(chǎn)、使用情況的調(diào)研報(bào)告”,結(jié)合推廣應(yīng)用的需要,進(jìn)一步作了圖文并茂的補(bǔ)充闡述,供同行的參考。 |
何維華
提示:本文結(jié)合“中國(guó)水協(xié)科技委管道技術(shù)部2004年關(guān)于考察聚乙烯給水管道生產(chǎn)、使用情況的調(diào)研報(bào)告”,結(jié)合推廣應(yīng)用的需要,進(jìn)一步作了圖文并茂的補(bǔ)充闡述,供同行的參考。
1.聚乙烯管的發(fā)展史
20世紀(jì)20年代德國(guó)科學(xué)家揭示了聚合物的奧秘,為高分子材料科學(xué)奠定了基礎(chǔ)。
1931年在第二次世界大戰(zhàn)戰(zhàn)爭(zhēng)中開(kāi)發(fā)了聚氯乙烯(PVC),1933年英國(guó)ICI公司最先發(fā)明聚乙烯(PE)等塑料,聚乙烯是由乙烯合成的高分子材料,是一種生態(tài)環(huán)保的碳?xì)浠衔?,開(kāi)始研究在燃?xì)狻⒔o水管網(wǎng)中應(yīng)用,1940年后一些公司批量使用塑料管道后,生產(chǎn)行業(yè)才認(rèn)識(shí)到塑料管道發(fā)展的潛力巨大,由于其獨(dú)特的性質(zhì)和特性,并克服了金屬管道的缺點(diǎn),從此揭開(kāi)了塑料管在城市市政管網(wǎng)中的地位。
聚乙烯管的使用已有近半個(gè)世紀(jì)的歷史。最初是水管,后來(lái)發(fā)展到燃?xì)忸I(lǐng)域;最初使用低密度聚乙烯(LDPE),繼之是高密度聚乙烯(HDPE)和中密度聚乙烯(MDPE)。中、高密度聚乙烯較低密度聚乙烯增強(qiáng)了剛度和承壓能力,因此是聚乙烯壓力管的主導(dǎo)材料,到目前為止,商業(yè)化的已有三代產(chǎn)品。
第一代聚乙烯管材,樹(shù)脂共聚單體含量相當(dāng)?shù)?,為提高性能,不得不通過(guò)提高分子量來(lái)補(bǔ)償。該種類(lèi)型的第一個(gè)產(chǎn)品于50年代后期在歐洲首先商業(yè)化,這類(lèi)樹(shù)脂具有所謂的PE63級(jí)材料的性能,最小要求強(qiáng)度(MRS)通常為6.3MPa,因而通常認(rèn)為這類(lèi)樹(shù)脂是PE63及PE63以下等級(jí),第一代樹(shù)脂是高密度聚乙烯。
第二代樹(shù)脂即為目前的PE80材料,是在第一代樹(shù)脂基礎(chǔ)之上,考慮到20℃時(shí)長(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度( MRS)的要求,提高了共聚單體含量,極大地改進(jìn)了聚乙烯管材級(jí)樹(shù)脂的耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂ESCR性能。同時(shí)可以稍微降低分子量,繼而提高了樹(shù)脂的流動(dòng)性,以利于加工。第二代樹(shù)脂是MDPE或HDPE,它的主要缺點(diǎn)是如果進(jìn)一步提高ESCR性能,就會(huì)較大地?fù)p失材料的耐壓能力,從而降低使用該材料擠出管子的壓力等級(jí)。另一方面,如果想進(jìn)一步提高壓力等級(jí),則增大了20℃時(shí)在50年(要求壽命)前發(fā)生脆性破壞的可能性。
第三代樹(shù)脂即為PE100,出現(xiàn)在80年代末,PE100具有雙峰型分子量分布,這使得第三代聚乙烯管樹(shù)脂具有較高的密度或剛度,20℃,50年的蠕變抵抗能力高;同時(shí)又保持了較好的ESCR性能。
對(duì)于未加改性的聚乙烯來(lái)說(shuō),有研究者認(rèn)為PE140等級(jí)為理論極限。PE125等級(jí)可通過(guò)交聯(lián)聚乙烯獲得;有試驗(yàn)研究表明,雙軸取向的聚乙烯管材可以達(dá)到PE250等級(jí)。
從聚乙烯管的發(fā)展階段而言,1940年前為塑料(聚合物)的發(fā)現(xiàn)階段;1940-1954年為材料的評(píng)價(jià)與實(shí)驗(yàn)階段;1954-至今為聚乙烯管道應(yīng)用的普及階段。普及階段也是聚乙烯管開(kāi)發(fā)的成熟期,連接方式的定型、管件的深入開(kāi)發(fā)、機(jī)具的開(kāi)發(fā),并形成自動(dòng)化生產(chǎn)線的大批量生產(chǎn),減少了人的因素,產(chǎn)品質(zhì)量的不斷上升,成本不斷下降, 聚乙烯管作為壓力管道已成功的使用了50年,已為眾多國(guó)家在輸水、輸送燃?xì)獾墓艿乐械玫綉?yīng)用。
國(guó)內(nèi)從上世紀(jì)六十年代起步開(kāi)發(fā)聚乙烯管材,當(dāng)時(shí)的材料相當(dāng)于現(xiàn)在的PE32、PE63,dn≤110mm,主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)給水、灌溉方面。
上世紀(jì)九十年代初,《給水用聚乙烯(PE)管材》GB/T 13663-1992標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,部分城市開(kāi)始試用聚乙烯管,原料以PE32、PE63為主。
1997年以建設(shè)部、化學(xué)工業(yè)部、中國(guó)輕工業(yè)總會(huì)、國(guó)家建材局、中國(guó)石油總公司聯(lián)合下發(fā)“建科(1997)154號(hào)”文件,關(guān)于印發(fā)<<國(guó)家化學(xué)建材推廣應(yīng)用“九五”計(jì)劃和2010年發(fā)展規(guī)劃綱要>>等化學(xué)建材文件的通知; 印發(fā)了加速化學(xué)建材推廣應(yīng)用和限制淘汰落后產(chǎn)品的規(guī)定。
2000年《給水用聚乙烯(PE)管材》GB/T13663-2000標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,推動(dòng)了聚乙烯給水管材的生產(chǎn)與應(yīng)用,據(jù)前年資料統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)有制管企業(yè)150余家,年生產(chǎn)能力達(dá)50萬(wàn)噸,生產(chǎn)規(guī)模在1萬(wàn)噸/年以上的企業(yè)有10余家。
為了貫徹《囯家化學(xué)建材產(chǎn)業(yè)“十五”計(jì)劃和2010年發(fā)展規(guī)劃綱要》的要求,落實(shí)建設(shè)部第237號(hào)公告關(guān)于推行《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》,推動(dòng)聚乙烯給水管在城市供水管道中的應(yīng)用,根據(jù)中國(guó)水協(xié)科技委管道技術(shù)部2004年的工作安排,于2004年7月23日至8月4日,本人隨同管道技術(shù)部的考察組,對(duì)制管企業(yè)、工地及管網(wǎng)管理部門(mén)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研?,F(xiàn)就結(jié)合‘調(diào)研報(bào)告’,闡述相關(guān)問(wèn)題。
2. 國(guó)內(nèi)聚乙烯給水管生產(chǎn)的相關(guān)問(wèn)題
2.1進(jìn)一步推廣聚乙烯給水管材的時(shí)機(jī)成熟
(1)自從國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2000年11月21日發(fā)布《給水用聚乙烯(PE)管材》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T13663-2000)以后,推動(dòng)了聚乙烯給水管材的生產(chǎn)與應(yīng)用,為了適應(yīng)管材供貨半徑的合理化,像‘亞大’這樣大型專(zhuān)業(yè)制管企業(yè),先后在深圳、上海、成都興建了分公司。據(jù)‘上海亞大’負(fù)責(zé)人介紹,去年給水管銷(xiāo)量為700萬(wàn)元,今年上半年完成3000萬(wàn)元,今年底可達(dá)6000萬(wàn)元,明年將超過(guò)1億元供貨。
?。?)目前國(guó)內(nèi)使用的原料日趨多元化,主要來(lái)自歐洲、韓國(guó)、東南亞和中東。
歐洲:北歐化工、BP、阿托菲納、蘇威等;
韓國(guó):三星石化、大林、現(xiàn)代石化、大韓油化、LG;
東南亞和中東的工廠:美國(guó)菲利蒲斯公司在新加坡的工廠(卡塔爾的工廠正在籌建中)、北歐化工廠在阿聯(lián)酋的工廠、BP馬來(lái)西亞的工廠;
生產(chǎn)聚乙烯給水管的主要原料為石腦油,目前它的價(jià)格變化仍然大,待歐洲及美國(guó)廠家在中東的聚乙烯裝置投產(chǎn)后、其低廉的價(jià)格可能會(huì)對(duì)國(guó)內(nèi)原料供應(yīng)格局造成較大的影響。另外上海金山石化PE100的原料開(kāi)發(fā)已處于論證鑒定階段,到時(shí)候聚乙烯混配料的價(jià)格將會(huì)有一定幅度的下降。
(3)盡管與聚乙烯給水管材相配套的管件國(guó)標(biāo)尚未發(fā)布,近五年各制管企業(yè)在管材型式、品種、規(guī)格上做了大量工作,電熔管件、注塑管件、對(duì)接制管件及鋼塑轉(zhuǎn)換管件,均形成了系列化產(chǎn)品,品種多、規(guī)格全。與此同時(shí),江蘇江陰大偉塑料制品有限公司研制、開(kāi)發(fā)了承插柔性連接(非鎖緊型及鎖緊型)管件,包括活絡(luò)連接管件,豐富了聚乙烯管的組裝形式,更有利于聚乙烯給水管在不同環(huán)境的推廣使用。
(4)建設(shè)部于今年5月8日發(fā)布了《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(CJJ101-2004),它必將對(duì)推廣聚乙烯給水管的應(yīng)用,提供了技術(shù)支持。
(5)近五年來(lái),各城市的供水企業(yè)對(duì)推廣應(yīng)用新型管材,合理改造原有管網(wǎng),改善管網(wǎng)水質(zhì),提高供水的安全可靠性,給予了極大的關(guān)注和人力、財(cái)力的支持。這將使聚乙烯給水管在舊管非開(kāi)挖改造及新型居住區(qū)的管道敷設(shè)碰上極好的機(jī)遇。
2.2聚乙烯管材、管件質(zhì)量的關(guān)鍵是原料
(1)按照《給水用聚乙烯(PE)管材》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T13663-2000)的規(guī)定,PE80、PE100的聚乙烯給水管材應(yīng)使用混配專(zhuān)用料生產(chǎn)。
?。?)按照建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ101-2004)的強(qiáng)制性條文規(guī)定,埋地聚乙烯給水管道系統(tǒng)應(yīng)選用最小要求強(qiáng)度(MRS)不小于8.0MPa的聚乙烯混配專(zhuān)用料生產(chǎn)的管材和管件。
?。?)考察的九家制管企業(yè)中,就有八家企業(yè)的生產(chǎn)線或庫(kù)房?jī)?nèi)存在白料與色母料,他們抱怨用戶(hù)一再壓價(jià),引起白加黑自配料無(wú)法堵絕。但這些企業(yè)卻一致贊同用混配專(zhuān)用料,是確保制管質(zhì)量的重要措施。因?yàn)橹乒芷髽I(yè)自行采取本色料加黑色母料的做法存在以下隱患及不穩(wěn)定因素:
A.碳黑品種選用難達(dá)合理程度;
B.碳黑加入量難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求;
C.碳黑分散度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求;
D.色母的基料選用的隨意性大。
因此‘白加黑’的做法對(duì)管材的壽命、應(yīng)力開(kāi)裂性能、衛(wèi)生安全性均會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。
據(jù)悉聚乙烯PE100、PE80的混配料國(guó)產(chǎn)化的速度正在加快,不久的將來(lái)會(huì)推向市場(chǎng),當(dāng)然積極試用國(guó)產(chǎn)化的原料是義不容辭的責(zé)任,但全面選用國(guó)產(chǎn)料還應(yīng)有一段路程,因此建議近期生產(chǎn)聚乙烯給水管材、管件的原料仍應(yīng)使用歐洲品牌的、獲得國(guó)際權(quán)威實(shí)驗(yàn)室頒發(fā)了原料等級(jí)認(rèn)證證書(shū)的混配專(zhuān)用料。
2.3完備的檢驗(yàn)體系是確保產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)
(1)按照《給水用聚乙烯(PE)管材》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T13663-2000)的規(guī)定,每批原料應(yīng)檢驗(yàn):炭黑含量;炭黑分散等級(jí);氧化誘導(dǎo)時(shí)間(200℃)min;熔體流動(dòng)速率(5kg,190℃)。另外,有些制管企業(yè)還按prEN12201:2002歐洲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)原料作密度、揮發(fā)份含量、含水量、拉伸強(qiáng)度、耐慢速裂紋增長(zhǎng)(SCG)、耐快速裂紋擴(kuò)展(RCP)進(jìn)行檢驗(yàn)。
?。?)按照《給水用聚乙烯(PE)管材》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T13663-2000)的規(guī)定,管材出廠前應(yīng)對(duì)顏色、外觀、尺寸、80℃靜液壓強(qiáng)度(165h)、斷裂伸長(zhǎng)率、氧化誘導(dǎo)時(shí)間的檢驗(yàn);管材型式檢驗(yàn)還包括20℃靜液壓強(qiáng)度(100h)、80℃靜液壓強(qiáng)度(1000h)、縱向回縮率、衛(wèi)生性能的內(nèi)容。對(duì)于藍(lán)色管材還需對(duì)‘耐候性’做專(zhuān)門(mén)的檢驗(yàn)。
(3)以德國(guó)巴頓菲爾全自動(dòng)聚乙烯管材生產(chǎn)線為代表的過(guò)程控制,是確保制管質(zhì)量的關(guān)鍵。全自動(dòng)原料烘干設(shè)備可對(duì)原料進(jìn)行充分的水分烘干,并自動(dòng)上料補(bǔ)料;“蓓達(dá)鐳射”能自動(dòng)檢測(cè)管材的壁厚、自動(dòng)對(duì)進(jìn)料進(jìn)行均勻的控制,使管壁厚度精確無(wú)誤,確保管材的受壓均衡。
聚乙烯管生產(chǎn)線
擠出機(jī)
彩條機(jī)
真空定徑箱
噴淋冷卻箱
切割鋸
多角熱熔焊機(jī)
鞍型焊機(jī)
dn1600mm管生產(chǎn)線
英國(guó)自動(dòng)稱(chēng)量上料系統(tǒng)
英國(guó)超聲波壁厚檢測(cè)系統(tǒng)
dn1600mmPE管卸生產(chǎn)線
2.4回用料問(wèn)題
(1)按照《給水用聚乙烯(PE)管材》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T13663-2000)的規(guī)定,按本標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)管材時(shí)產(chǎn)生的潔凈回用料,只要能生產(chǎn)出符合本標(biāo)準(zhǔn)的管材時(shí),可摻入新料中回用。
(2)也就是允許添加潔凈的回用料應(yīng)是本次生產(chǎn)產(chǎn)生的潔凈回用料。不可將PE100和PE80級(jí)料混用;若是同等級(jí)但熔融指數(shù)相差太大也不能混用。從設(shè)備及工藝的角度講回用料用量<5%新料為好;標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定管子的熔融指數(shù)不應(yīng)超過(guò)原料的±25 %,從這個(gè)角度講回用料的量也不能加的太多。
(3)考察期間發(fā)現(xiàn)有些企業(yè)的回用料含雜質(zhì)較明顯,控制均勻添加的措施不嚴(yán)謹(jǐn),應(yīng)改善。并應(yīng)將摻加回用料情況填表歸檔,向相關(guān)用戶(hù)通報(bào)。
2.5多類(lèi)型的連接方式,有助于管材在不同場(chǎng)合的應(yīng)用
熱熔連接、電熔連接、法蘭連接、鋼塑過(guò)渡連接是聚乙烯管早先開(kāi)發(fā)應(yīng)用的連接方式,在歐洲某兩家公司2000年推出了聚乙烯管非熔接連接的技術(shù)趨向及系列產(chǎn)品。與此同時(shí),國(guó)內(nèi)亦獨(dú)立自主地提出這一思路,經(jīng)幾年的攻關(guān),參照ISO14236-2000《給水系統(tǒng)聚乙烯壓力管材用機(jī)械連接管件》的技術(shù)要求,成功地推出了聚乙烯給水管道工程承插連接這一技術(shù),推出了系列產(chǎn)品,在國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ/T98-2003《建筑給水聚乙烯管道工程技術(shù)規(guī)程》和國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ101-2004《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》中,列入了這種新型的連接形式,有助于管材在不同場(chǎng)合的應(yīng)用。
參照建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ101-2004)的(3.3.1)條文規(guī)定,各種連接方式的適用場(chǎng)合如下: 序號(hào) 連接
方式 適用管徑范圍 適用 的 環(huán) 境 1 熱熔連接 1.1 熱熔對(duì)接 dn≥63mm 管路單一、管件少、障礙少、應(yīng)有溫度補(bǔ)償措施、適宜非開(kāi)挖工程、工程集中且量大。需電源、昂貴的熱熔設(shè)備、環(huán)境條件要求嚴(yán)、施工速度慢、異形管受力方向的部位需筑支墩。待專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍施工。需專(zhuān)業(yè)電工參與。 1.2 熱熔承插連接 dn32-dn110mm 入戶(hù)支管、水表節(jié)點(diǎn)、室內(nèi)管道、應(yīng)有溫度補(bǔ)償措施、需電源、熱熔設(shè)備、異形管受力方向的部位需固定。待專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍施工。需專(zhuān)業(yè)電工參與。 1.3 熱熔鞍型連接 dn63-dn315mm 熱熔對(duì)接工程中,引接小口徑分支管的方式之一、需電源、熱熔設(shè)備、應(yīng)砼全包。待專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍施工。需專(zhuān)業(yè)電工參與。 2 電熔連接 2.1 電熔承插連接 dn32-dn315mm 配水管道、室內(nèi)管道、應(yīng)有溫度補(bǔ)償措施、需電源、電熔設(shè)備、相對(duì)工程造價(jià)高。待專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍施工。需專(zhuān)業(yè)電工參與。 2.2 電熔鞍型連接 dn63-dn315mm 配水管道停水、不停水引接分支管、組裝質(zhì)量可靠、應(yīng)砼全包、需電源、電熔設(shè)備。待專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍施工。需專(zhuān)業(yè)電工參與。 3 機(jī)械連接 3.1 承插柔性連接 3.1.1 非鎖緊型 dn90-dn315mm 配水管道、小區(qū)配水支管、適應(yīng)不同環(huán)境條件、施工速度快、不存在溫度補(bǔ)償問(wèn)題、異形管受力方向應(yīng)筑支墩、工程綜合造價(jià)低。原管道施工隊(duì)伍施工。 3.1.2 鎖緊型 dn32-dn315mm 配水管道、小區(qū)配水支管的管件連接口,室內(nèi)管路、適應(yīng)不同環(huán)境條件、施工速度快、不存在溫度補(bǔ)償問(wèn)題、穿越障礙容易、異形管受力方向砌筑支墩小、工程綜合造價(jià)低。原管道施工隊(duì)伍施工。 3.2 法蘭連接 dn≥63mm 管道中控制閥門(mén)、伸縮節(jié)等設(shè)施的連接方式。原管道施工隊(duì)伍施工。 3.3 鋼塑過(guò)渡連接 dn≥32mm 聚乙烯管與金屬管、金屬閥門(mén)、金屬水嘴等的連接方式。原管道施工隊(duì)伍施工。
2.6原料、產(chǎn)品的存放、包裝問(wèn)題
?。?) 考察期間,發(fā)現(xiàn)個(gè)別制管企業(yè)的進(jìn)口原料露天堆放,管材也有露天無(wú)遮蓋堆放,這樣是欠妥的。
?。?)對(duì)于管材出廠前兩端應(yīng)加堵蓋;盤(pán)管整體應(yīng)用編織布包扎,且不超出運(yùn)輸車(chē)輛的寬、高限度;對(duì)于柔性承插管的堵蓋應(yīng)加長(zhǎng),確保端口密封面的圓度及完好。
?。?)中、小口徑管材出廠應(yīng)捆扎成形,互不相擦;為了節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用而小管套入大管的方式,一方面要用戶(hù)認(rèn)可、二方面小管在大管中卡固穩(wěn)妥、三方面小管堵蓋隨車(chē)運(yùn)去,到目的地再行封堵。
?。?)管件務(wù)必用編織袋密封運(yùn)輸。
2.7管材的縮徑問(wèn)題
(1)生產(chǎn)聚乙烯給水管的工藝流程如下:
聚乙烯原料→干燥→擠出→真空定型→噴淋冷卻→打印標(biāo)識(shí)→直管(盤(pán)管)切割→翻料(盤(pán)卷)堆放→檢測(cè)→合格品→入庫(kù)。
?。?)管材定長(zhǎng)切鋸后,管兩端面外徑要縮小,當(dāng)dn315mm-dn1600mm時(shí),管兩端外徑要縮小20-60mm,兩管熱熔對(duì)接后,加之內(nèi)翻邊的存在,管材接口處,縮徑達(dá)40-80mm,在dn1600mm聚乙烯管生產(chǎn)線上縮徑現(xiàn)象更為明顯。這樣管道容易積氣,這對(duì)輸配水的過(guò)水能力影響很大,也容易引起微生物在管道內(nèi)的滋生。
(3)制管企業(yè)在生產(chǎn)線定長(zhǎng)鋸切后應(yīng)增添一擴(kuò)口工序,保證出廠的管材端面不縮小。
?。?)制管企業(yè)在工廠采用熱熔對(duì)接焊制的管件,為了減少輸水阻力應(yīng)采取措施避免產(chǎn)生內(nèi)翻邊。
(5)同樣原因,管段現(xiàn)場(chǎng)熱熔對(duì)接時(shí),亦應(yīng)有措施避免或切除內(nèi)翻邊。在亞大塑料制品有限公司總部考察時(shí),見(jiàn)到他們就已引進(jìn)了一臺(tái)內(nèi)翻邊去除工具,遺憾的是一直沒(méi)有應(yīng)用過(guò),據(jù)了解操作麻煩,業(yè)主或規(guī)程上均沒(méi)有強(qiáng)行要求。
?。?)管材熱熔對(duì)接形成內(nèi)、外翻邊,是否對(duì)接口的強(qiáng)度有加固作用,去除內(nèi)、外翻邊后,接口的強(qiáng)度是否削弱,應(yīng)該立題論證。
2.8密封橡膠圈的材質(zhì)要求
(1)在承插柔性連接方式上,密封橡膠圈的材質(zhì)是相當(dāng)重要的,在《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ101-2004)的3.3.12條中,從材質(zhì)、物理力學(xué)性能、衛(wèi)生要求等均作了明確規(guī)定;
?。?)制管企業(yè)應(yīng)從水管密封膠圈定點(diǎn)供貨的專(zhuān)業(yè)橡膠廠訂購(gòu);
?。?)橡膠材質(zhì)可采用三元乙丙、丁苯橡膠,由用戶(hù)選定,建議采用進(jìn)口的三元乙丙橡膠原料生產(chǎn);
?。?)橡膠廠批量供貨時(shí),應(yīng)提供原料材質(zhì)及來(lái)源證明,物理力學(xué)檢測(cè)報(bào)告,衛(wèi)生檢測(cè)報(bào)告。
2.9管道搶修管件的開(kāi)發(fā)問(wèn)題
此次在亞大等制管企業(yè)考察時(shí),看到了他們引進(jìn)的一些搶修管件,建議盡快國(guó)產(chǎn)化。
不銹鋼修補(bǔ)管件
快裝接頭
特點(diǎn):一個(gè)規(guī)格的接頭適應(yīng)不同外徑管道使用
2.10應(yīng)抓緊編制新型管材的安裝施工定額
新型管材的推廣應(yīng)用離不開(kāi)安裝施工定額的制定與完善,否則無(wú)法合理地進(jìn)行各類(lèi)管材敷設(shè)過(guò)程的綜合造價(jià)分析。
2.11帶黑色的聚乙烯管材是衛(wèi)生的管材
黑色高密度聚乙烯管材混配專(zhuān)用料,它含有均勻分散的碳黑粒子和優(yōu)化的穩(wěn)定劑體系,保證了該材料具有良好的耐候性和長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性,并且此類(lèi)管材在國(guó)內(nèi)外衛(wèi)生檢驗(yàn)部門(mén)均認(rèn)可是衛(wèi)生的,因此可用于輸送飲用水的管材。倘若不添加碳黑的聚乙烯管材則是白色的,從衛(wèi)生角度評(píng)價(jià)是沒(méi)問(wèn)題的,但它的耐候性等物理性能達(dá)不到前者,使用年限減短,是不可取的。倘若制造出‘黑白復(fù)合管’,內(nèi)壁管是PE63的白色管、外壁管是PE100的黑色管,從衛(wèi)生角度分析是可放心的,但復(fù)合管壁厚尺寸等內(nèi)容,目前國(guó)內(nèi)無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可依,還有待立題科研論證,起草標(biāo)準(zhǔn),特別對(duì)黑色聚乙烯管的不衛(wèi)生性提供依據(jù),否則復(fù)合管怎么‘推廣應(yīng)用呢’?在這里白管與黑管的爭(zhēng)論是認(rèn)識(shí)上的誤區(qū),這正是在推廣聚乙烯管材的過(guò)程中需要耐心地做好輿論解釋工作的一個(gè)方面。
2.12保持良好的水力條件是推廣聚乙烯管道的積極因素
為了便于比較,第一類(lèi)管材為水泥壓力管、襯水泥砂漿防腐的金屬管;第二類(lèi)管材為聚乙烯等塑料管,第一類(lèi)管材的管壁粗糙系數(shù)n1=0.013;第二類(lèi)管材的n2=0.009?!? 通過(guò)水力學(xué)中的達(dá)西公式(1)與曼寧公式(2)的關(guān)系,可求得以下的比較;
Q=AC(Ri)0.5 (1)?
C=1/n R1/6 (2)
式中:Q-流量;
A-管道的過(guò)水?dāng)嗝娣e,對(duì)于園管A=(π/4) D2?
C-謝才阻力系數(shù);
i-水力坡度;
n-管道的粗糙系數(shù);
R-水力半徑,對(duì)于園管R=D/4
將(2)式代入(1)式得:
Q=(k/n) D8/3i0.5 (3)
式中:D-管徑;
K=(π/4)×(1/42/3)
(1)當(dāng)管道輸水流量、水頭損失一致時(shí),則:
D2/D1=(n2/n1)3/8?=(0.009/0.013)3/8=87%
說(shuō)明塑料管內(nèi)徑可比金屬管、水泥壓力管內(nèi)徑小13%;
(2)當(dāng)管內(nèi)徑、水頭損失一致時(shí),則:
Q2/Q1=n1/n2=0.013/0.009=1.44
說(shuō)明塑料管過(guò)水流量可比金屬管、水泥壓力管大44%;
(3)當(dāng)管內(nèi)徑、輸水流量一致時(shí),則:
i2/i1=(n2/n1)2=(0.009/0.0013)2=0.48
說(shuō)明塑料管水頭損失可比金屬管、水泥壓力管小52%。
因此,對(duì)各類(lèi)管材綜合評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)考慮以上因素。但是聚乙烯管的縮徑問(wèn)題、熱熔對(duì)接的內(nèi)翻邊問(wèn)題、對(duì)接制管件的內(nèi)翻邊問(wèn)題,影響了管道的水力條件,管徑偏小影響較大,建議制管企業(yè)、管道敷設(shè)單位共同處理好這一不足點(diǎn)。
3.對(duì)于供水企業(yè)應(yīng)用聚乙烯管的幾個(gè)問(wèn)題
3.1在城市供水管網(wǎng)中,聚乙烯給水管首先推廣的范圍
(1)在管網(wǎng)技改工程中,非開(kāi)挖鉆孔牽引管道、管中管工程、浮沉法穿越湖泊及江河的工程,采用熱熔對(duì)接的聚乙烯給水管,是可選用的方案之一。
?。?)非車(chē)行道下的配水管道,特別是小區(qū)內(nèi)的配水支管,宜采用承插式柔性非鎖緊型聚乙烯給水管材,管件采用鎖緊型接口。
?。?)配水支管引接入戶(hù)支管,采用止水栓管件時(shí),務(wù)必管卡部位全包砼。
?。?)停水、不停水從配水支管引接入戶(hù)管時(shí),電熔鞍型連接形式是可靠的連接方式。
?。?)水表節(jié)點(diǎn)及入戶(hù)支管,熱熔承插連接的聚乙烯給水管材,亦是可選用的方案之一。
?。?) 在城市供水管道中采用的聚乙烯給水管材、管件,宜采用PE100歐洲品牌的混配專(zhuān)用料生產(chǎn)。
3.2選購(gòu)管材、管件的須知
(1)選購(gòu)混配專(zhuān)用料的技術(shù)性文件,主要應(yīng)包括以下方面:
A.原料廠家在國(guó)際權(quán)威實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的原料等級(jí)認(rèn)證證書(shū);
B.應(yīng)標(biāo)明原料的級(jí)別和牌號(hào);
C.應(yīng)標(biāo)明該批號(hào)的原料是‘給水管用混配專(zhuān)用料’,因水管原料要特別注意應(yīng)符合輸水設(shè)備的衛(wèi)生性能要求;
D.應(yīng)標(biāo)明該批號(hào)原料出廠的物理性能檢驗(yàn)報(bào)告單,檢驗(yàn)項(xiàng)目包括炭黑含量;炭黑分散等級(jí);氧化誘導(dǎo)時(shí)間(200℃)min;熔體流動(dòng)速率(5kg,190℃)。另外,有些制管企業(yè)還按prEN12201:2002歐洲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)原料作密度、揮發(fā)份含量、含水量、拉伸強(qiáng)度、耐慢速裂紋增長(zhǎng)(SCG通過(guò)缺口試驗(yàn)和錐體試驗(yàn)方法檢驗(yàn))、耐快速應(yīng)力開(kāi)裂(RCP通過(guò)S4方法檢驗(yàn))檢驗(yàn);
E.制管企業(yè)對(duì)該批號(hào)采購(gòu)的混配專(zhuān)用料,應(yīng)委托有資質(zhì)的檢驗(yàn)單位,對(duì)上述C、D兩項(xiàng)涉及的內(nèi)容進(jìn)行復(fù)驗(yàn),提供相應(yīng)檢驗(yàn)報(bào)告單。
F.建議國(guó)家相關(guān)檢驗(yàn)部門(mén)向用管、制管單位提供鑒別聚乙烯原料品牌、級(jí)別的檢驗(yàn)方法。
?。?)考察制管企業(yè)的相關(guān)證書(shū)、檢驗(yàn)手段、過(guò)程控制等是否滿(mǎn)足《給水用聚乙烯(PE)管材》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T13663-2000)和建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ101-2004)的規(guī)定。
?。?)采購(gòu)方應(yīng)提供以下相關(guān)數(shù)據(jù):
A.管道的工壓、輸送水的最高水溫;
B.管材、管件的用材級(jí)別;
C.管道公稱(chēng)外徑、管材長(zhǎng)度、連接方式;
D.不同管徑等的管道長(zhǎng)度;
E.管件的類(lèi)別、規(guī)格、型式、數(shù)量;
F.管材、管件的外覌顏色。
?。?)采購(gòu)方應(yīng)提供以下相關(guān)要求:
A.管材、管件的出廠合格證、檢測(cè)報(bào)告;
B.密封橡膠圈的材質(zhì)、牌號(hào)、合格證、檢驗(yàn)報(bào)告、規(guī)格、數(shù)量;
C.管材、管件(包括輔件)的包裝要求;
D.管材、管件的運(yùn)輸方式及相關(guān)要求;
E.付款方式、付款細(xì)則;
F.交貨日期、交貨地點(diǎn)、交貨方式、驗(yàn)收細(xì)則;
G.要求的服務(wù)細(xì)則、承諾條款等。
3.3敷設(shè)聚乙烯給水管道的要點(diǎn)
建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ101-2004)中,已對(duì)埋地聚乙烯給水管道工程的設(shè)計(jì)、安裝施工、工程驗(yàn)收等方面均作了規(guī)定與闡述,它是指導(dǎo)我們敷設(shè)聚乙烯給水管道的守則。為了貫徹這一規(guī)程,扼要商討以下問(wèn)題:
3.3.1防老化問(wèn)題
(1) 聚乙烯給水管可以是藍(lán)色管,也可以是黑色管上擠出藍(lán)色條,通常后者抗紫外線和防老化的性能好些;
(2) 聚乙烯管不宜明敷,實(shí)在需要明敷也建議加套管保護(hù);
(3) 聚乙烯管在運(yùn)輸、存貯過(guò)程應(yīng)防止陽(yáng)光直射,工地?cái)[放時(shí)間力爭(zhēng)很短。
(4) 作了防老化處理的聚乙烯管違背上述兩點(diǎn)也是可用的,但使用年限要打折扣。
3.3.2關(guān)于溫度相關(guān)問(wèn)題
(1) 聚乙烯管輸送的介質(zhì)溫度高于20℃時(shí),選用管材的公稱(chēng)壓力應(yīng)按《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ101-2004)中4.1.1式計(jì)算,它將大于管網(wǎng)的工壓值;
(2) 《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ101-2004)中4.2.4條,要求埋地聚乙烯管道與熱力管道間距不得小于1.5m,并按聚乙烯管道表面溫度不超過(guò)40℃的條件計(jì)算間距;
(3) 局部明敷管道加了套管,亦要核定陽(yáng)光直射套管是否使聚乙烯管表面溫度超過(guò)40℃,否則應(yīng)添隔熱層;
(4) 聚乙烯管的線膨脹系數(shù)是鋼管、球鐵管的10多倍,但聚乙烯管的彈性模量卻比金屬管低的多,說(shuō)明雖然聚乙烯管伸縮的程度比較高,但是伸縮產(chǎn)生的應(yīng)力卻明顯的小, 因此敷設(shè)聚乙烯管時(shí)克服季節(jié)溫差引起的軸向變形的措施是相當(dāng)重要的,可控制這種伸縮所需的固定方法常常簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì),它利用聚乙烯獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)--應(yīng)力松弛性能來(lái)控制機(jī)械活動(dòng)和變形,最基本的有兩種方法:一是不固定管道,使管道隨著溫度變化自由運(yùn)動(dòng),如在規(guī)劃允許的范圍內(nèi)熱熔、電熔連接的管道蛇形敷設(shè),適應(yīng)管道溫度變化的需要;二是通過(guò)錨定的方法來(lái)控制其尺寸變化,如熱熔、電熔連接的管道與金屬管道、水泥壓力管道連接時(shí),應(yīng)對(duì)聚乙烯管道牢固卡住,避免聚乙烯管溫度變化的軸向力,影響與金屬管道、水泥壓力管道連接口的密封性。當(dāng)然,各管段閉合時(shí)的氣溫盡量趨向年平均氣溫;非鎖緊型承插柔性連接的聚乙烯管道,可自行適應(yīng)管道溫度變化的需要。
3.3.3聚乙烯管道剛度較弱、材質(zhì)較輕的對(duì)策
(1)管槽溝底是卵石等硬土層時(shí),應(yīng)墊砂或碎土,管體四間亦應(yīng)回填砂或碎土;
(2)管道埋深不宜小于0.6m,在輕型車(chē)行道下不宜小于1.0m,管道穿越車(chē)行道應(yīng)設(shè)套管保護(hù);
?。?)管線上的閥門(mén)應(yīng)有墊墩,并閥座兩側(cè)采取卡固措施,防止閥門(mén)啟閉時(shí)的扭力影響管道的接口;
?。?)承插非鎖緊型柔性管道敷設(shè)時(shí),建議每根管有2-3點(diǎn)用磚等與溝壁卡緊;
(5)聚乙烯管材較輕,敷設(shè)過(guò)程中若溝槽積水容易浮管,因此聚乙烯管道入溝后,隨即覆土,防止發(fā)生浮管事故。
3.3.4管材的連接方式
(1)熱熔對(duì)接
A.熱熔對(duì)接的原理
熱熱熔對(duì)接是將待接PE管段界面,利用加熱板加熱熔融后相互對(duì)接融合,經(jīng)冷卻固定而連接在一起的方法。
B.準(zhǔn)備
a.對(duì)接管段均應(yīng)材質(zhì)一致,應(yīng)盡量采用同一廠配套材料;
b.對(duì)接管段外徑、壁厚應(yīng)一致;
c.待焊管材和管件的內(nèi)外表面尤其是端口附近應(yīng)光滑平整,無(wú)異狀;
d.管材的尺寸偏差等應(yīng)滿(mǎn)足要求;
e.對(duì)接管段均應(yīng)具有與焊機(jī)匹配的良好的加工與焊接性能;
f.檢查焊接系統(tǒng)及電源匹配情況,清理加熱板,將焊機(jī)各部件的電源接通,并且應(yīng)有接地保護(hù);
g.按焊機(jī)給出的焊接工藝參數(shù)設(shè)置加熱板溫度至焊接溫度;若是自動(dòng)焊機(jī),還應(yīng)設(shè)置吸熱時(shí)間與冷卻時(shí)間等參數(shù)。
C. 熱熔對(duì)接的操作要點(diǎn)
a.焊接流程
b.焊接條件
(a)導(dǎo)致PE熔融流動(dòng)的焊接溫度;
(b)焊接壓力;
(c)壓力及溫度的作用時(shí)間。
c.焊接工藝曲線
切換作業(yè)---是熱熔對(duì)接的關(guān)鍵!
熱熔對(duì)接的全套設(shè)備
超大口徑PE管道全自動(dòng)對(duì)接焊機(jī)
熱熔對(duì)接焊機(jī)
機(jī)架
熱板
銑刀
注塑90°彎管管件
注塑三通管件
對(duì)接制三通管件
dn1400對(duì)接制三通
對(duì)接制90º彎管管件
dn1200對(duì)接制彎頭
d.裝夾焊管
(a)打開(kāi)機(jī)架,按要求設(shè)置吸熱時(shí)間和冷卻時(shí)間;
(b)打開(kāi)夾具,將焊接管安裝到機(jī)架中裝夾;
(c)調(diào)整同心度,必要時(shí)調(diào)整浮動(dòng)懸掛裝置或用輥杠、支架將管墊平減小摩擦力;
(d)同時(shí)清潔管材/管件的內(nèi)外表面。
e.銑削焊接面
(a)啟動(dòng)銑刀,按下手槍鉆開(kāi)關(guān)并鎖死,閉合機(jī)架,調(diào)整壓力,形成連續(xù)屑后,寬度等于壁厚,適當(dāng)降壓;
(b)打開(kāi)機(jī)架,關(guān)閉銑刀,打開(kāi)銑刀安全鎖,取出銑刀;
(c)放置銑刀;
(d)清屑,清理銑屑時(shí)不允許用手摸焊接面。
注意:該過(guò)程必須先適當(dāng)降壓,再打開(kāi)機(jī)架,后停銑刀,防止焊接端面出現(xiàn)臺(tái)階。
f.測(cè)拖動(dòng)壓力
(a)檢查。
(b)閉合機(jī)架,均勻緩慢的加壓,機(jī)架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),記錄壓力值為拖動(dòng)壓力(P0)。
· 檢查焊接端面間隙 < 0.3mm;
· 檢查焊接件的錯(cuò)邊 < 管壁厚10%;
· 檢查管材/管件是否夾緊;加壓到焊接壓力(P1),如果未夾緊應(yīng)調(diào)整管材/管件位置,需重復(fù)以上的過(guò)程。
(c)合格后,降壓力,打開(kāi)機(jī)架。
g.端面平整吸熱
(a)放置清潔的熱板,閉合機(jī)架,迅速調(diào)整壓力至焊接壓力(P1)=拖動(dòng)壓力(P0)+接縫壓力(P2);
(b)觀察熱板兩側(cè),焊接面整個(gè)圓周的凸起高度至規(guī)定值,迅速降壓至拖動(dòng)壓力(P0 )同時(shí)按計(jì)時(shí)按鈕,吸熱計(jì)時(shí)開(kāi)始。
h.切換對(duì)接(重點(diǎn))
(a)吸熱時(shí)間結(jié)束,報(bào)警器自動(dòng)報(bào)警,關(guān)閉報(bào)警器,打開(kāi)機(jī)架,迅速取出熱板,立即閉合機(jī)架,使焊接面貼合,將壓力調(diào)整到焊接壓力(P1=P0+P2),同時(shí)按下冷卻計(jì)時(shí)器按鈕,開(kāi)始冷卻、計(jì)時(shí);
(b)注意:該過(guò)程是五個(gè)動(dòng)作連續(xù)的一氣呵成,也是人為因素的嚴(yán)格控制部分,易出現(xiàn)焊接質(zhì)量問(wèn)題的過(guò)程,切換對(duì)接的時(shí)間,必須控制在小于規(guī)定的時(shí)間內(nèi)( < 10S)。
i.拆卸焊管
(a)冷卻時(shí)間結(jié)束,報(bào)警器報(bào)警,按冷卻計(jì)時(shí)按鈕,關(guān)閉報(bào)警器;
(b)降壓至零;
(c)松開(kāi)夾具螺絲,取出已焊接好的焊管,打開(kāi)機(jī)架;
(d)進(jìn)行下一個(gè)的焊接循環(huán)。
注意:*必須是先降壓再拆除夾具,防止劃傷焊管;
*不同型號(hào)的熱熔焊機(jī),作業(yè)要點(diǎn)不完全一致。
D.對(duì)接的質(zhì)控
(a)焊環(huán)寬度B B=0.35en~0.45en;
(b)焊環(huán)高度H H= 0.25en~0.35en;
(c)環(huán)縫高度h h=0.1en~0.25en;
注:en --管壁厚度。
上述數(shù)據(jù)的選取,應(yīng)遵循“小管徑選較大值,大管徑選較小值”的原則。
E.注意事項(xiàng)
a.應(yīng)根據(jù)ISO/CD 12176-1規(guī)定,采用熱板加熱表面的粗糙度不得超過(guò)2.5μm;
b.不同類(lèi)型管材應(yīng)選用不同的熱板溫度;
c.焊接面應(yīng)保持清潔;
d.焊接時(shí)不應(yīng)使接頭承受軸向拉伸應(yīng)力;
e.管材的拖拉力應(yīng)視材料、長(zhǎng)度和安裝環(huán)境調(diào)整;
f.管材對(duì)中誤差(錯(cuò)邊)不應(yīng)超過(guò)壁厚的10%;
g.選用加熱壓力值,應(yīng)保證管端受熱后與熱板平面達(dá)到良好接觸,可以通過(guò)目視翻邊的形成情況來(lái)判斷;
h.選用吸熱壓力值,應(yīng)保證熔料不被擠走;
j.選用吸熱時(shí)間值,應(yīng)保證管端有足夠的熔深;
k.不能選用過(guò)高的焊接壓力,避免形成“冷焊接頭”、切換時(shí)間越短越好,否則熔料不但會(huì)迅速降溫,還會(huì)發(fā)生熱氧化;
l.選用加壓時(shí)間,應(yīng)保證焊接壓力的平穩(wěn);
m.不能為了效率而縮短冷卻時(shí)間;
n. 每天收工時(shí)管口應(yīng)封堵。
F.質(zhì)量的檢驗(yàn)
a.破壞形式:彎曲試驗(yàn)、拉伸試驗(yàn)和靜液壓試驗(yàn)。
b.非破壞形式:
施工中現(xiàn)主要采用目測(cè)和“后彎”試驗(yàn)方法。
目測(cè)--翻邊應(yīng)是實(shí)心和圓滑的,根部較寬。若根部較窄且有卷曲現(xiàn)象的中部翻邊,可能是由于壓力過(guò)大或吸熱時(shí)間過(guò)短造成的。
“后彎”試驗(yàn)方法--即用手指按住翻邊外側(cè),將翻邊向外彎曲,在彎曲過(guò)程中觀察是否有細(xì)微縫狀缺陷,如有則說(shuō)明加熱板可能存在細(xì)微污染。
理想的診斷方法:
美國(guó)塑料管研究所在上世紀(jì)八十年代末,運(yùn)用超聲波回波脈沖法原理,開(kāi)發(fā)了聚乙烯管熱熔對(duì)接接頭的超聲波檢查系統(tǒng),按檢查的特征和采用機(jī)械試驗(yàn)的關(guān)聯(lián)分析結(jié)果,對(duì)焊接質(zhì)量做出判斷,而國(guó)內(nèi)目前尚未引進(jìn)或研制。
G.熱熔對(duì)接典型缺陷
a.焊縫缺口
可能的原因 :熔接壓力不足;吸熱或冷卻時(shí)間過(guò)短。
b.缺口和凹槽(接頭附近的管材表面)
可能的原因:夾具問(wèn)題;搬動(dòng)不當(dāng)。(要求:△s≤0.1s)
c.管端錯(cuò)位
產(chǎn)生的原因:同壁厚管段連接錯(cuò)邊量偏大(要求:e≤0.1s);焊接范圍失配。
注:不同壁厚管段因焊接工藝較復(fù)雜不提倡采用對(duì)接焊,特殊情況下焊接時(shí)應(yīng)保證錯(cuò)邊量。
d.角度變形
可能的原因:焊機(jī)問(wèn)題;管材安裝的問(wèn)題。
要求:e≤1mm 。
e.過(guò)窄的變形卷邊
產(chǎn)生的原因:熔接壓力過(guò)大。
f.卷邊不規(guī)范(較窄或較寬)
可能的原因:吸熱時(shí)間不正確;熱板溫度不正確;熔接壓力不正確。
g.卷邊不均勻
可能的原因:管端制備偏差較大;焊機(jī)故障。
h.預(yù)防-假焊
可能的原因:管端面被污染;接頭表面氧化;轉(zhuǎn)換時(shí)間過(guò)長(zhǎng);熱板溫度過(guò)低造成冷料,使界面分子交換不足;過(guò)高的焊接壓力或溫度,使熔融料多數(shù)被擠出。
i.預(yù)防-砂眼
可能的原因:熔接壓力不足;冷卻時(shí)間不足。
j.預(yù)防-雜質(zhì)引起的孔隙
可能的原因:熱板污染;存在水、溶劑。
?。?)熱熔承插連接
A.熱熔承插連接程序
a.端口倒角;
b.連接面擦凈,在插口端劃標(biāo)線;
c.用加熱工具,同時(shí)對(duì)管材、管件的連接面加熱;
d.當(dāng)dn≥63mm時(shí),采用機(jī)械裝置的加熱工具,否則為手動(dòng)加熱工具;
e.加熱完畢,立即退出加熱工具,用均勻外力將插口逗入承口達(dá)標(biāo)線的深度,在承口端部形成均勻凸緣。
B. 熱熔承插連接(管件)
熱熔鞍形連接程序
A.首先干管固定,保持連接部位的圓度與直線度;
B. 連接部位上的污物擦凈,刮除連接部位氧化皮;
C. 連接部位同時(shí)用鞍形熱熔加熱工具加熱;
D. 加熱完畢時(shí),立即退出加熱工具,用均勻外力將鞍形管件壓到干管連接部位,使連接面周?chē)纬删鶆蛲咕墶?
(4)電熔連接
A.電熔連接原理
所謂電熔連接,就是將電熔管件套在管材、管件上,預(yù)埋在電熔管件內(nèi)表面的電阻絲通電發(fā)熱,產(chǎn)生的熱能加熱、熔化電熔管件的內(nèi)表面和與之承插的管材外表面,使之融為一體。
B.電熔連接優(yōu)點(diǎn)
減少焊接過(guò)程中人為因素的影響;通過(guò)管件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和精確地控制輸入功率(優(yōu)化操作電壓或電流和通電時(shí)間),可以獲得高質(zhì)量的接頭——強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)、水密封性好;而且操作簡(jiǎn)便,施工效率高。
C.電熔連接缺點(diǎn)
由于電熔管件的引入,連接成本較高,以及對(duì)連接管材的加工尺寸精度要求較高。
電熔焊機(jī)
現(xiàn)場(chǎng)電熔連接作業(yè)
電熔套管
電熔三通
電熔彎管
電熔鋼塑轉(zhuǎn)換管件
D.準(zhǔn)備
a.對(duì)接管段均應(yīng)材質(zhì)一致,同時(shí)應(yīng)盡量采用同一廠配套材料;
b.對(duì)接管段外徑、壁厚應(yīng)一致,誤差在許可范圍內(nèi);
c.待焊管材和管件的內(nèi)外表面應(yīng)光滑平整,無(wú)異狀;
d.對(duì)接管段均應(yīng)具有與焊機(jī)匹配的良好的加工與焊接性能;
e.檢查電源電壓值;
f.檢查導(dǎo)線截面積,當(dāng)電源在50m內(nèi)選用4mm²,當(dāng)電源在50-100m時(shí)選用6mm²;
g.接線,地線務(wù)必接地。
E.注意事項(xiàng)
a.寒冷氣候、大風(fēng)環(huán)境下焊接,必須采取保護(hù)措施;
b.需焊接的表面,臨焊接前必須刮除氧化皮、必須潔凈;
c.電熔管件不用時(shí)不拆包裝;
d.嚴(yán)格按焊機(jī)說(shuō)明書(shū)和管件條碼規(guī)定的時(shí)間值進(jìn)行焊接;
e.在焊接過(guò)程中及焊接完成后的冷卻階段,不得移動(dòng)連接件或施加任何外力;
f.每焊一個(gè)管件,應(yīng)觀察觀察孔凸起和手摸管件是否發(fā)熱;
g.焊機(jī)不防水,嚴(yán)禁焊機(jī)進(jìn)水;
h.每天收工時(shí)管口應(yīng)封堵。
F.質(zhì)量檢驗(yàn)
電熔焊接的質(zhì)量檢驗(yàn)主要分現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)和破壞性檢驗(yàn):
a. 現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)內(nèi)容主要是對(duì)焊接過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督目檢,控制人為因素對(duì)焊接質(zhì)量的影響;目檢管材、管件是否對(duì)正,插入深度是否到位;是否按操作步驟及注意項(xiàng)目進(jìn)行作業(yè);
b.破壞性檢驗(yàn)的內(nèi)容包括擠壓分 離試驗(yàn)、剝離試驗(yàn)、靜液壓試驗(yàn)。
?。?)電熔鞍形連接
A.首先將被連接的干管固定,保持連接部位的圓度與直線度;
B.干管連接部位及鞍形管件連接部位上的污物,用潔凈的棉布擦凈,刮除連接部位的氧化皮;
C. 通電前,將電熔鞍形連接管件用機(jī)械裝置固定在干管的連接部位;
D. 通電加熱,使連接面周?chē)纬删鶆蛲咕墶?
電熔鞍型連接 之一
電熔鞍型連接 之二
?。?)承插柔性非鎖緊型連接



小口徑鋼塑過(guò)渡活絡(luò)接口的PE三通
承插非鎖緊式接口的PE盤(pán)插短管
承插非鎖緊式接口的PE盤(pán)承短管 小口徑鋼塑過(guò)渡活絡(luò)、絲扣連接的PE直節(jié)、PE彎管
A.準(zhǔn)備
a. 插口端務(wù)必倒角,角度不宜大于15°,倒角后管端壁厚不減少一半;
b.清理插口外側(cè)和承口內(nèi)側(cè)表面,清洗膠圈、檢查膠圈外觀質(zhì)量;
c.檢查潤(rùn)滑劑及逗管工具是否完好;
.按當(dāng)天氣溫,按‘技術(shù)規(guī)程表5.4.1’確定插口逗進(jìn)深度,劃好標(biāo)記線。
B.注意事項(xiàng)
a.逗管前,先用稀釋后的潤(rùn)滑劑涂刷膠圈與插口端外表面;
b.膠圈在承口凹槽內(nèi)就位正確;
c.逗管時(shí),承、插端中心一致,施力均勻,待插口標(biāo)記線到承口端時(shí)停止施力;
d.插入時(shí),阻力過(guò)大應(yīng)立即退出,檢查原因,排除障礙。
檢查管材表面有無(wú)較深的劃痕
檢查承口內(nèi)的密封橡膠圈是否到位
除去插口上的保護(hù)塑料封套。檢查插口是否已倒角及上面是否有較深的劃痕
將插口擦抹干凈,隨即涂上潤(rùn)滑劑(一般為稀釋了的洗潔精)
將插口端對(duì)準(zhǔn)承口并保持管道軸線平直,將其平穩(wěn)插入,防止使橡膠圈移位
將管材插入至兩條深度標(biāo)記線中間位置,檢查其圓周間隙是否一致,即完成安裝。
靠近插口端標(biāo)線為氣溫較低時(shí)的插入深度線,較遠(yuǎn)為氣溫較高時(shí)的插入深度線
?。?)承插柔性鎖緊型連接
A.對(duì)于dn≥90mm的管材與管件的承插柔性鎖緊型連接,鎖緊型的承口較長(zhǎng),連接時(shí)除密封膠圈外,還附鎖緊鎖環(huán),它的安裝要點(diǎn)同上。
B.dn<90mm的管材與管件的承插柔性鎖緊型(活絡(luò))連接,應(yīng)符合以下規(guī)定:
a.檢查管材、管件、鎖緊螺母、壓圈、密封圈的質(zhì)量,將管材及管件插口部位清理干凈;
b.連接時(shí)應(yīng)依次將鎖緊螺母、壓圈、密封圈套在管材插口端部,聚乙烯管的插口端還需插入不銹鋼內(nèi)套管,密封圈距插口端部的距離應(yīng)按不同管徑而定,dn63mm時(shí)的距離為20mm、dn32mm時(shí)的距離為10mm,然后將管材插入連接件口內(nèi),將鎖緊螺母鎖緊,不留余扣;
c. 聚乙烯管與鍍鋅管的連接時(shí),dn63mm、dn32mm聚乙烯管與DN50mm、DN25mm鍍鋅管連接,鍍鋅管插端應(yīng)更換相配套的壓圈和密封圈,但密封圈的端口只需與鍍鋅管端口對(duì)齊即可,鍍鋅管不得插至連接盡頭。
檢查管材、管件表面,特別是管材兩端口是否有較深的劃痕
將活接管件的鎖緊螺母卸下后套在管材上
依次套上鎖緊圈,密封圈。鎖緊圈的錐形小頭須朝管件承口方向。將管件配套附帶的不銹鋼卡擋圈插入管材中
密封圈與管端間距離為:dn63/20mm;dn32/10mm。然后將管材平直地插入承口內(nèi)
將螺母貼緊管件順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),用專(zhuān)用扳手?jǐn)Q緊,直至不露絲口即完成安裝。注意旋轉(zhuǎn)過(guò)程中不得亂扣
配合鍍鋅管使用的活絡(luò)連接管件,安裝與上述方法一致,只是在安裝時(shí)注意將鎖緊圈和密封圈套至管材端口平齊
?。?)法蘭連接
PE管與金屬管間連接的背壓活套法蘭連接
A. 聚乙烯管端法蘭盤(pán)(背壓松套法蘭)連接,應(yīng)先將法蘭盤(pán)(背壓松套法蘭)套入待連接的聚乙烯法蘭連接件(跟形管端)的端部,再將法蘭連接件(跟形管端)平口端與管道按熱熔或電熔連接的要求進(jìn)行連接;
B.兩法蘭盤(pán)上螺孔應(yīng)對(duì)中,法蘭面相互平行,螺孔與螺栓直徑應(yīng)配套。
(9)鋼塑過(guò)渡管件連接
A. 鋼塑過(guò)渡管件的聚乙烯管端與聚乙烯管道連接應(yīng)按熱熔或電熔連接的要求進(jìn)行連接;
B. 鋼塑過(guò)渡管件的鋼管端與金屬管道連接,應(yīng)符合相應(yīng)的鋼管連接方式的規(guī)定。
3.3.5聚乙烯管與閥門(mén)等法蘭連接時(shí),建議增設(shè)雙法蘭短管
《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ101-200)條文說(shuō)明的表3,列出了常用規(guī)格的聚乙烯管和金屬管、閥門(mén)的相應(yīng)配套關(guān)系表。具體數(shù)據(jù)如下表 。
(mm)
聚乙烯管
公稱(chēng)外徑dn 32 40 50 63 75 90 110 160 200 315 400 450 500 560 630 閥門(mén)、金屬管
公稱(chēng)內(nèi)徑DN 25 32 40 50 65 80 100 150 200 300 350 400 450 500 600
由于聚乙烯管與金屬管的內(nèi)、外徑配套關(guān)系不一、管壁厚度不一,故聚乙烯管與閥門(mén)、金屬管法蘭連接時(shí),建議增添一雙法蘭短管。短管一側(cè)法蘭盤(pán)尺寸與閥門(mén)、金屬管法蘭尺寸一致;短管另一側(cè)法蘭盤(pán)尺寸與聚乙烯管法蘭尺寸一致。從而法蘭盤(pán)連接規(guī)范、合理,管內(nèi)徑過(guò)渡平滑,減少水流阻力。
3.3.6金屬示蹤線
聚乙烯管埋于地下后,難以用常規(guī)方式巡示,給管網(wǎng)的維護(hù)管理帶來(lái)困難,故《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ101-2004)中4.2.10條規(guī)定,管道敷設(shè)后宜沿管道走向埋設(shè)金屬示蹤線。
3.4聚乙烯管道的水壓試驗(yàn)
聚乙烯管道的水壓試驗(yàn),是為了間接證明施工完成后的管道系統(tǒng)密閉的程度。但聚乙烯(PE)管道與金屬管道不同,金屬管線的水壓試驗(yàn)期間,除非有漏失,其壓力能保持恒定;而聚乙烯管線即使是密封嚴(yán)密的,由于管材的蠕變特性和對(duì)溫度的敏感性,也會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)壓力隨著時(shí)間的連續(xù)而降低,因此應(yīng)全面的理解壓力降的含義,理解《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ101-2004)對(duì)聚乙烯管道水壓試驗(yàn)方法的特殊考慮。
聚乙烯管道試壓前應(yīng)充水浸泡,時(shí)間不應(yīng)小于12h,徹底排凈管道內(nèi)空氣,并進(jìn)行水密性檢查,檢查管道接口及配件處,如有泄漏應(yīng)采取相應(yīng)措施進(jìn)行排除;聚乙烯給水管道的試驗(yàn)壓力,應(yīng)為管道系統(tǒng)工作壓力的1.5倍,且試驗(yàn)壓力不得小于0.8MPa; 管道水壓試驗(yàn)長(zhǎng)度不宜大于1km;其它一般規(guī)定類(lèi)同金屬管道的水壓試驗(yàn)。
‘技術(shù)規(guī)程’規(guī)定管道水壓試驗(yàn)分預(yù)試驗(yàn)與主試驗(yàn)兩個(gè)階段進(jìn)行。
3.4.1預(yù)試驗(yàn)階段
(1)將試壓管道內(nèi)的水壓降至大氣壓,并持續(xù)60min,且不允許空氣進(jìn)入管道;
?。?)逐漸將管道內(nèi)水壓升至試驗(yàn)壓力并穩(wěn)壓30min,此期間可注水補(bǔ)壓,并檢查管道,排除故障,繼續(xù)試壓;
(3)停止注水補(bǔ)壓并穩(wěn)定60min,當(dāng)此期間壓力下降不超過(guò)試驗(yàn)壓力的70%時(shí),則預(yù)試驗(yàn)階段結(jié)束,否則檢查原因,返工重試。
3.4.2主試驗(yàn)階段
(1)上階段結(jié)束后,泄水降壓,降壓量為試驗(yàn)壓力的10%-15%,并計(jì)量降壓階段所泄出的水量。按《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ101-2004)7.2.3式計(jì)算允許泄出的最大水量;
當(dāng)計(jì)量降壓階段所泄出的水量大于允許泄出的最大水量時(shí),應(yīng)停止試壓,泄壓后重新排除管內(nèi)過(guò)量空氣,再?gòu)念A(yù)試驗(yàn)階段重新開(kāi)始試壓;
?。?)否則,每隔3min記錄一次管道剩余壓力,應(yīng)記錄30min,當(dāng)30min內(nèi)管道剩余壓力有上升趨勢(shì)時(shí),則水壓試驗(yàn)結(jié)果合格;
?。?)若30min內(nèi)管道剩余壓力無(wú)上升趨勢(shì)時(shí),則應(yīng)再持續(xù)觀察60min,當(dāng)在整個(gè)90min內(nèi)壓力下降不超過(guò)0.02MPa,則水壓試驗(yàn)結(jié)果合格;
?。?)當(dāng)主試驗(yàn)階段上述兩條均不能滿(mǎn)足時(shí),則水壓試驗(yàn)結(jié)果不合格。
3.5管道施工隊(duì)伍的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)應(yīng)常抓不懈
(1)各供水企業(yè)都有管道施工隊(duì)伍,他們是城市供水管網(wǎng)建設(shè)、維護(hù)、搶修的生力軍,但由于人員的更替、體制的變化、臨工隊(duì)伍的充實(shí)、新型管材的出現(xiàn)等原因,管道施工隊(duì)伍的職業(yè)素質(zhì)、技能水平都有待提高;
?。?)臨工隊(duì)伍亦應(yīng)相對(duì)固定,才能有效地開(kāi)展上崗前的素質(zhì)與技能的培訓(xùn),發(fā)給上崗證;
?。?)在考察期間,了解到各制管企業(yè)均有一支售后服務(wù)的專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍,他們都能到工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行技能傳授、安裝指導(dǎo),對(duì)于大型工程,有些制管企業(yè)附有專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)伍承包安裝,這些對(duì)推廣聚乙烯管道的敷設(shè)起到積極的作用。
(4)為了貫徹好近期頒布的建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ101-2004),組織好各供水企業(yè)相關(guān)的行政、技術(shù)管理人員進(jìn)行‘聚乙烯管道專(zhuān)業(yè)知識(shí)’的講座,是十分必要的。操作工人的技術(shù)培訓(xùn),建議分地區(qū)配合制管企業(yè)進(jìn)行針對(duì)性強(qiáng)的理論和實(shí)際操作的培訓(xùn),更為有效。
以上闡述,既結(jié)合了‘調(diào)研報(bào)告’的內(nèi)容,又從個(gè)人的角度作了一些補(bǔ)充,不當(dāng)之處望指正。
2005年1月24日
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