聚乙烯燃气管道

聚乙烯燃气管道（精选9篇）

聚乙烯燃气管道 第1篇

作为城市燃气的运营管理单位, 大多和政府都签有特许经营协议, 保障燃气管网正常输气运行是一项最基本的条约。在城市管网上每天都有大量的生产、改造、抢修作业, 传统的关阀停气作业的模式势必对管网正常运行造成影响, 不停输作业技术的应用, 大大地减少了管网因作业或抢修造成的停气状况。

聚乙烯管道自上世纪末引入国内, 经多年发展, 在中压燃气管网施工中广泛地使用。深圳燃气从90年代开始试用聚乙烯管道, 自2003年开始, 埋地中压燃气管道全部采用聚乙烯管道, 目前中压管网约3 200 km, 经多年的城市管网建设和运行管理过程中的不断更新改造, 聚乙烯管道已达2 400 km, 钢管仅有800 km左右。

聚乙烯管道的延展性和塑性等特点, 决定了聚乙烯管道的不停输作业方式比钢管更加容易, 更加多样, 但不同的作业方式有不同的作业特点、使用条件和局限性, 以下就运行管网上聚乙烯管道不停输作业的常见几种方法, 进行简单的分析。

1 聚乙烯管道不停输作业技术方式

1.1 带压开孔鞍型管件

最简单直接的方式实施带气作业, 目前已经在生产作业中大量使用, 利用聚乙烯管便于切割的特点, 利用管件自带的刀具, 对运行带气管道进行开孔作业。

1.1.1 作业方式

在接气作业位置将自带刀具的带压开孔鞍型管件焊接到运行主管道上, 将新建管道预留端口焊接到鞍型管件支管接口。对新建管道和鞍型管件试压, 对焊口查漏, 使用开孔工具, 将鞍型管件的刀旋转, 在运行主管上开孔, 将刀具旋转收回管件内原位置时, 完成新建管道置换工作后, 将鞍型管件顶端端帽旋紧或焊接密封。

1.1.2 可从事作业的类型

新建管道接驳运行管道, 在运行带气管道上设置放散口。优缺点:

1) 方便快捷, 除大口径管件需要顶压固定外, 不需要额外工具对聚乙烯管道进行开口作业。

2) 单个管件成本较高, 但对比停气作业, 综合停气作业损耗和在管道上开口增加的管件成本计算, 使用鞍型管件还是经济合算的。

3) 不同厂家管件的安全性能不一, 如管件内刀具的上下行限位、刀具的运行滑轨、刀具与管件的密封程度、管件顶端管帽的密封措施等, 有很大的差异, 在这种关键作业的关键管件选取上, 应尽量多进行对比和实验, 考虑使用安全系数高的管件, 保证作业的安全。

4) 支管口径限制, 受管件内刀具和管件内密封等技术限制, 最大分支管口径为D63, 不适用与市政管网间相互接驳, 仅能从市政管网接独立供气规模较小的小区或别墅用户。

1.2 夹扁工具

利用聚乙烯管道的延展性, 使用机械方式, 将管道夹扁, 达到阻止燃气通过的目的, 将作业区域安全隔离后实施各项预定作业。视管道的不同管径, 采用不同的机械设备, 工艺也有所不同。D200以下管道, 采用手动液压方式;D200-D400口径, 夹扁设备通过空压机给液压站加压, 带动夹管器夹扁运行管道。

1.2.1 作业方式

1) D200以下管道夹扁作业步骤:在聚乙烯管道上选择好作业位置、夹管位置、旁通位置 (作业时, 不影响用户用气设置的临时通气管线) , 在夹管位置外侧, 采用两个带压开孔鞍型管件焊接到待作业的主管道上, 将两个三通联接, 压力测试合格后, 同时开口, 再将刀具收回, 使旁通管道通气, 安装设置夹管器, 按主管道的管径、材质设好限位, 将夹管器缓慢压紧, 到达限位后将夹管器锁死, 在作业区域实施切管、焊接等作业, 作业完成后打开夹管器, 对作业区域查漏, 对夹扁区域焊接补强管件, 完成置换工作。

2) D200以上管道夹扁作业, 作业原理相同, 只是步骤要复杂得多, 在作业区域, 每端分别设置两道夹扁器, 在每端的两个夹扁器之间, 设置放散, 保证作业区域无燃气余气, 提高作业安全系数, 作业效果见下图。

1.2.2 可从事作业的类型

破损管段更换修复, 新建管道接驳, 加装或更换阀门, 旧管道更新改造。优缺点:

1) 快捷地对管道实施截气限流, 管沟内方便实施。

2) 可以对D63-400口径的聚乙烯管道实施夹扁作业。

3) 如管道内杂质过多, 或设备夹扁限位设置不当, 容易造成封堵不严, 有余气, 影响作业和安全。

4) 夹扁对管道造成的损伤, 需焊接管件进行补偿。

5) 设置放散或旁通供气, 均需额外在主管道上增加管件, 增加了主管泄漏的风险。

6) D200以上的夹扁设备, 要求的作业操作空间较大, 增加了土方的开挖量。

1.3 不停输开孔封堵设备

与钢管的不停输作业方式相仿, 在管道上焊接鞍型法兰外接管件, 设置阀门, 使用开孔机在主管上开口, 用封堵机设置管道堵塞, 隔绝作业区域燃气, 利用设备自带的旁通设施供气, 实施不停输作业。

1.3.1 作业方式

确认作业区域, 在两侧焊接鞍形管件, 安装主体阀门, 通过阀体控制气源, 在阀体上安装开孔机, 在主管上钻孔, 安装堵机, 下封堵器隔绝主管气源, 开启旁通阀, 实施旁通供气, 切断主管线, 实施作业, 作业完成后, 开一侧主机, 放散置换, 再通过下堵器, 安装管件的管堵, 拆除主阀, 旋紧鞍形管件, 对所有管件查漏。

1.3.2 可从事作业的类型

破损管段更换修复, 新建管道接驳, 加装或更换阀门, 旧管道更新改造。优缺点:

1) 该种作业方式能有效地实施不停输作业, 工艺简单, 但操作比较复杂, 需要多次更换作业主机。

2) 鞍型管件配有自封堵塞, 阀门可重复使用。

3) 主机设备限制, 只能在D160-315的管道上实施作业。

4) 管道内杂质, 容易造成设备密封挡板与管道内壁不能有效密封。

5) 设备与部分消耗件配套不好, 封堵不严。

6) 旁通管接口形式不便, 管道过于笨重。

1.4 带气作业开孔刀

在主管上焊接鞍型管件, 加装阀门 (不同厂家阀门类型和连接方式有所不同) , 使用开孔刀在主管道开口, 再将新建管道连接到阀门后。

1.4.1 作业方式

确认作业位置, 焊接鞍形管件, 安装隔离阀门, 在阀门后安装开孔机, 通过手动或电动辅助, 使用开孔刀在主管道上钻孔, 退出刀具, 关闭阀门, 将新建管道连接到阀门后, 开启阀门, 完成置换作业。

1.4.2 可从事作业的类型

新建管道接驳, 预留分支管道接头。优缺点:

1) 作业方式方便快捷, 安全性能高, 作业过程基本无燃气损耗。

2) 横向侧接方式作业, 为安放开孔刀, 土方开挖量增加较多。

3) 开孔刀限位需谨慎控制。

4) 作业时需额外增加阀门, 留作分支管控制阀门。

5) 阀门不同结构形式, 开孔分支管径不同, 闸阀隔断的开孔刀作业方式, 主管口径D63-500, 分支管口径D63-250;球阀隔断的开孔刀作业方式, 主管口径D63-560, 分支管口径D63-160。

2 聚乙烯管道不停输技术应用分析

从上述作业方式可以看出, 聚乙烯管道不停输技术已经可以广泛地应用在燃气管网抢修作业及日常的管网运行生产工作中, 可以便利地在不影响用户正常用气的情况下, 不停输地实施燃气运行管网的紧急抢修任务、新建管道接驳、更新改造工程、管道破损修复、更换或加设阀门设备、处理管线内部故障等一系列作业项目;不停输作业改变了传统的关阀停输、降压、放散、动用明火的作业方式, 可避开夜间作业, 减少人力、物力的投入, 提高工效、降低劳动强度和消耗, 避免作业风险, 提高安全性。

从经济角度分析, 各类设备的初始购置费用较高, 但按照设备使用年限和使用量来核算, 折算到每次作业中, 对比每次作业减少的燃气排放量, 管材管件的消耗和运行管网上设备的损耗以及人工成本, 总体上还是经济合算的;从社会效益角度考虑, 减少了对用户停气的影响, 减少了放散燃气的燃烧排放, 也减少了对环境造成的影响, 不停输作业技术的应用充分有效地体现了管网运行单位的应急作战及管网生产能力。

3 应用经验总结

聚乙烯管道不停输作业技术经多年的应用, 已经趋于成熟完善, 但在部分细节方面还需关注:国家相关规范还不完善, 作业过程中应尽量按厂家提供的技术指引, 按最高安全保障系数的方式实施作业任务;应制定完善的管理制度和作业技术指引, 保证技术的安全应用;在实际生产过程中, 每次作业应制定施工组织方案, 视作业要求、作业环境和作业条件限制等因素, 合理、灵活地应用不停输作业技术, 并制定各种意外情况下的应急措施;加强对作业员工的各项培训, 使员工熟悉相应的管理制度、作业程序要求和作业施工要领, 多进行实际操练, 熟悉设备性能, 熟练掌握聚乙烯管道各种不停输技术的应用操作, 保证作业安全, 提高作业质量。

4 结语

聚乙烯管道不停输技术的应用, 带来的成果是显著的, 给企业解决了管网停气作业的难题, 给千家万户的居民用户带来便利。随着科学技术的进步, 新工艺、新材料、新技术不断涌现, 推动了燃气技术的发展、更新。作为燃气专业技术人员, 要开阔视野, 不断提高专业技术水平, 投身于燃气技术的应用改进, 促进燃气事业蓬勃发展。

摘要：城市燃气管网运行管理单位保障管网的不停气是一项最基本的任务和要求, 而日常的管网上的各类生产、抢修作业, 势必会对管网的运行和用户的用气造成影响, 燃气管道的不停输作业技术应用对管网运行管理愈发重要。随着聚乙烯管道在城市燃气管网的广泛应用, 聚乙烯燃气管道在城市燃气管网的比重不断上升, 聚乙烯管道不停输作业技术也大量应用到运行管网生产作业中。笔者根据自己多年从事管网运行管理的工作经验, 对聚乙烯管道的不停输作业方式、特点和技术应用进行探讨和分析, 为同行提供一些参考。

关键词：聚乙烯管道,不停输作业,技术分析

参考文献

[1]CJJ63-2008.聚乙烯燃气管道工程技术规程[S].

聚乙烯燃气管道 第2篇

关键词：:静电;聚乙烯;介电性

聚乙烯燃气工程中静电的预防与消散一直是质量、安全管理的重点，通过对静电的产生、集聚、预防及消散的阐述，结合工程实践及燃气行业相关规定提出了相应的对策，确保燃气工程的顺利进行。静电作为一种现象存在于自然界中，随着社会科学技术的发展，静电利用技术在工农业生产中的应用日益广泛。例如:静电除尘、静电喷涂、静电印刷等，在看到静电利用给人们带来便利的同时，它也给人们带来负面影响，如静电引起的火灾、爆炸等。静电产生的因素:综合分为外界因素、内部因素。外界因素有:两种物质相互摩擦;两种物质紧密接触后再分离;物质受压、撕裂、剥离、拉伸、撞击、受热;物质发生电解或受到其它带电体的感应等。内部因素:由物质的静电序列决定的，根据科学研究，典型物质的静电序列排列如下:(+)玻璃—锦纶—羊毛—丝绸—粘胶纤维—棉—纸—麻—钢铁—硬橡胶—醋酯纤维—合成橡胶—涤纶—腈纶—氯纶—聚乙烯—赛璐璐—玻璃纸—聚氯乙烯—聚四氟乙烯(—)经过分析得知:在同一静电序列中，列在前面的物质与后面的物质相互摩擦时，前面带正电荷，后面带负电荷。静电的集聚:主要由不同物质的相互摩擦产生的。摩擦速度越快，距离越长，所加压力越大，两种物质在静电序列中所处的位置相距越远，摩擦产生的静电越多。在实际工程中不同压力级制下的中低压燃气管道大部分采用聚乙烯管材、管件，经ASTM测试法可知，聚乙烯介电性能参数很高，证明该物质具有很好的介电性。静电在燃气工程中是如何产生的?究其原因为:

一、气体带电

燃气在输送过程中，由于所输送的介质含有悬浮杂质，在气体喷射时由于悬浮介质与气体之间的高速摩擦，可使气体带电。

二、人体带电

对于静电来讲，人体是相当良好的导体。如聚乙烯管材、管件施工时，操作人员穿高电阻的鞋，则因人体运动，衣服摩擦、走路等各种原因，往往会使人体带电，此时的静电具有电压很高、能量不大、静电感应、尖端放电的特点。如果此时正在进行聚乙烯管道的带气接线工作，该静电放电时往往能将燃气组分中具有最小点火能量的甲烷、乙烷、丙烷等物质点燃，瞬间发生火灾、爆炸、爆燃现象。为此，燃气规范对静电的防范及消散提出具体要求:CJJ94—2009中4、2、8、2进入室内的燃气管道应进行等电位联结。检查比例:100%;4、3、18沿屋面或外墙明敷的室内燃气管道不得布置在屋面上的檐角、屋檐、屋脊等易受雷击的部位。当安装在建筑物的避雷保护范围时，应每隔25米至少与避雷网采用直径不小于8毫米的镀锌圆钢进行连接，焊接部位应采取防腐措施，管道任何部位的接地电阻值不得大于10欧姆;当安装在建筑物的避雷保护范围外时，应符合设计文件的规定。检查比例:100%检查CJJ94—2009中4、3、15、4在建筑物外敷设燃气管道，当与其它金属管道平行敷设的净距小于100mm时，每30米之间至少应用截面积不小于6m㎡的铜绞线将燃气管道与平行的金属管道进行跨接。常用的静电防护措施有:导体接地、增加空气湿度、静电中和、降低电阻率等。结合燃气工程实践，将静电的防范及消散方法总结如下:

(一)聚乙烯燃气管道不带气施工时应注意

在PE管的运输和搬运过程中易发生静电放电现象，要特别注意防止静电放电产生的二次伤害。如人体受电击后由高处掉下摔伤及砸伤等事故。

(二)聚乙烯燃气管道带气施工时应注意

首先，要求操作人员应穿静电鞋、防静电工作服，避免因人体运动、衣服摩擦、走路等各种原因，使人体带有静电。其次，在有防火、防爆要求的操作场所，应尽可能保持地面湿润。因为空气湿度对静电的集聚与消散有影响，湿度较低时，静电电位高;湿度较高时，静电电位低。最后，在作业区域(局部)要有可靠接地，并用湿毛巾搭在作业区域的管子两端以防止产生静电。

(三)聚乙烯燃气管道吹扫时对静电的防护及消散措施

CJJ63—20087、1、3吹扫、强度试验、气密性实验的介质应用压缩空气，其温度不宜超过40℃，压缩机出口端应安装油水分离器和过滤器。在具体实践中，结合上述规范，油水分离器必须安装，安装位置可以在压缩机的进口侧，也可以在出口端;冷却装置必须在进口侧，过滤器必须在出口端。控制吹扫压力不大于管道设计压力，不应大于0．3Mpa;控制吹扫气体流速≥20m/s。吹扫时采取两道静电防护及消散措施:第一道，压缩机排气口出口端;第二道，吹扫口部位。通常做法:吹扫口采用长度大于4米的钢管，且钢管上设吹扫阀。现场可利用建筑物的接地系统或现场制作垂直接地体与防静电措施联结，但要控制接地电阻值不大于10欧姆，以便将静电消散。通过上述阐述，只要在工程中按相应规范及要求施工，我们可以避免静电产生的危害，杜绝事故的发生。

参考文献:

［1］《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》CJJ94—2009建设部标准定额研究所，主编，中国建筑工业出版社．

［2］《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33—2005建设部标准定额研究所，主编，中国建筑工业出版社．

［3］《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ63—2008建设部标准定额研究所，主编，中国建筑工业出版社．

［4］《聚乙烯燃气管道施工技术教程》北京市燃气集团公司技术培训中心，主编，中国劳动保障出版社．

谈聚乙烯燃气管在燃气工程中的应用 第3篇

【关键词】聚乙烯燃气　燃气管道　工程技术

聚乙烯是一种热塑性的塑料，可多次加工成型，它作为一种工程材料，相对于钢管、铸铁管、UPVC管而言，具有许多卓越的特性。国外在聚乙烯燃气管道应用上起步较早，许多发达国家的城市燃气管网均采用聚乙烯管道，目前正在逐步向次高压燃气输配系统延伸，并拥有一套从原料生产到工程施工的先进的完备的技术标准体系。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，时至今日，聚乙烯管道在各国燃气管道上的广泛应用已经成为管道领域最为引人注目的成就。

1. 燃气工程中聚乙烯燃气管材的特点

聚乙烯是一种热塑性塑料，可多次加工成型，它作为一种工程材料，相对于钢管、铸铁管、UPVC 管而言，具有许多卓越的特性。因此聚乙烯燃气管道同样具有许多优良的特性，如耐低温、耐腐蚀、韧性好、刚柔相济。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。

正因为聚乙烯管具有这样明显的优点，才圆满地解决了传统管道的腐蚀和接头泄漏两大难题，并且相同内径的情况下聚乙烯管的流通能力比钢管要高，从此聚乙烯管道倍受青睐，日益发出夺目的光辉。经过近半个世纪的不断发展，聚乙烯管道已成为最成熟的塑料管道品种之一。目前，聚乙烯燃气管在我国形成了相当规模的生产能力，正在南方各省大量推广使用，每年在1 万吨以上，而在北方高寒地区由于埋深限制应用较少。

2. 聚乙烯燃气管道连接质量控制要点

聚乙烯燃气管道的连接，是整个聚乙烯管道安装过程中最重要的工序，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。实践证明，聚乙烯燃气管道最易损坏和泄露的部位，就是管道接口，工程成功与失败的关键就是管道连接质量的好坏。按焊接方式的不同，聚乙烯管道的连接一般分为热、电熔连接两种。

热熔对接连接是将与管轴线垂直的两个端面与加热板接触，加热至熔化，然后抽出加热板将熔化端压紧、冷却而实现连接。电熔连接是通过给预埋于管件里的电热丝通电，使管件内表面及管材外表面分别被熔化、冷却而达到焊接目的。电熔连接受环境、人为因素影响较少，接头较为牢固可靠，但管件加工工艺复杂，成本高而热熔连接受环境、人为因素影响较多，接头质量没有电熔连接的可靠，但成本较低。这样焊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，其正确接口的抗拉强度及爆破强度均高于管材本体，可有效地抵抗内压力产生的环向应力及轴向的拉伸应力，存在因接头扭曲造成泄漏的危险。

接口质量可通过外观检查和无损探伤或破坏性检验等方法来判定是否合格，但那只是一种抽查手段，并不能代表接口全部合格，而我们最终的目的是使接口100%符合要求，从而保证燃气管网的安全可靠。因此，连接过程中的质保措施很重要，严格按要求施焊是接口质量的保证。对于热熔连接，应从以下几个方面确保聚乙烯燃气管道的连接质量：在寒冷气候(-4℃以下)和大风、雨环境下进行连接操作时，应采取保护措施或调整连接工艺；管道末端必须切成直角并清除碎屑及附着物，标出插入深度，用专用刮刀将插入端表面表皮刮除，须彻底刮净；熔合过程和冷却时间内不得碰动管道，移离机身的管子应有十分钟的冷却时间。对于电容连接，要想控制燃气管道的连接质量，应注意以下方面：在寒冷气候(-4℃以下)和人风、雨环境下进行连接操作时，应采取保护措施或调整连接工艺。两段管道须对齐平放，可移动一方用滑动支架承托；自动铣削完后，以视觉检查铣削面的质量，对齐后检查管子是否对准及管末端两表面是否齐平；发热板应保持非常清洁，没有污染物，尘埃及聚乙烯熔化物；为清除发热板上余下尘埃，在每天进行第一次焊接前，转换不同直径管材作焊接前及使用其他方法清洁发热板之后，都应以卷边形成清洁法来清洁发热板。

3. 聚乙烯燃气管道的工程技术特点

聚乙烯燃气管道工程有其技术的先进性，也有其独特性，需要一个完善的工程质量保障措施来保证工程质量，以发挥聚乙烯管道的优良性能。

生产过程的工艺控制非常重要，因为如果生产过程出现剪切过度，会导致熔体温度的升高，最终材料性能劣化，而这种劣化采用常规的检测是很难发现的。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，壁厚和外径。特殊地段的敷设，采用插入法敷设聚乙烯燃气管道时，应使用清管设备清除旧管内壁沉积物、锐凸缘和其它杂物，用压缩空气吹净管内杂物，在旧管插入口处加硬度比聚乙烯管小的漏斗形导滑口，拉动聚乙烯管的拉力不得大于管材屈服拉伸强度的50%, 聚乙烯管与旧管两端应封堵密实。聚乙烯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，当直接用聚乙烯燃气管道引入时，穿越基础或外墙以及地上部分的聚乙烯燃气管道必须采取硬质套管保护。确保滋气管网安全运行的措施。近几年建设加快，在各种工程施工中把埋地燃气管挖断、挖破的事故时有发生，导致燃气泄漏，可采取设置燃气管道标志桩;管顶30cm以上铺设示踪警示带；优先选用消防色(黄色)聚乙烯燃气管。

就热熔对接连接和电熔连接施工机具而言，其体积非常小巧，重量也很轻，可实現人工搬运，无需钢管焊接所用的专用焊接车，施工机具的价格也只有几万元，施工机具费用很低。管材、管件存放处与施工现场温差较大时，连接前应将管材、管件在施工现场放置一定时间，使其温度接近施工现场温度，由于聚乙烯燃气管道是采用熔化连接，熔接条件（温度、时间）是根据施工现场调节的，若管材、管件从存放处运到施工现场，其温度高于现场温度时，会产生加热时间过长，反之，加热时间不足，两者都会影响接头质量聚乙烯管道受温度的影响较大，在寒冷气候下进行熔接操作，达到熔接温度的时间比正常情况下要长，连接后冷却时间也要缩短。在温度较高情况下，会产生相反的效果，因此，此时应对正常情况下焊接参数进行修正。

结语

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，现在塑料管材已不再被人们粗浅的认为是金属管材的廉价代用品。聚乙烯燃气管道具有性能优异，施工简单，运行可靠，维修方便，使用寿命长，投资成本低等优点，只要运行管理方案科学可行，完全可实现燃气管网安全运行，因此聚乙烯燃气管道在城市管网的建设前景十分广阔，值得在燃气行业推广及应用。

参考文献：

[l]孟洁，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]白凤琛.国外塑料管取代钢管的趋向与分析.煤气与热力，2005, (6):59 -60.

[3]吴春贵.聚乙烯管在煤气管适更新的应用.煤气与热力，2004,(4):27.

浅谈聚乙烯燃气管道工程施工管理 第4篇

随着城市燃气用户的不断发展, 燃气工程建设特别是管道工程建设的规模在不断扩大。但是随着燃气管道施工的增加, 暴露了很多施工管理中存在的问题, 如何解决这些问题, 确保燃气工程的施工质量, 杜绝安全事故, 降低企业运行成本, 保障居民安全用气, 就成为摆在我们面前的一个重要问题。我国从上世纪八十年代开始, 开始逐步引用和推广聚乙烯燃气管道在城市燃气中低压系统中的使用。到如今通过各地大面积的使用, 聚乙烯燃气管道已成为使用性能优良, 设计理论完善、产品配套齐全的一种塑料管道, 在燃气输配领域显示出无与伦比的优势。聚乙烯燃气管道保持了高密度聚乙烯的刚性, 又具有较好的柔韧性, 不吸水, 无毒无味, 有优良的电绝缘性, 无电化学腐蚀, 常温下有良好的耐酸、碱、盐、有机溶剂, 耐寒性好, 抗腐蚀, 埋地管安全使用寿命在50年以上, 聚乙烯燃气管道质量轻, 密度仅为钢管的1/8, 易弯曲。焊接工艺简单, 土方量少, 不需防腐处理, 施工速度快捷, 管道管壁平滑, 输送流量大, 能适应管基不均匀沉降, 抗应力开裂性能也优于钢管, 在实际工程实践中, 聚乙烯阀门的多次开合密封性也优于钢制球阀, 钢制球阀在实际应用一年后, 就容易出现开关不严, 闭合性不好。而同期聚乙烯阀门闭合效果仍然良好。

2 工程施工管理

2.1 前期准备

2.1.1 承担聚乙烯燃气管道工程的设计、施工, 监理单位必须具有相应资质。专业技术人员应当依法取得相应的执业资格证书, 并在执业资格证书许可的范围内执业。审批的项目必须取得建设行政主管部门批准的施工许可文件后方可开工。

2.1.2 聚乙烯管材、管件的材质和壁厚以及压力等级选择, 应根据地质条件、使用环境、输送的燃气种类、工作压力, 施工方式等经技术经济比较后确定。聚乙烯燃气工程所用的管材、管件和阀门等应符合相应标准的要求, 在入库和进入施工现场安装前, 应对其材质、规格, 型号和外观质量进行核对和检查。甲供材料按工程施工进度及时到场, 由施工单位进行核对和检查。

2.1.3 建设单位应当向施工单位提供施工现场及毗邻区域地下管线资料, 气象和水文观测资料, 相邻建筑物和构筑物、地下工程的有关资料, 并保证资料的真实、准确、完整。必要时应作实际的“坑探”工作, 详细掌握地下管网的实际情况。

2.1.4 施工单位应编制施工方案, 确定连接方法、连接条件、焊接设备及工具、操作规范、焊接参数、操作者的技术水平要求和质量控制方法。并应按照《燃气用聚乙烯管道焊接技术规则》CJJ63的要求进行焊接工艺评定, 验证拟定焊接工艺及参数的正确性。热熔对接焊的焊接工艺评定应覆盖施工所涉及的范围, 电熔承插焊接和电熔鞍形焊接的焊接工艺评定由管道元件制造单位在产品设计定型时进行, 并且在供货时提供相应的焊接工艺参数, 施工单位应当对其进行验证。

2.2 管道连接

2.2.1 管道安装人员。上岗前必须经过专门培训。经考试和技术评定合格后, 方可上岗。聚乙烯燃气管道焊工资格分为热熔对接焊接和电熔焊接两类。热熔焊工项目代号为Bw-l和BW-2, BW-1适用于小于等于250mm的热熔对接焊接, BW-2适用于大干250mm的热熔对接焊接;电熔焊接项目代号为EW。

2.2.2 聚乙烯燃气管道连接前应对管材, 管件及管道附属设备按设计要求进行核对, 并应在施工现场进行外观检查, 管材表面划伤深度不应超过管材壁厚的10%, 符合要求方可使用。

2.2.3 管道连接应采用热熔对接连接或电熔连接。不同的连接形式应采用对应的专用连接工具或设备, 应尽可能采用全自动焊机, 以最大限度减少人为因素对工程质量的影响, 不得采用螺纹连接和粘接。聚乙烯管道与金属管道或金属附件连接, 应采用法兰连接或钢塑转换接头连接。

2.2.4 聚乙烯燃气管道按标准尺寸比分为SDRll和SDRl7.6系列, 按材料最小环向应力要求强度分为PE80、PEl00两种;聚乙烯燃气管道连接宜采用同种牌号, 材质的管件和管材。对不同级别、不同熔体流速的管材或管件, 不同标准尺寸比的聚乙烯燃气管道连按时, 必须采用电熔连接, 施工前应进行试验, 判定试验连接质量合格后, 方可进行。

2.2.5 聚乙烯燃气管道连接的环境温度宜在-5~45℃范围内, 供电的电压要稳定, 并满足机具要求, 当超出环境温度范围操作时, 应采取保温、防风措施, 并应调整连接工艺。聚乙烯管材的切割应采用人工或专用工具, 切割端面应平整、光滑, 无毛刺, 并垂直于管轴线。禁止采用机械或火焰切割。每次收工时, 管口应临时封堵, 避免管道内进水或夹渣污染焊接端面。

2.2.6 管道连接时, 操作人员的质量意识至关重要, 连接结束后, 热熔对接连接应对接头进行100%的翻边对称性、接头对正性检验和不少于10%的翻边切除检验, 电熔连接接头进行接头外观质量检查, 不合格的必须返工, 返工后重新进行接头质量检查。在工程实施中, 对接焊翻边常出现麻点, 可能有三个原因:一是加热板表面不洁净。二是大风环境下焊接, 带入沙尘或气泡, 三是管材吸水, 使管端水分含量过高。而在实际工程实践中, 热熔焊口效果不好, 达不到相应质量要求, 主要因施工人员质量意识不够, 加上环境困素, 如施工现场灰尘较大而引起的加热板表面不洁而造成的假焊或夹渣的质量缺陷最为普遍。其次就是施工队伍急于赶工期, 抢时间, 对于接熔焊口的冷却时间不够, 而急于拆除焊接加压器具, 从而导致的焊口热熔面在未能充分熔合的情况下因受外部作用扭曲形成的非正常熔合面产生的不安全隐患。这两类情况应在施工中必须加以重视和消除。

2.3 管道敷设

2.3.1 聚乙烯燃气管道土方工程施工应符合国家现行行业标准《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33的规定;管道布置和深度应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028的规定。

2.3.2 在沿车行道, 人行道施工时, 应在管沟沿线设置安全护栏, 并设置明显的警示标志。在施工路段沿线。应设置夜间警示灯, 在交通不可中断的道路上施工, 应有保证车辆、行人安全通行的措施。

2.3.3 混凝土路面和沥青路面的开挖应使用切割机切割, 管道沟槽应按设计规定的平面位置和标高开挖, 槽底预留适当高度。在管道安装前人工清底。沟槽一侧或两侧临时堆土位置和高度不得影响边坡的稳定性和管道安装。

2.3.4 管道沟槽的沟底宽度和工作坑尺寸。应根据现场实际情况和管道敷设方法确定, 当管道必需在沟底连接时, 沟底宽度应加大, 以满足连接机具工作需要。聚乙烯燃气管道的地基宜为无尖硬土石的原土层, 当原土层有尖硬土石时。应铺垫细砂或细土, 对可能引起管道不均匀沉降的地段, 地基应进行处理或采取其他防沉降措施。

2.3.5 聚乙烯燃气管道穿越排水管沟, 联合地沟, 隧道等沟槽时, 应将聚乙烯管道敷设于硬质套管内, 中间加轻质填充物, 避免聚乙烯燃气管道与硬质套管的真接摩擦。穿越铁路、高速公路、电车轨道和城镇主要干道时, 宜垂直穿越, 通过河流时, 可采用河底穿越, 管道穿越敷设的期限、程序以及施工组织方案, 应征得有关管理部门的同意。并符合现行国家标准《城镇燃气设计规范) ) GB50028的规定。

2.3.6 聚乙烯燃气管道应在沟底标高和管基质量检查合格后, 宜蜿蜒状敷设, 并随管道埋设金属示踪线, 距管顶不小于300mm处应埋设警示带, 警示带上应标出醒目的提示字样。在复杂地形环境或预计该地域将重复施工的地区, 应加大警示作业力度, 可同时在管顶上方500MM处加辅设水泥砂浆固结的砖带, 这样虽然增加了少量的工作成本, 但能有效的防范地今后的施工中机械开挖中的爆管的损失。燃气管道正上方, 应铺设标有“燃气”字样的标志牌, 并能正确、明显地指示管道的走向和地下设施。当利用柔性改变管道走向时, 其弯曲半径不应小于25倍的管材外径。

2.3.7 工程施工必须按设计文件进行, 如发现施工图有误或燃气设施的设置不能满足现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028时, 不得自行更改, 应及时向建设单位和设计单位提出变更设计要求, 修改设计或材料代用应经原设计部门同意。

2.3.8 由于聚乙烯为高分子链材料, 在阳光下易于出现老化和龟裂现象。因此, 聚乙烯燃气管道只能用作埋地管道。在城市中压燃气管网建设中有管道架空现象时, 应采用钢塑转换后, 用钢管架设。当聚乙烯管道作引入管出地面时, 应采取保护和密封措施, 不应裸露, 且不宜直接引入建筑物内。埋地的法兰或钢塑转换, 在埋地前应对接头进行防腐处理, 防腐等级符合设计要求, 并检验合格。

2.3.9 开槽敷设的管道在回填前通知建设单位和监理单位, 做好隐蔽工程的验收。回填时, 应先回填管底局部悬空部位, 再回填管道两侧, 回填土应分层压实, 每层虚铺厚度宜为0.2~0.3m。管道两侧及管顶以上0.5m内的回填土必须采用人工压实。待验接口在试验合格后回填。

2.4 试验与验收

2.4.1 聚乙烯燃气管道安装完毕后应依次进行管道吹扫、强度试验和严密性试验。工程竣工验收应以批准的设计文件, 有关标准、施工承包合同、工程施工许可文件为依据, 由建设单位主持, 按规定程序办理。管道的试验和验收应符合《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33的相关规定。

2.4.2 吹扫、强度试验和严密性试验的介质应采用压缩空气, 检漏使用中性发泡剂。开槽敷设的管道系统应在回填至管顶0.5m以上后进行, 作业时管道应与无关系统和已运行的系统隔离, 并设置明显标志。进行强度试验和严密性试验时, 应有监检部门人员参加, 试验时所发现的缺陷, 必须待试验压力降至大气压后进行处理, 处理合格后应重新进行试验。

2.4.3 管道吹扫工作由施工单位组织进行, 吹扫前应编制吹扫方案, 设置安全区域, 做好相关安全工作。吹扫气体压力不应大于0.3Mpa, 流速宜为20~40m/s, 长度不宜超过500m。调压器、凝水缸、阀门等设备不应参与吹扫, 待吹扫合格后安装, 吹扫应反复进行数次, 确认吹净为止, 并做好记录。

2.4.4 管道强度试验应分段进行, 管段长度不宜超过lkm, 试验压力为管道设计压力的1.5倍, 且最低试验压力SDRll不应小于0.4Mpa, SDRl7.6不应小于0.2Mpa, 在达到试验压力稳压lh后, 超过30min压力计无明显压力降为合格。

2.4.5 管道严密性试验应在强度试验合格后进行, 试验压力为:当设计压力大于或等于5kPa时, 试验压力应为设计压力的1.15倍, 且不得小于0.1MPa;当设计压力小于5kPa时, 试验压力应为20kPa。严密性试验稳压的持续时间为24h, 每小时记录1次, 修正压力降小于133Pa为合格。

结束语

我国的城市燃气管道在八十年代以前基本上以钢制管道为主, 由于聚乙烯燃气管道使用时间不长, 而聚乙烯管道的特性要求应突出作好在工程施工管理中做好工程的前期准备、管道连接, 管道敷设、警示带 (物) 的辅设试验与验收等方面的工作, 以确保工程施工质量, 为聚乙烯燃气管道在城市燃气工程的实际运行及管理提供先期条件, 保障城市的平稳供气。

参考文献

[1]《聚乙烯燃气管道工程技术规程》[S]CJJ63-2009.

[2]《城镇燃气输配工程施工及验收规范》[S]CJJ63-2005.

聚乙烯燃气管道 第5篇

世界上一些发达国家, 如美国、日本等, 自20世纪60年代起就开始了塑料煤气管的研究开发, 现采用聚乙烯 (PE) 塑料管及管配件的煤气管道成功地取代了传统的铸铁管、钢管煤气管道, 取得了很好的经济、社会效益。我国是从20世纪80年代初期开始PE燃气管的研究工作, 随着国家标准和行业标准的颁布, PE管的应用得到较快的发展, 塑料煤气管及管件的使用量不断上升, 在中国也呈现出了取代金属管道的趋势。哈尔滨市已普遍在庭院管道和部分次高压管道上采用中密度聚乙烯 (MDPE) 煤气管和管件。

塑料煤气管与金属管相比具有如下优点:

a.安全可靠, 煤气泄漏率低, 铸铁管漏气率达4%, 而PE管道漏气率在1%以下;

b.使用寿命长, 金属煤气管使用寿命一般为20年, 而PE塑料管大于50年;

c.成本低, 以2寸管为例, PE塑料管成本为金属管成本的一半;

d.防腐蚀, 可承受多种化学物质的侵蚀, 无需象金属管一样采用阴极保护及防腐涂层等措施;

e.施工安装方便、简单、节省劳动力。但是, 由于我国发展塑料煤气管的历史很短, 如果使用不当, 供气时在次高压干管、庭院管、入户管等处都易发生泄漏, 对人民的生命财产构成极大威胁。因此, 确保施工质量成为塑料煤气管道工程的首要问题。

2 施工应注意的问题

2.1 开沟和回填

2.1.1 沟槽开挖前, 施工单位应作好一切准备工作, 并会同建设、设计及其它有关单位共同核对有关地下管线及构筑物的资料, 按设计图确定管沟的平面位置与开挖标高。

2.1.2 沟槽底部应平整密实, 若沟底遇有废旧构筑物、淤泥、硬石、木头、垃圾等杂物时, 必须清除。

2.1.3 回填时应注意管道两侧及距管顶0.5m以内的回填土质, 回填土中不允许有石块、砖头、垃圾及尖锐杂物, 不得用冻土回填。回填土应分层夯实, 每层厚度0.2~0.3m, 管道两侧及管顶以上0.5m内的填土必须人工夯实。在聚乙烯煤气管道上方沿轴线方向须平整铺设警告带, 警告带应印有醒目的标记或说明, 在警告带上方须铺砖保护。

2.2 下管与连接

管材与管件在使用前应严格进行外观检查, 任何不符合要求的材料都不得使用。下管前必须清除管内杂物和垃圾。正在敷设的管道, 管道开口端必须临时封堵, 且不得让挖出的砖石落于管道上。管道下沟时应避免管道和沟边及沟底接触时擦伤。敷设过程中, 如暂时中断工作, 应在管顶覆盖至少0.15m厚回填土。地下聚乙烯煤气管道与建筑物、构筑物、供热管道或相邻各类管道的距离要大于应保持的最小水平间距和垂直净距。

PE塑料煤气管现采用套接电熔管件的连接方法, 熔接前须用刮削器对接口表面进行刮削, 将所需连接的两管端插入埋有电热丝的套管中, 根据接管插入长度划出定位线。正确操作电熔接控制设备, 根据不同管径正确选择熔接时间, 给电热丝通电, 将要连接的管材管件加热至熔化温度进行电熔接。熔接完毕后要按规定的冷却时间使之冷却到环境温度。此时不得对电熔管件施加任何外力。熔接后, 应检查熔接外观质量。

冬季施工 (-5℃以下) 时, 室外环境温度较低, 必须采取必要的加热保温措施。PE塑料管熔接处的表面温度必须高于5℃, 并保持10分钟, 使塑料管内外壁温度趋于均匀, 然后才能进行熔接。冬季, 施工现场应加设保温栅, 加热保温方式有:

a.电加热带加热保温;

b.喷灯加热空气保温;

c.电暖风或采用其它对流、传导辐射等方式加热管材管件。熔接5分钟后, 方可撤除加热保温措施。

2.3 试验与验收

聚乙烯煤气管道安装完毕后, 应对管道进行强度试验与气密性试验, 以检查管道系统及连接部位的工程质量。PE煤气管道强度试验压力为设计压力的1.5倍, 且中压管道最低不得小于0.3MPa, 低压管道最低不得小于0.05MPa, 稳压时间为1小时, 无压降为合格。气密性试验应在强度试验合格后进行。PE煤气管道气密性试验压力为设计压力的1.15倍, 稳压时间为24小时, 局部气密性试验, 无压降为合格, 系统严密性实验允许压力降不超过初压的1%。

工程竣工验收合格后, 施工单位应提交详实的塑料煤气管竣工资料。

2.4 带气碰头与抢修

当新安装的煤气管道与已运行的煤气管道相连接或已投产运行的管道受到损坏需要修补截换管段时, 需要进行带气碰头。聚乙烯塑料煤气管采用压管器进行紧急切断。带气接管前, 应由专业人员确定施工方案, 确定煤气流动方向, 关闭需要暂时停气的调压器。压管处管壁应擦拭干净, 压管位置距管件的距离应大于5倍管径, 切断气源后, 按规程将新建管线与原带气管道进行熔接或抢修, 同时记录夹管位置存档, 同一位置将不允许二次挤压切断。完工后撤掉压管器具, PE管应搁至30分钟或更长的时间, 尽量使其恢复原状然后方可回填。碰头时应备用一台压管器, 防止意外情况的发生。碰头后须用肥皂水对接口进行带气试漏, 无泄漏为合格。碰头处应用细砂进行回填。

结束语

聚乙烯燃气管道 第6篇

一、燃气用聚乙烯管道工艺标准

随着高分子材料技术成果的不断转化, 在我国燃气用聚乙烯管道工艺逐步建立了更新、更完善的工艺标准和依据。如2003年发布《燃气用埋地聚乙烯 (PE) 管道系统 (第一部分:管材) 》, 2005年发布《燃气用埋地聚乙烯 (PK) 管道系统 (第二部分:管件) 》, 2006年颁布《燃气用聚乙烯管道焊接技术规则》 (TSGD20022006) 。2008年由建设部主编的《聚乙烯燃气管道工程技术规程》 (CJJ632008) 正式实施。

二、燃气用聚乙烯管材特性

随着聚合工艺的不断改进, 对聚乙烯管道在燃气输送系统中的应用的研究和开发从未间断, 聚乙烯管材具有如下优点和特性 (表1) 。

三、燃气用聚乙烯管道的施工工艺

随着城市燃气管道工程的全面实施和建设, 已占据成为我国城镇能源实施建设中重要位置。针对城镇燃气施工领域的相关工艺标准, 本文, 笔者阐述燃气用聚乙烯管道施工要求和规范。

1. 材料检测。

管材、管件及附属设备使用前要对现场进行检查, 如管材尺寸, 外表是否光洁、无划痕, 管材内金属丝是否平整、出头。对不同型号、不同材质的管材进行分类, 按相关性能进行连接前检测。

2. 熔接方式。

燃气用聚乙烯管道是一种高结晶度的聚合物, 聚乙烯管道系统连接技术直接关系到燃气管网的运行效果和使用寿命, 通常情况下采用热熔连接、电熔连接两种方式来实现。

3. 管道敷设。

由于聚乙烯管材对温度比较敏感, 柔性较好, 一般采用直埋和蛇行敷设两种方式。在直埋敷设时, 需要注意埋设深度, 尽量避免与热力管道、电源线管道同槽, 尽量保持一定的距离和采取必要的保护措施;在蛇行敷设时, 根据聚乙烯管材的线性膨胀系数特性, 通常情况下弯曲半径应满足一定要求。

4. 管道回填。

对沟槽进行回填时要注意先用细土或沙覆盖管道, 如果沟底有积水, 需要先排除后再行回填。回填厚度大于30cm, 保证聚乙烯管道不受到外力的影响。在管顶以上和两侧50cm内不能含有碎石、砖块、垃圾等杂物, 回填应分层夯实, 每层厚度应为20～30cm, 管道两侧及管顶50cm以内的回填土必须人工夯实, 当回填土超出管顶50cm时, 可使用小型机械夯实, 每层松土应为25～40cm。

针对管道阀门井回填要求如下:应采用砂砾石、灰土等材料, 宽度不小于40cm, 回填后沿管道中心线对称分层夯实, 如果管道井在路面位置, 管顶50cm以上应按路面要求回填。

5. 示踪警示带。

为了防止管线不被人为或第三方施工意外损坏, 在管线的垂直上方, 距管顶50cm处辐射敷设一条警示带, 各施工单位要协调处理可能存在的隐患, 避免燃气管道泄漏造成意外。

四、在管道施工中常见问题及对策

1.在管沟开挖和回填时需要对施工人员进行相关教育, 如避免沟底不平整、宽度不够、回填不合格等;监理方应加强质检管理力度, 特别是回填土要清除杂物, 加强对管沟进行相应验收和监督。

2.对需要套管安装的路段, 要注意口径应适中, 避免穿入困难, 在穿入时要加以有效保护, 防止划破燃气管道的防腐层或聚乙烯燃气管道。

五、新规范及新技术展望

随着聚乙烯管道新规范的实施, 针对其相关要求作以下探讨。

1.新规范与国际标准化 (ISO) 、欧盟 (EN) 等都引入了PE100等级材料的相关标准, 并对钢骨架聚乙烯复合材料管道提出了相应要求。

2.PE管道公称直径由过去的250mm扩大到630mm。

3.PE管道最大允许工作压强由0.4MPa提高到0.7MPa。

4.PE管道压力折减系数即温度影响系数与国标接轨, 并将燃气流速调整为20 m/s, 对塑料管道与热力管道的水平净距、垂直净距也作了相应调整。

5.对PE管道管件焊接提出了新的要求。如, 针对自制管件因为受力不均、力学性能不明朗, 为保证安全, 必须采取限制压强即0.2MPa。另外, 在PE管道施工中对施工质量的检验评定, 除了常规的外观检查、气密性试验、强度试验外, 还增加了如热熔连接、电熔连接接头质量检测要求等。

6.对PE管道应加强巡检力度。如建立巡查档案, 有条件的话设立电子标志巡查装置, 对PE阀门定期进行启闭操作, 定期检查电熔马鞍密封圈, 加强对PE燃气附件设施的日常维护和管理, 确保燃气管网运行安全稳定。

六、结论与建议

聚乙烯燃气管道 第7篇

关键词：聚乙烯,技术,施工

1 燃气用埋地聚乙烯管道系统发展简史

我国是从80年代初期开始聚乙烯燃气管的研究工作。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。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。去年, 新的《聚乙烯燃气管道工程技术规范》【CJJ63-2008】已开始施行。2008年国内聚乙烯燃气管材产量已近3万吨, 并以20%的年增长率向前发展。

2 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, 聚乙烯管则有明显的优点, 圆满地解决了传统管道的腐蚀和接头泄漏难题。聚乙烯管的主要优点体现在:耐腐蚀、不泄漏、高韧性、挠性、抵抗刮痕能力、寿命长、重量轻。

3 聚乙烯管材、管件的生产、型号规格

3.1 聚乙烯管材的生产及型号规格

聚乙烯燃气管材国标目前分为SDR11和SDR17.6两个系列, 黄色管和黑管加黄条两种。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630mm。

3.2 聚乙烯管件的品种

聚乙烯管件根据施工方法、用途, 可分为电、热熔管件两种。根据生产方式, 可分为注塑、焊制管件两类。

4 聚乙烯管材的质量控制

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。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。质量控制主要从以下几个方面进行:

4.1 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, 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。

4.2 生产过程的工艺控制

生产过程的工艺控制非常重要, 在生产时要注意对工艺参数的设置及对物料熔体温度、压力的监控。因为如果生产过程出现剪切过度, 会导致熔体温度的升高, 最终材料性能劣化, 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, 壁厚和外径。

4.3 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允许偏差范围内。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。

5 聚乙烯燃气管道的配套产品

5.1 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, 颜色为金黄色且不低于50年寿命, 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。

5.2 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。为能进行常规方法探测, 要求在敷设聚乙烯管的同时, 敷设一条金属示踪线。对示踪线基本要求是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;寿命不低于50年。目前一般采用聚乙烯包覆金属丝 (即电线) 将警示带与示踪线合二为一。

5.3 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。其使用寿命为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通径缩径孔球阀两种。通径通孔内径与相应管材的内径大小一致, 而缩径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。

5.4 钢塑过渡接头

在聚乙烯管道系统中, 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常见的。

6 聚乙烯管材及管件的运输、堆放、装卸

管材一般用卡车运输, 运输时不得受到划伤、抛摔、剧烈的撞击。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。管材应整齐堆放, 高度一般不超过1.5米。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。

7 聚乙烯管材的连接技术及施工应注意的问题

7.1 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热、电熔连接两种。

7.1.1 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推荐采用电熔连接) , 使用该方法时, 设备仅需热熔对接焊机。

7.1.2 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。

7.1.3 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。

1) 钢塑过渡接头钢塑过渡接头的PE管端与PE管道连接按热熔和电熔连接方法处理;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;钢塑过渡接头钢管端与钢管焊接时, 应采取降温措施。 (下转第41页) (上接第24页)

2) 钢塑法兰连接。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;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;将金属法兰和塑料法兰活套形式连接。

7.2 燃气用聚乙烯管在燃气工程中的应用及注意问题

7.2.1 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。

7.2.2 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。

7.2.3 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。

7.2.4 特殊地段的敷设

聚乙烯燃气管道 第8篇

由于在国家标准不完善的早期,很多安装单位,按照自身的安装特点和要求,形成了各个安装单位多样化的施工、验收体系。因此在国家发布相关规范以后,在PE管的安装施工中,出现了一些存在的质量控制漏点,在这里和大家共同探讨。

1 安装质量控制存在的漏点

(1)焊接人员未按《特种设备焊接操作人员考核细则》TSGZ6002-2010要求进行培训和考取相关施焊项目资格证,仍然使用原来过渡时期,由PE管生产单位培训后发的培训结业证[2] 。

(2)安装单位焊接工艺评定使用PE生产单位提供的焊接工艺说明或者PE管焊接设备厂家提供的设备操作说明中的焊接参数,未按《燃气用聚乙烯管道焊接技术规则》TSG D2002-2006的要求,依据自身人员及情况,重新进行PE管的焊接工艺评定[2];所作焊接工艺评定仅仅是把PE生产单位提供的焊接工艺说明或者PE管焊接设备厂家提供的设备操作说明中的焊接参数直接转化为单位自身的工艺评定报告参数,没有进行焊接工艺评定试件的力学性能试验。

(3)安装单位未配备或未租借PE管的力学性能试验所使用的专用工具。

(4)安装施工验收时,未进行翻边切除检查,以及翻边切除后的力学性能试验[3]。

(5)管道埋深不够或与其他管线间距不够,安装单位在竣工资料(竣工图)中未进行标注和说明[3]。

(6)没有制定相应的内部缺陷检验方法和标准。

2 原因分析

从安装中存在的漏点问题可以看出,主要是由以下几方面的原因造成的。

(1)安装单位技术人员的思想意识问题

由于PE管的焊接为焊接人员输入焊接参数后由半自动或自动焊机完成整个焊接过程[2],所以安装单位认为焊接操作简单,焊接质量有保证,不需要对焊接人员进行培训并考取资格证。

(2)《燃气用聚乙烯管道焊接技术规则》TSG D2002-2006是由国家质检总局颁布实行且实行日期较晚,因此安装单位对该标准不熟悉和了解。 而PE管的焊接工艺评定报告自身的评定过程和内容也比较复杂,安装单位专业技术人员和相关设备均配备不足,所以出现安装单位没有PE管的焊接工艺评定,有评定报告无相关试验的试件和试验结果记录。

(3)由于PE管的力学性能试验所使用的专用工具配备和其使用率不成比例,因此安装单位从经济上考虑一般未配备。

(4)一是因为翻边切除试验需要专用工具,一般安装单位未配备,二是翻边切除下来的试样不合格:主要原因是因为经验不足,技术不够纯熟,对安装好的PE管损伤较大,同时验收中对翻边切除试验的要求不严,造成了安装单位不做该试验,三是安装单位没有进行力学性能试验的设备和人员。同时翻边切除后的外观检验依然只能检验到PE管外壁的缺陷,内壁的缺陷依然是不能有效检验。力学性能试验具有一定的代表性。因此也有部分安装单位,在安装施工现场模拟试验,然后对每个接口进行剖口检验[3],但也只能对翻边高度进行有效检验。

(5)由于PE管的使用特点和场合,在安装中普遍会遇到安装的深度因为与其他管线或线缆交叉同沟无法按标准留出安全间距的情况,在这种情况下,安装单位一般都未对这部分改变了埋深并与其他管线或线缆在竣工资料中进行相应的标注和说明。

(6)目前我国的相关标准对于PE管都未规定进行无损检测(例如射线检测和超声波检测)。

例如分段试压后的连接焊缝,其焊接条件相对最差,焊接质量是不能有效保证的,但是对这个焊缝的检验相关标准规定仅外观检验合格即可[3]。究其原因,是我国的无损检测规范中还没有相应的非金属检测规范。设备方面用于非金属检测的设备研究和生产也相对较少,其经济性不高。在施工中也由于PE管主要用于公用管道,而公用管道多在城镇人口密集的地方,安全防护要求很高,会严重影响施工时间,尤其是在抢修和断道施工中表现最为明显。所以对内部缺陷的检验依然是个空白。

3 建 议

城市燃气涉及社会公用安全。由于燃气用埋地PE管,具有投资省,运输便利、重量轻,施工方便等优点。更主要的是PE管具有一些重要性能是钢管无法比拟的,在城市燃气中广泛应用[4],应高度关注燃气用埋地 PE 管质量及施工安全,严格按设计要求及标准规范实施监检工作。

3.1 安装单位资格许可

对申请PE管道安装的单位在资质许可过程中,对安装单位的硬件和软件进行严格要求:

(1)设备(主要是力学性能试验设备)配备或租用情况;

(2)人员资格证是否满足(焊接操作人员和力学性能试验人员)施工要求;

(3)焊接工艺评定是否符合标准规范(试件试验结果);

(4)已经安装的工程通过资料审查是否按相关标准执行。

3.2 在安装过程中引入并强化第三方监督

例如:公用压力管道由特种设备监督检验所进行第三方监督,或者强制引入工程监理单位进行第三方监督。

3.3 国家应尽快颁布有关PE管的无损检测方面的标准规范

比如德国有DVS2206标准针对PP、PE、PVC等非金属材料进行无损检测的标准。我们可以借鉴该标准用于试验性的无损检测。对PE管内部缺陷的检验,虽然会对工程安装的成本和时间有较大的影响,甚至有时候会增加施工的难度,但是从控制安装质量上来讲,是十分必要的。

4 结 语

PE管的安装质量控制是一个系统的工程,涉及到设计、施工和验收。由于我国PE管使用起步晚,因此对PE管的安装质量控制是一个逐步完善的过程,需要各方共同努力从法、人、机这三个方面先行完善,才能有力的确保质量。

摘要：通过对聚乙烯燃气管道安装工程中的人员、设备、焊接工艺、施工中的管道埋深变化、翻边切除和内部缺陷检验等方面查找和分析了施工质量控制漏点,对安装特点和要求进行了探讨;从人员、设备、施工监督、无损检测标准等方面提出了需要进一步完善的建议。

关键词：聚乙烯燃气管道,质量控制,漏点,建议

参考文献

[1]梅胜.PE管应用技术发展的现状及前景分析[J].广州大学学报,2004,3(3):276-280.

[2]燃气用聚乙烯管道焊接技术规则TSG D2002-2006[S].2006:2-4.

[3]聚乙烯燃气管道工程技术规程CJJ63-2008[S].2008:21,34.

聚乙烯管道接头的超声波检测 第9篇

关键词：聚乙烯,焊接接头,超声波检测,燃气

聚乙烯管道有密封性好、耐腐蚀性优异、高韧性、重量轻和使用寿命长等特点, 被广泛应用于燃气输送领域, 以构建燃气输送系统。燃气输送系统通常是将大量不同规格的管道通过焊接的方法连接在一起, 然而在管道焊接的过程中, 往往会在管道接头部位出现各种缺陷, 比如冷焊、过焊、未熔合、错位、气泡、空洞、夹杂和金属丝错位等。接头缺陷的存在恶化了管道的连接性能, 降低了管道的密闭性, 并且极大地影响了管道的安全使用。因此, 为了确保燃气的安全供应, 对聚乙烯管道接头进行缺陷检测具有非常重要的现实意义。

常规的聚乙烯管焊接接头检测方法有目视检测、破坏性试验和超声波检测。目视检测只能看到尺寸较大的表面缺陷, 不能直接观察到接头的内部缺陷, 检测不可靠;破坏性试验只是一种抽样检测方法, 无法针对特定接头进行检测;相对而言, 超声波检测是目前最有效的检测聚乙烯管焊接接头缺陷的方法。

1 超声波检测原理

超声波检测是利用超声波在两种具有不同声阻抗的介质界面上利用反射原理实现对缺陷的检测。通常情况下, 经界面反射回来的声波能量与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。当用超声波对连接良好的焊接接头进行检测时, 由于接头内部材质均匀, 材料内部不会对声波产生反射作用, 而在接口内侧的卷边与空气的界面会对超声波束产生强烈的反射作用。将界面定义为介质声阻抗变化的突变点, 当焊口内部反射回来的声波强度小于预期信号强度时, 表明接头连接不良, 存在缺陷。根据波形反射的强度和位置对焊接接头的质量进行分级, 总共分为5个等级。其中, 3级为不稳定状态, 不作评定, 需重新检测。

聚合物超声检测与金属材料超声波检测之间有较大的差异。因为超声波在聚合物材料中的衰减比在金属材料中的衰减足足大了10倍。实践表明, 为了有效地检测聚合物中的缺陷, 只能用较低频率的超声波 (<4 MHz) 进行检测, 比如聚乙烯管道热熔接头的超声波检测通常采用回波脉冲法。在检测过程中, 使用1个探头用于发射和接收声波, 并根据反射波的强度 (波幅) 和位置来判断焊接接头内部是否存在缺陷。

2 超声波检测方法

目前, 常用于检测聚乙烯管焊接接头质量的超声波检测方法有超声相控阵聚焦技术、衍射时差法、超声成像技术、振幅捕捉法和回波脉冲法。

2.1 超声相控阵聚焦技术

超声相控阵换能器的设计基于惠更斯原理。换能器由多个相互独立的压电晶片在空间内按一定的方式排列, 组成一个阵列, 每个晶片被称为一个阵元, 当各阵元以同一频率的信号进行激励时, 它们所发出的声波是相干的, 这些声波在空间干涉后就形成了特定的指向性或聚焦特性。运用电子技术, 按一定的规则和时序控制激发各个阵元, 使阵列中各阵元发射的超声波叠加形成一个新的波阵面, 在效果上相当于改变了换能器的空间排列形式。同样, 在反射波的接收过程中, 按一定的规则和时序控制接收阵元的信号, 并将信号合成, 再将合成结果以适当形式显示出来。由于实现了超声波声束的角度、焦距、焦点尺寸的计算机软件控制和电子控制, 所以, 可以灵活、便捷而有效地控制声束形状和声压分布, 其声束角度、焦柱位置、焦点尺寸和位置在一定范围内连续、动态可调, 且探头可快速平移声束, 以实现不同规格的聚乙烯管电熔接头的检测。

2.2 衍射时差法

衍射时差法 (TOFD) 作为一种较新的超声检测技术, 不同于以往的常规超声技术, 它是利用固体中声速最快的纵波在缺陷端部产生的衍射能量来进行检测的。

检测时, 在聚乙烯的焊缝两侧, 将一对频率、尺寸和角度相同的纵波斜探头相向对称放置, 一个作为发射探头, 另一个作为接收探头。发射探头发射的纵波从侧面入射被检的焊缝断面。在无缺陷部位, 接收探头会接收到沿试件表面传播的直通波和底面反射波。当存在缺陷时, 在上述两波之间, 接收探头会接收到缺陷上端部和下端部的衍射波信号。

将A扫射频信号运用于TOFD焊接接头缺陷检测上, 可以实现对各个波形相位关系的观察。假设直通波相位为正-负-正, 那么底面反射波的相位则相反, 为负-正-负;在缺陷上端点处形成的相位与直通波相位相反, 为负-正-负;下端点处的相位与直通波相位相同, 为正-负-正。但是, 在用该方法处理数据时, 由于TOFD衍射信号非常弱, 而且数据记录时使用灰度图, 所以, 部分尺寸较小的缺项可能不容易被观察出来。如果利用灰度图B扫描显示中的数据, 焊接接头将易于识别, 从而提高工作效率。

2.3 超声成像技术

超声成像就是利用材料组织 (声阻抗和衰减特性) 的不均匀性, 对超声波造成不同的反射和衰减, 从而获得材料内部声学特性分布图像。

超声图像可提供聚乙烯管焊接接头内部连接情况的数字信息图, 且数据可靠、复现性高, 可以对缺陷进行定量的动态监控。一般而言, 超声成像方法是基于A型显示形成工件不同截面图像, 而且大都具有自动数据采集、自动数据处理和自动作出评价的功能。超声成像方法发展到现在, 主要采用先扫描接收信号, 最后再进行图像重构的方式, 因此, 它又被称为超声扫描成像技术。起初主要是利用B, C扫描成像, 随后为检测焊缝而开发出D、P扫描 (投影扫描成像) , 由于相控阵技术的出现, 又研发出S扫描 (扇形扫描成像) 等。目前, B扫描成像技术较多地应用于聚乙烯管道焊接接头的缺陷检测中。

2.4 振幅捕捉法和回波脉冲法

振幅捕捉法是用两个不同的探针, 一个作为传输器, 另一个作为接收器, 信号由传输器发出, 通过潜在的缺陷带到达接收器。如果记录传输信号的振幅减小, 则表示焊接存在不完整性。

回波脉冲法通常只有一个探针, 同时将其作为传输器和接收器来记录反射信号的出现。如果出现, 则表明某处存在缺陷, 然后再记录反射信号的消失时间, 用于确定试样缺陷的位置。

振幅捕捉法和回波脉冲法可以准确、有效地对焊接表面含有沙粒和油脂的接口进行缺陷检测。

除了以上检测方法外, 目前还有研究人员研发出新型的焊接接头超声波检测方法, 比如耦合聚焦超声波检测方法、基于相控阵的B扫描法。

3 结轮

聚乙烯管焊接接头连接的可靠性是燃气输送系统实现安全输送燃气的重要保障。利用先进的超声波检测技术, 比如超声相控阵聚焦技术、衍射时差法、超声成像技术、振幅捕捉法和回波脉冲法, 可以实现对聚乙烯管焊接接头质量的有效检测。

参考文献

[1]徐家怡, 王丽.聚乙烯管道焊接接头的超声波检测[J].煤气与热力, 2011 (12) .

[2]富阳.聚乙烯 (pe) 管纵波单斜探头超声波检测[J].中国特种设备安全, 2011 (9) .

[3]李玉娥, 魏若奇, 者东梅.聚乙烯管材热熔对接焊性能评价方法进展[J].化学建材, 2005, 21 (6) .

[4]郑津洋, 丁守宝, 郭伟灿, 等.聚乙烯管道热熔对接接头耦合聚焦超声波检测方法及检测装置:中国, 200810121786.7[P].2009.