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      PE管在燃氣管工程中的應用

      2017-05-08 15:06:57 來源:山東文遠建材科技股份有限公司點擊:

            PE管又稱聚乙烯管,是以聚乙烯為原料生產的管道輸配系統,是建設部“八五”和《國家化學建材產業“十五”計劃和2010年發展規劃綱要》重點推廣運用的節能節材產品和塑料管道。

            PE管習慣上按照密度分為低密度聚乙烯(LDPE)管、線型低密度聚乙烯(LLDPE)管、中密度聚乙烯(MDPE)管和高密度聚乙烯(HDPE) 管。由于材料的不斷進步,根據發展階段和性能的不同,產生了材料的等級分化,密度不能反映聚乙烯作為管材的本質性能,因此目前國際上根據聚乙烯管的長期靜液壓強度 (MRS)對管材及其原料進行分類和命名。長期靜液壓強度是指連續施加在該聚乙烯樹脂制管管壁上50年時引起管材破壞時所計算的在管壁上的環向張應力,國際上將聚乙烯管材料分為PE32、PE40、PE63、PE80和PE100五個等級。

            普遍采用PE80和PE100兩種類型的PE管。PE80的MRS值為8MPa,其樹脂共聚單體含量比較高,具有較高的長期靜液壓強度和耐環境應力開裂性能。PE100的MRS值為10MPa,其樹脂具有雙峰型分子分布、己烯共聚物,具有較高的密度和剛度,很強的蠕變抵抗能力,在提高長期靜液壓強度的同時,也提高了耐慢速裂紋增長和耐快速開裂擴展性能。SDR11系列的天然氣管道中,PE80和PE100的最大允許工作壓力分別為0.4MPa和 0.5MPa;SDR17.6系列的天然氣管道中,PE80和PE100的最大允許工作壓力分別為0.2MPa和0.3MPa。PE管在DN110 及以下的采用SDR11系列,即普通系列,DN160以上采SDR17.6系列。

         2 PE管的特性[3-4]

         PE管是目前國際上應用最為成熟的塑料壓力管道之一,在性能試驗和實際應用中都得到了可靠的驗證。盡管PE管的耐熱、耐壓等性能劣于鋼管,但它在防腐、施工和抗地質的強烈變化等方面仍具有明顯的優勢,主要表現在:

         (1)密度:隨著聚乙烯密度的增加,聚乙烯材料剛性增加,拉伸強度提高。

         (2)溫度:聚乙烯是一種高分子合成材料,對溫度比較敏感,溫度下降,聚乙烯的抗拉強度提高,PE管的低溫脆化溫度可達-80℃。

         (3)柔韌性:PE管具有獨特的柔韌性,鋪設時很容易移動、彎曲和穿插。

         (4)抗腐蝕性:PE管的化學穩定性好,具有很強抵抗各種酸、堿、鹽的耐腐蝕性,因此PE管在埋地敷設時不需防腐處理。

         (5)可熔接性:PE管為熱塑性塑料且具有良好的可熔接性,PE管的熔接接頭可以承受軸向負荷而不發生泄漏和脫開,因此在管道接合處和彎曲處不需要進行錨定、設置支墩,施工費用大大降低,管網還更安全可靠。

         (6)衛生性:PE管在生產和加工過程中不添加任何有毒助劑,管道內壁光滑,不結垢,不滋生細菌。

         (7)經濟性:PE管在城市中、低壓管道的應用中,相比鋼管在經濟方面的優勢明顯,在國內眾多城市中都有體現。

         3 PE管的應用技術

         3.1 PE管的連接

         PE管的應用技術主要體現在相應的施工技術,在PE管施工中連接技術是其安裝工程質量的關鍵。PE管在深圳市燃氣管網的施工中主要采用熱熔連接和電熔連接。電熔連接是將所需連接的兩管端插入埋有電熱絲的套管中,將電熱絲通以電流,將要連接的管材管件加熱至熔化溫度固定至接口冷卻,從而形成嚴密牢固的接頭;熱熔連接是將與管軸垂直的兩對應端面與加熱板接觸至熔化溫度,將兩熔化口壓緊連接。PE管在DN110及以下的采用電熔連接,DN160以上采用熱熔連接。

         3.2 PE管的施工[5-6]

         PE管的施工技術主要體現在:

         (1)定位放線及管溝開挖:

         首先確定管位,然后按圖紙定樁、放線。放線時保證管位開挖不偏移,開挖后要求形成的溝槽底部應平整密實。若溝底遇有廢舊構筑物、硬石、木頭和垃圾等雜物,則必須清除,然后敷一層厚度為10cm的砂土或素土,并整平夯實。深圳市規定路面新修的三年內不能開挖,因此在對三年內的新修路面進行燃氣需要使用定向鉆技術、頂管技術等進行敷設。

         (2)PE管道安裝及檢驗:

         PE管施工應先進行材料檢驗,然后焊接PE管,將管下溝并連通,再對管道進行吹掃、強度及氣密性試驗,最后回填夯實。

         在材料檢驗過程中,管材、管件應具有質量檢驗部門的產品質量檢驗報告和生產廠的合格證。對管材、管件進行外觀及幾何尺寸檢查,檢查管材、管件內外表面是否清潔光滑,是否有溝槽、劃傷、凹陷、雜質和顏色不均等。PE管的焊接過程中必須記錄焊接參數,并對焊縫自檢,合格后方可進入下一焊縫焊接。

         燃氣管道的吹掃介質為壓縮空氣,吹掃風速不得小于20m/s,需進行多次吹掃,確定吹出氣流中無贓物時為合格。強度及氣密試驗試驗介質為壓縮空氣,介質溫度不超過40℃為宜。深圳市地下管網改造建設中,PE管的強度試驗壓力為設計壓力的1.5倍,穩壓1小時后觀察壓力;氣密試驗壓力為設計壓力的1.15 倍,穩壓24小時后確定壓力降滿足要求為合格。管溝進行回填時,填細砂至管頂10cm,再分層回填雜砂石40cm,最后對路面進行夯實。

         4 PE燃氣管管應用的前景

         在地下燃氣管網改造工程中,PE管的特性決定了采用PE管直接更換存在問題或有隱患的鋼管是可行的,并且有利于地下燃氣管網建設與維護。PE管在深圳市燃氣管網的應用非常廣泛,技術比較成熟,在我國燃氣行業的發展具有十分廣闊的前景。

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