聚乙烯(PE)燃气管道的应用与发展(3)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-03

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、熔体压力的监控。因为如果生产过程出现剪切过度,会导致熔体温度的升高,过度的剪切会使材料性能劣化,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,自动控制壁厚和外径。

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。测试的项目有断裂伸长率、短期静液压强度(20℃,环向应力9.0Mpa,韧性破坏时间>100h;80℃,环向应力4.0Mpa,脆性破坏时间>165h)、热稳定性、耐应力开裂(80℃,环向应力4.0Mpa,破坏时间>170h)、压缩复原(80℃,环向应力4.0MPa,破坏时间>170h)和纵向回缩率(110℃)。以上性能试验与外观、尺寸等一起作为每批产品的出厂检验项目。

七、 聚乙烯燃气管道的配套产品

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,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。该警示带应与管道一样,具有不低于50年的寿命。

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。为能采用常规方法进行探测,要求在敷设聚乙烯管的同时,敷设一条金属示踪线。对示踪线的基本要求是:示踪线要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;寿命与聚乙烯管道相同,不低于50年。目前一般采用聚乙烯包覆金属丝(即电线),也有在警示带内夹放金属铝箔,将警示带与示踪线合二为一。

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(PE)球阀与金属球阀相比,其优点见下表:


表8.聚乙烯(PE)球阀与金属球阀的比较

金属球阀 聚乙烯(PE)球阀

需要钢塑转换接头,法兰,螺栓螺母垫片等 直接热熔或电熔连接

需要防腐处理和定期检查 不需要

需要定期维护和备品备件 不需要

需要阀门井 不需要

阀门的操作对聚乙烯管施加很大的应力,长期作用会减少聚乙烯管的使用寿命 因聚乙烯阀门直埋于地下,对阀门所施加的力均匀传递给了土壤,对聚乙烯管寿命无影响。

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。聚乙烯阀门的使用寿命为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两种——通径孔球阀和。通径孔球阀的通孔内径与相应管材的内径大小一致,而缩径孔球阀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,但体积也较小,重量轻,价格也相对较低。两种球阀内孔直径的比较见下表:


表9. 缩径孔球阀较通径孔球阀内孔直径的比较 单位:mm

规格(SDR11) Φ63 Φ110 Φ160 Φ225

通径孔 47 92 132 169

缩径孔 34.3 64 92 121

4. 钢塑过渡接头

在聚乙烯管道系统中,当聚乙烯管道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经常见到的。如聚乙烯管道出地面进户前与流量表、压力表、减压阀等的连接。钢塑过渡接头一端为聚乙烯管材,另一端为钢管,两者靠丝扣锁紧,之间靠密封圈来密封,可保证结合处不泄露。





八、 HDPE管材及管件的运输、堆放、装卸

管材一般以卡车运输,运输时不得受到划伤、抛摔、剧烈的撞击、曝晒、雨淋、油污及化学品的污染。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。当管材捆扎成1m×1m的方捆,并且两侧加支撑保护时,堆放高度可适当提高,但不宜超过3m。

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。

管材可以使用吊网、叉车或非金属吊索装卸,但不能使用可能刮伤管面的链、钩、钢丝等工具。装卸时应注意以下事项:

(1) 重的管子放在下层。

(2) 以光滑的材料包在卡车的外缘,保护悬空的管子不受损害。

(3) 由于管材内外壁均很光滑,因而必须仔细固定,以免在运输过程中滑落。

九、 聚乙烯管材的连接技术及施工应注意的问题

(一)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。热熔连接和电熔连接方式的优缺点比较见下表:

表10.热熔连接和电熔连接方式的对比

名称 要求

电熔连接 1. 需要有专用的电熔焊机。

2. 适用于所有规格尺寸的管材。

3. 可用于不同牌号、材质的管材与管材、管材与管件连接。

4. 不易受环境、人为因素影响。

5. 设备投资低,维修费用低。

6. 连接操作简单易掌握。

热熔连接 1. 需要有专用的热熔焊机。

2. 一般适用于公称直径大于63mm的管材。

3. 适用于同牌号、材质的管材与管材、管材与管件连接。性能相似,不同牌号、材质的管材与管材、管材与管件连接,需试验验证。

4. 易受环境、人为因素影响。

5. 设备投资高

6. 连接费用低。

7. 操作人员需进行专门培训,具有一定的经验。

聚乙烯管道连接时应注意如下事项:

(1)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。

(2)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。

(3)操作人员应培训上岗。

(4)每次收工时,管口应临时堵封。

(5)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。

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:

(1)待连接管材置于焊机夹具上并夹紧。

(2)清洁管材待连接端并铣削连接面。

(3)校直两对接件,使其错位量不大于壁厚的10%。

(4)放入加热板加热,加热完毕,取出加热板。

(5)迅速接合两加热面,升压至熔接压力并保压冷却。

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

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