1、聚乙烯PE管道设计施工技术手册汇总聚乙烯(PE)管道设计施工技术手册本文介绍咼密度聚乙烯管道系统设计、施工、 维修等方面技术要求及相关规范。江苏江特科技有限公司2008年1月1日聚乙烯(PE管道设计施工技术手册1.安装方法种类大口径PE给水管道系统主要采用热熔对接方式进行连接;小口径采用热熔承 插连接;当与金属管道等其它管道连接,必须采用法兰连接;小口径管道也可用钢 塑过渡接头连接;位置特殊,施工难度较大的位置,可采用电熔方式施工。1.1方法一、热熔对接安装热熔对接是采用热熔对焊机来加热管端(热熔对接温度为 210土 10C),待管端熔化后,迅速将其贴合,保持一定的压力,经冷却达到熔接的目的。
2、适用管径范围: dn 63mm操作步骤:1、将需安装连接的两根PE管材同时放在热熔器夹具上(夹具可根据所要安装 的管径大小更换夹瓦),每根管材另一端用管支架托起至同一水平面。2、用电动旋刀分别将管材端面切平整,确保两管材接触面能充分吻合。3、将电加热板升温至210度,放置两管材端面中间,操作电动液压装置使两端 面同时完全与电热板接触加热。4、抽掉加热板,再次操作液压装置,使已熔融的两管材端面充分对接并锁定液压装置(防止反弹)。5 、保持一定冷却时间松开,操作完毕。&施工完毕,须经试压验收合格后,方可埋土投入使用公称壁厚(mm对接工艺第一步:预热预热压力:0.15 MP a预热温度:210C预热
3、时的卷边咼度h(mm)第二步:熔融压力:0.01 MP a 预热温度:210。C加热时间(秒)第三步:切换 允许最大 切换时间(秒)第四步:对接焊接压力1.5 MP a冷却时间(分)2-3.90.530-4044-5436.90.540-7056-107.0-11.41.070-120610-1612.2-18.1.0120-170817-24220.1-25.51.5170-2101025-3228.3-32.31.5210-2501233-40采用不同型号的焊机时,上述参数应作相应的调整1.2方法二、热熔承插安装适用管径dn 110mm操作步骤1、用割刀或剪刀将PE管根据安装需要割断;2、
4、在管材插入深度处标记号;3、将热熔器加温在210C以内;4、同时熔融PE管材、管件,然后承插(承插到位后待片刻松手,在加热、承 插、冷却过程中禁止扭动);5、 自然冷却;6、 施工完毕后需经试验收合格后,方可封管投入使用。操作示意图:1.3方法三、电熔连接适用管径dn 630mm操作步骤:1、 将PE管材完全插入电熔管件内;2、 将专用电熔机两导线分别接通电熔管件正负两极;3、 接通电源加热电热丝使内部接触处PE熔融;4、 冷却完毕;5、 施工完毕后需经试压验收合格后,方可封管投入使用1.4方法四、法兰连接,将法兰盘、法兰套、胶垫圈三者与所需连接的管材进行活 套连接1.5方法五、钢塑过渡接头连
5、接,或带螺纹管件连接1 、钢塑过渡接头连接是指将PE管与钢管连接,PE端采用热熔承插或热熔 对接安装,钢管一端通过氩弧焊接达到连接目的。适用管径 dn 400D+0.5般规定:当在地面连接时,开沟宽度为D+ 0.3,当在沟内安装或开挖回填有困难,不能满足回填土实度要求时,开沟宽度为D+ 0.5,且总宽度不小于0.7米在沙土或淤泥的管沟内,如果不易作出一个直立的管沟侧壁,那么可以做一个45C或能够支撑沟壁材料的一个坡度。如果管沟较宽,那么为了支撑最终的填埋层 重量,初填埋材料必须被夯实。3.2管沟底的准备:对于像供水、排污或长距离输送管线的压力系统,除非设计图纸有特殊要求,一般来说,管沟底的水平
6、精度要求并不是很高,而对于重力排水系统,坡度的等级必须达到规定的要求。如果管沟底部相当平直,而且土壤内基本上没有大的石块,那么就没有必要再 进行平整。当然,如果是一个没有受到扰动的管沟底层,那就更好。但如果管沟底 已经被扰动或在开挖的过程中必须被扰动,那么其密实度至少应该达到其周围填埋 材料的密实度,开挖的管沟底部一般要用直径不超过 50mm勺没有尖锐棱角的小石头 再混和一些沙土和粘土等材料垫平。所有规格的PE管道一般都可以适应少量局部 的管沟底的不平坦,但如果在回填材料中含有尖棱的石头或坚硬的页岩,那么就可 能会在管道表面产生应力集中区以致损伤管道。对于页岩及松散的岩石土壤中的开挖,为了避免
7、与松散的岩石接触,必须为PE管道提供一个均一的沟床,一般的做法是开挖管沟底时应比规定的等级挖深至少 150mm然后用适当的填埋材料回填至规定高度,并夯实到 90%或更高的密实度。对于支撑强度较小的湿粘土或沙土等类似不稳定土壤,管沟的开挖深度要比规 定的值深100150mm然后用指定的或原开挖的材料进行回填,这样即可保证为P E管提供一个均一的支撑。在不稳定的有机土壤中,如果安装地点的地下水位较高 以致于淹没了管道,可以在管道上增加额外重量来抵抗管道受到的浮力,但这个额 外的设计重量不应该超过基础层的支撑强度。3.3管沟内管道的敷设在管道被放入管沟之前,首先应该对管道进行全面检查,在没有发现任何
8、缺陷 的情况下,管道都被允许吊入或滚入管沟内。管道通常会在地面预先连接好,有时管道可能会被预先连接成大约 150米长的许多管段,贮存在某一个地方,当需要下放及连接时,再搬运到安装地点,然后采 用热熔连接或机械连接的方式连接这些管段。公称直径小于200mm的管道可以手工拖入管沟内;对所有的大管道、管件、阀 门、消防栓及配件,应该采用适当的工具仔细将它们放到管沟内,对于长距离的管 道的吊装,推荐采用尼龙绳索。最终的管道连接与装配管沟内管道的热熔连接同地面上管道的热熔连接方式相同,但必须保证所连接 的管道在连接前必须冷却到土壤的环境温度。PE管道与金属管道、水箱或水泵相连时,一般采用法兰连接。对于P
9、E管材 之间,当不便于采用热熔方式连接时,也可采用法兰连接。法兰连接时,螺栓应预 先均匀拧紧,待8小时之后,再重新坚固。3.4 PE管道的压力测试PE管道系统在投入运行之前应进行压力试验。试验压力:水压试验静水压力目前通用的标准为管道工作压力的 1.5倍,且实验压力不应低于0.80Mpa,介质采用水,不得将气压试验代替水压实验。试压长度:管道水压实验长度不宜大于1000m对中间设有附件的管段,水压试验分 段长度不宜大于500m管道系统中有不同材质的管道应分别进行试压。试压准备:1、管端后背应设有堵板及支撑设计;2、管路系统应有进水管路、排水孔及排气孔设计;3、加压宜采用带计量装置的设备。一般试
10、压采用弹簧压力表,其精度不 应低于1.5级,量程范围为实验压力的1.5倍以上,表盘直径不应小于150mm4、试压段不得包括水锤消除器,室外消火栓等管道附件,系统包含的各 类阀门,应处于全开状态浸泡:管道试压前应进行充水浸泡,时间不应少于 12h。管道重充水后应对未回 填的外露连接(包括管道与管道附件连接部位)进行检查,发现渗漏应进行排除。水压实验1、 将试压管道内的水压降至大气压,稳压 60mi n,期间应确保空气不进入 管道。2、 缓缓地将管道内水压升至管道设计的工作压力并稳压 30mi n,检查管道 接口、配件等处有无渗漏现象。当有渗漏现象时应终止试压,查明原因及时 采取措施后重新试压。3
11、、 缓缓注水将压力升至管道工作压力的 1.5倍后停止注水。稳压60min,观察压力变化情况,每各3min钟记录一次管道压力变化,应记录30min。当30min 内管道压力有上升趋势时,则水压实验合格; 30min内管道压力无上升趋势时,继续观察30min,当整个稳压60min内压力下降不超过0.05Mpa,则水压实验合 格。4、 当实验结果不能满足上述条件时,则水压实验结果不合格,查明原因后采取 相应措施再组织试压。注:影响试压的结果的因素主要有三点:1、管道内的空气是否排干净;2、 管道密封性是否良好;3、管道垂直落差过大时要考虑管道内水的垂直落差 压力,应根据现场环境计算得出实验压力值。3
12、.5冲洗与消毒:冲洗:管道分段试压合格后应对用清洁水源对整条管道进行冲洗,冲洗流速应 大于1.0m/s,排除管道内的泥土、沙石等杂物,直到冲洗水的排放水与进水的 浊度一致为止。消毒;管道冲洗干净后应进行含氯水浸泡消毒,经有效浓度不低于 20mg/L的清洁水浸泡24h后冲洗,并末端取水检验;当水质达到管理部门要求合格时为止。3.6回填与夯实一般情况下,可以采用以下三类材料作为PE管道的回填材料;第一类:5- 40mm勺棱角石头,包括大量当地容易取得的材料,如珊瑚、碎矿渣、 碎石及碎贝壳;第二类:最大直径40mm勺粗沙及砂砾,包括含有少量粉末的不同等级的沙子与 砂砾,一般是粒状的且是不粘的,可以是
13、湿的也可以是干的;第三类:优良的砂子与粘土砂砾,包括细砂,粘砂及粘土砂砾的混合物。一般情况下,腑角及初回填要求至少要达到 90%以上,夯实层应该至少达到距 管顶150mm勺地方,对于距管道顶部少于 300mm的地方应该避免直接捣实。 最终回填可能会采用原开挖土壤或其它材料,但其中不得含有冻土、结块粘土及最 大直径不得超过200mm的石块。整个管道一一土壤系统的结构如下图所示:O3.7维修技术 :对于小口径管道,可以开挖足够的空间,切除破损管道换上一段新的管道进 行维修;大口径管道的维修可以采用法兰连接的方法完成:先切除破坏的管道,然 后将对接焊机放入沟中,将支撑环熔接到管道的每一端,然后用法兰
14、连接替换的管 道,法兰连接段的长度必须经过预先计算适合管道之间的间距大小,下图显示了上 述两种类型的管道维修方法。此外,可以使用带有完整密封圈的护套型修补夹具进行修补,但该修补方法与 法兰或熔接修补不同,不属于永久性修补。这种类型的修补一般适用于埋地应用领 域,因为压实的土壤会限制管道热膨胀运动和因内压作用导致的拉力,一般而言, 修补夹具越长,热塑性管道的密封效果越好,推荐采用最小夹具长度为管道公称外 径的1.25 2倍,当管道擦试干净,清除所有异物以后,夹具应均匀地夹紧。夹具 安装好发后,在通水加压之前应完成回填和压实。管道系统中的破坏管件 一般采用法兰连接的方式换 上一个新的管件,不推荐采
15、用 热空气或挤出焊接的方法进 行修补。对于水下管道系统,为了 完成水下管道的修补,管道末 端必须抬到水面以上,然后熔 接一个法兰支撑环,然后再将管道放回水底位置并用螺丝在水下拧紧。此外,在某些特定的场所,可采用热收缩套或电熔修补管件去修补一个管道刺孔或泄漏点,收缩套的类型很多,套筒内侧涂覆一层特制的密封剂,当受热时,密 封剂靠机械力作用进入刺孔或接头处,可防止更大的泄漏发生。3.8注意事项尽管目前PE管道已经成功应用于许多领域,但在使用过程中仍需要注意以下 几个事项:热熔连接:热熔连接时,温度必须到 210土 10C,应注意避免过火烧焦 埋地:在管沟内工作时,心须考虑必要的安全措施。测试:推荐
16、以水为压力测试介质,要测试时,应采取措施防止管道运动或损 坏。定位:聚乙烯材料不能被磁性定位设备所控制,可采用其它方法检测聚乙烯 管线,包括示踪线、标示带、检测带、画线标示、电子标示系统和声控管线示踪方 法进行探测。气压:PE管道不能应用于高压气体输送领域。应用范围:有些场合不推荐使用PE管道,请向供货商咨询其耐化学腐蚀性 能。静电:PE管道常伴有高的静电,在易燃易爆气体场合,应采取相应的消除 静电的措施。冲击性能:PE管道抗冲性好,用锤子去敲打管道,应注意管道会产生一定的回弹力盘卷:盘卷的小口径PE管道像弹簧一样储存有能量,如果切开包装带,会 产生较大的回弹力。储存:如果管材必须堆积储存,那么应该避免过高堆积,并且应直排堆放, 如果管道的堆放不适当,管材可能会发生变形。重量:尽管PE管道较其它传统管材轻,但仍具有一定的重量,因此在搬运 和施工时应小心谨慎。卸货:必须使用正确的卸货设施,应检查所有用于搬运的工具是否符合要求。江苏江特科技有限公司
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