聚乙烯管道系統(tǒng)的構(gòu)成與施工

時間：2024-08-19 06:47:13 理工畢業(yè)論文我要投稿

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摘要：聚乙烯管道系統(tǒng)在國外應用已有幾十年的歷史，近幾年在國內(nèi)也得到輕快的發(fā)展。本文著重介紹了聚乙烯管網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成、施工、及施工過程中的注意事項。

1聚乙烯管道系統(tǒng)的構(gòu)成

1.1管材

(1)尺寸規(guī)格

目前，國內(nèi)已有北京、西安、大連、武漢、香港等地開始應用φ315口徑，甚至達到φ400。

(2)顏色

A、GBl5558.1規(guī)定，燃氣用聚乙烯管道的顏色為黃色或黑色加黃條；

B、GB13663規(guī)定，給水用聚乙烯規(guī)定為藍色或黑色加藍條

(3)長度

長度一般為12米／根(標準規(guī)定為6、9、12米／根)，小口徑管可盤卷。

(4)性能指標

———短期靜液壓強度：

在20℃、環(huán)向應力9MPa下，韌性破壞時間應大于100小時

在80℃、環(huán)向應力4.6MPa下，脆性破壞時間應大于165小時

———熱穩(wěn)定性：在200℃下，應大于20分鐘

———耐應力開裂：在80℃、環(huán)向應力4MPa下，應不小于170小時

———壓縮復原在80℃、環(huán)向應力4MPa下，應大于170小時

———縱向回縮率：在110℃下，應不大于3％

———斷裂延伸率：應大于350％

(5)壓力等級

A、對于不同燃氣，有不同的壓力等級，CJJ63—95有明確的規(guī)定：

同時還規(guī)定，當輸送不含冷凝液的人工煤氣時壓力可適當提高，但不宜超過0.2MPa，當輸送不含冷凝液的氣態(tài)液化石油氣時，工作壓力可適當提高，但不宜超過0.3MPa。當輸送其它燃氣時，經(jīng)充分論證，在保證安全的前提下，可參照相似氣種確定工作壓力。

以上規(guī)定是以PE80為基礎(chǔ)給出的。

B、對于水管道，ISO4427中是按原材料的不同等級(PElOO、PE80、PE63等)、標準尺寸比(SDR)給出的。

對于不同的使用溫度，在保證50年的使用壽命的前提下又給出了壓力折減系數(shù)。

EN1555給出的工作壓力根據(jù)以下公式確定：

MOP＝2*MRS／(C*(SDR—1))

式中

MOP：最大允許工作壓力

MRS：材料的最小要求強度

SDR：標準尺寸比

C：設(shè)計使用系數(shù)

燃氣C≥2.0

水C≥1.25

1.2管件

(1)管件的分類

①根據(jù)管件的生產(chǎn)方式不同，可將管件分為注射管件及焊接管件兩大類。大部分管件都可用注射成型的方法制造。但對于一些壁厚、體積、重量都較大的管件，可采用焊接的方法制造。

②根據(jù)施工方法、用途的不同，可將聚乙烯管件分為電熱熔管件、熱熔對接管件、承插管件、鋼塑轉(zhuǎn)換接頭等類型。

A、電熱熔管件：

電熱熔管件是應用某種方法將電熱絲布置于管件的內(nèi)表面，施工時將管子與管件配合后用專用的加熱控制電源將管件中的電熱絲通電加熱，使管件與管材的接觸表面熔化結(jié)合，冷卻后使管件與管材牢固、密封地結(jié)合在一起。由于施工快捷方便，焊接效果好，電熱熔管件是目前世界上聚乙烯管材連接件中應用最為廣泛的一種。此種管件的缺點是制造成本較高。

各生產(chǎn)廠家一般使用獨有的設(shè)計和擁有專利的技術(shù)將電熱絲布置嵌入管件中。因此，在使用這種管件時必須選擇合理的與之相匹配的焊機才能產(chǎn)生最佳的焊接效果。電熱熔管件可用于燃氣和給水系統(tǒng)。

B、熱熔對接管件熱熔對接管件是指適用于熱板對接焊的管件。熱熔對接管件可用于燃氣和給水系統(tǒng)。

C、熱熔承插管件熱熔承插管件是用于承插焊連接的管件。一般口徑較小，主要用于室內(nèi)給水系統(tǒng)，在燃氣領(lǐng)域基本不用。

D、鋼塑轉(zhuǎn)換接頭鋼塑轉(zhuǎn)換是實現(xiàn)鋼管向塑管、塑管向鋼管轉(zhuǎn)換的專用管件。在工廠加工成型，可用于燃氣和給水系統(tǒng)。

③按工程習慣，聚乙烯管道系統(tǒng)的管件又可分為：套筒、彎頭、三通、鞍型三通、變徑、端堵、法蘭、鋼塑轉(zhuǎn)換等。

(2)管件階性能

———短期靜液壓強度：

在20℃、環(huán)向應力9MPa下，韌性破壞時間應大于100小時

在80℃、環(huán)向應力4.6MPa下。脆性破壞時間應大于165小時

———熱穩(wěn)定性：在200℃下，應大于20分鐘

———加熱伸縮管件外徑及長度變化不超過5％，管件外形不允許有明顯變化。

1.3PE球閥

PE球閥是聚乙烯燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)中不可缺少的控制元件。它開啟、關(guān)閉的力矩小，閥門無腐蝕，不需維護和維修，使用壽命50年，聚乙烯管網(wǎng)系統(tǒng)的完整性提高。整體式的閥體，免除了泄漏的可能，PE球閥與PE管道連接時，無需設(shè)置閥門井，直埋施工，閥體兩端的直口可使用對接焊或電熔焊方便的連接，閥門的開、關(guān)在地面操作。

PE球閥主要用于燃氣輸配的管網(wǎng)系統(tǒng)中，以前依賴進口，現(xiàn)已國產(chǎn)化。

1.4焊接機具

聚乙烯(PE)管道焊接通用原理：

聚乙烯(PE)一般可在190℃—240℃之間的范圍內(nèi)被熔化(不同原材料牌號的熔化溫度一般亦不全相同)，此時若將管材(或管件)兩熔化的部分充分接觸，并保有適當?shù)膲毫?電熱熔焊接的壓力，來源于焊接過程中聚乙烯自身產(chǎn)生的熱膨脹)，冷卻后便可牢固地融為一體。

按焊接方式不同，一般可分電熱熔焊接和熱熔焊接。

A、電熔焊及電熔焊機電熱熔焊接是通過對預埋于電熱熔管件內(nèi)表面的電熱絲的通電而使其加熱，從而使管件的內(nèi)表面及管材(或管件)的外表面分別被熔化，冷卻到要求的時間后而達到焊接目的。

電熱熔焊接優(yōu)點：

—施工迅速；

—焊口可靠性高；

—保持管道內(nèi)壁光滑。不影響流通量；

—還有一突出優(yōu)點是：電熱熔焊接可用于不同牌號聚乙烯原料生產(chǎn)的管材和管件及不同熔融指數(shù)聚乙烯原料生產(chǎn)的中、高密度聚乙烯管材和管件的連接。

電熔焊機一般具有如下特點：