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摘要:PE管施工工艺直接影响PE管施工质量和使用年限。本文阐述了PE管熔接和施工工艺中作为现场技术人员和操作工人有必要掌握的一些标准和规范,同时也列举出施工中的一些经验做法。应用于日常PE管施工中能大大提高施工质量。
关键词:PE管熔接铺设
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
引言
PE给水管因其具有耐腐蚀,水头损失小,使用寿命长,安装劳动强度低,材料柔韧性好等特点越来越多的应用于给水管道铺设中,新铺设的给水管路也主要采用PE管,根据多年现场铺设情况和一些标准,撰写本文,以便在今后给水管路铺设中参考,确保PE管施工质量。
管沟开挖
1.管沟开挖要统筹整个管线走向综合考虑放线,尽量选直线,遇转弯非90°时,利用PE管自然弯曲及早借角转弯,避免硬弯造成PE管爆管。弯曲半径应符合下列规定: 管径(mm)为dn≤50,50<dn≤160,160<dn≤250,dn>250时允许弯曲半径R(mm)分别为30dn,50dn75dn,100dn
2.沟底开挖宽度为dn+0.30m。遇到管道在地下连接时,应适当增加接口处沟底宽度,管道沟底宽度不宜小于dn+0.50m,以方便安装对接为宜。机械开挖管沟时应预留0.2米人工开挖尽量不破坏原土地基。
3. 施工时合理安排工序,防止水流入管沟破坏地基。当横穿车行道达不到设计深度时,应采取敷设钢制套管的措施进行保护。 人工开挖管沟时,要求管沟底部平整、密实,无尖锐物体。沟底可以有起伏,但必须平滑地支撑管材。
二、PE管熔接工艺
PE给水管热熔是将一定温度的加热板放在对好的两管或管件之间加热一定的时间,抽掉热板,将要焊的两端在一定压力下迅速对接在一起并保压一定时间冷却,即可形成一个强度高于管材本体强度的接口。它的主要步骤有:
1.材料准备:
将管道或管件置于平坦位置,放于对接机上,留足10-20mm的切削余量。尽可能减少拖动阻力,例如使用管材滚动。查看管材外观有无明显凹陷、裂痕、擦伤、划伤、发现质量隐患及时更换。
2.夹紧:
根据所焊制的管材、管件选择合适的卡瓦夹具,夹紧管材或管件的插口端,清洁插口端,为切削做好准备。
3.切削刨平:
移动可动夹具,切削所焊管段、管件端面杂质和氧化层,保证两对接端面平整、光洁、无杂质。将管材端部靠在铣刀上刨平。靠近压力(一般为0.18±0.02Mpa)应满足以使铣刀两侧能产生稳定的薄片。当管材端面或管件端面平整并互相平行时,刨平工作就算完成了,降低压力,保持铣刀转动以避免管材和管件起毛刺。刨平后管材和管件端面之间的间隙应尽可能小,符合下表规定值。管径(mm)为dn<225,225≤dn<400,400≤dn时间隙(mm)分别为:0.3,0.5,1
4.对中:
两焊管段端面要完全对中,管材或管件的插口端应尽可能对齐,不超过最大偏移量即管材壁厚的10%,不足1mm的按1mm计。
5.加热:
加热前清洁焊接表面和加热工具,加热工具上的聚乙烯残留物应用木质刮刀刮掉;检查加热工具焊接表面涂层是否完整并没有划伤;检查加热工具温度是否正确;对接温度符合下表:
管径(mm)为dn<63、63≤dn≤250、250<dn时加热板温度(℃)分别为200±10℃、210±10℃、225±10℃
将加热工具放在管材端面之间,使对接焊机上的管材靠近加热工具并施加一定的压力,直到熔化翻边达到规定的宽度;加热板与PE管接触形成翻边宽度。翻边宽度符合以下规定值。管径(mm)为dn≤180、180<dn≤315、315<dn时翻边宽度B(mm)分别为1<B≤2、2<B≤3、3<B≤4。
6.切换:
管材端面和加热工具之间刚好保持接触;达到吸热时间后,向后移动对接焊机可动夹具并移走加热工具。快速检查加热后的管材端部,确定在移动加热工具过程中是否损伤熔融的端面。
7.熔融对接:
这是焊接的关键,移动对接焊机可动夹具,迅速让两热融端面相粘并加压,为保证熔融对接质量,从移开加热板到两熔接面接触的时间(s)最大:3+0.01dn<T≤8。对接过程应始终处于熔融压力下进行,翻边宽度以2-4mm为宜。从介面接触到升到规定压力所要时间(s)最大:3+0.01dn<T≤6,对接阶段接触面的压力0.18±0.02Mpa
8.冷却:
保持对接压力不变,让接口缓慢冷却,冷却时间长短以手摸卷边生硬,感觉不到热为准。管子对接恒压稳定时间最小:10分钟。在整个对接过程和随后的冷却过程中,对接焊机应保持一定压力(应重视关注冷却过程,冷却好坏直接影响产品质量)。
9.对接完成:
冷却好后松开卡瓦,移开对接机,管子解除压力冷却时间不小于 20分钟。移动管材时,避免碰撞熔接处。
10.检查:
热熔焊时应特别注意卷边、压力和焊接时间的控制,严格按照规定的参数操作。合格的焊口应有两翻边,焊道翻边卷到管外圆周上,两翻边的形状、大小均匀一致,无气孔、鼓泡和裂纹,两翻边之间的缝隙的根部不低于所焊管子的表面。
另外需要注意的是在寒冷气候(-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。
三、管件安装施工
1.安装前检验管沟是否达到安装要求,然后查看管道外观有无明裂缝破损。
2.在管道弯头、三通、渐缩接头、消防栓等处均用C20砼设置混凝土支礅,法兰阀门用砖砌支礅加固。须等混凝土达到凝固强度时方准通水试验。
3.PE给水管与金属管道、阀门、消防栓连接时,必须采用钢塑过渡接头或专门的法兰连接。安装检修止阀时采取安全措施,作业时用力不宜太大,防止管路位移及管道接口受震破损,安装止阀(DN100以上)时阀下应垫橡胶软垫。
4.在管路隆起部位或上坡地段均应设置排气阀,以减小气、水混压对管道的冲击。管道与排气阀的比例设计为1:8。
5.管道在沟内利用其柔韧性弯曲为蛇状,增加其伸缩性,减少因基础地层变化和收缩膨胀所造成的断管故障。在长管段或管道基础较不稳定时,管道应安装伸缩节。
四、PE管水压试验
1.试验压力值是指管道末端最低点的压力。但若压力最高点的压力超过1.0 mpa,管道应采取分段试压。
2.向试压管段缓慢注水,同时将管内空气排出,逐步将各配水点封堵。
3. PE管材,加壓过快过高会产生微量膨胀,导致水压试验发生误差。因此加压应采用手压泵缓慢升压,升压时间不应小于10 min,稳压1 h,以便消除管道膨胀对试压结果的干扰。
4.稳压1 h无渗漏现象后,再补压至规定的试压压力值,15 min内的压力降不超过0.05 mpa为合格。
五、管沟回填
管道安装铺设完毕,待隐蔽工程验收后,应立即回填,回填时应符合下列规定:
1.防止沟内积水造成管道漂浮,如有积水,应想办法排尽。
2.对石方、土石混合地段的管沟回填时,应先装运粘土或砂土回填至管顶200-300mm,夯实后再回填其它杂土。
3. 机械填埋时管底以上0.5米人工填埋。填埋时从两侧同时填埋,管顶以上0.3米内不得填埋大石块,采取人工夯实,回填一层夯实一层。
4.管道试压前,一般情况下回填土不宜少于500mm。
5.管道试压后的大面积回填,宜在管道内充满水的情况下进行,管道铺设后不宜长时间处于空管状态。
六、总结
PE管熔接工艺和铺设方法掌握的好,必然熔接接头质量好,必然提高PE管使用性能,减少断管故障的发生,对保证管道正常运行至关重要。对于现场操作人员掌握以上参数和方法可以确保PE管施工质量。所以很有必要了解和掌握PE管道连接的各种技术,以保证PE管道系统的安全性,充分发挥PE管道优越性。
参考文献:
1、铁道部第四工程局,主编,《给水排水》,中国铁道出版社
2、方淯瑜,主编,《供燃气、给水用埋地聚乙烯管道》,中国建筑工业出版社
3、JINUOC塑料管道热熔对接机使用说明(浙江暨诺管业有限公司)
4、SHDS-160热熔对接焊机使用说明(成都三环金属制品有限公司)
关键词:PE管熔接铺设
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
引言
PE给水管因其具有耐腐蚀,水头损失小,使用寿命长,安装劳动强度低,材料柔韧性好等特点越来越多的应用于给水管道铺设中,新铺设的给水管路也主要采用PE管,根据多年现场铺设情况和一些标准,撰写本文,以便在今后给水管路铺设中参考,确保PE管施工质量。
管沟开挖
1.管沟开挖要统筹整个管线走向综合考虑放线,尽量选直线,遇转弯非90°时,利用PE管自然弯曲及早借角转弯,避免硬弯造成PE管爆管。弯曲半径应符合下列规定: 管径(mm)为dn≤50,50<dn≤160,160<dn≤250,dn>250时允许弯曲半径R(mm)分别为30dn,50dn75dn,100dn
2.沟底开挖宽度为dn+0.30m。遇到管道在地下连接时,应适当增加接口处沟底宽度,管道沟底宽度不宜小于dn+0.50m,以方便安装对接为宜。机械开挖管沟时应预留0.2米人工开挖尽量不破坏原土地基。
3. 施工时合理安排工序,防止水流入管沟破坏地基。当横穿车行道达不到设计深度时,应采取敷设钢制套管的措施进行保护。 人工开挖管沟时,要求管沟底部平整、密实,无尖锐物体。沟底可以有起伏,但必须平滑地支撑管材。
二、PE管熔接工艺
PE给水管热熔是将一定温度的加热板放在对好的两管或管件之间加热一定的时间,抽掉热板,将要焊的两端在一定压力下迅速对接在一起并保压一定时间冷却,即可形成一个强度高于管材本体强度的接口。它的主要步骤有:
1.材料准备:
将管道或管件置于平坦位置,放于对接机上,留足10-20mm的切削余量。尽可能减少拖动阻力,例如使用管材滚动。查看管材外观有无明显凹陷、裂痕、擦伤、划伤、发现质量隐患及时更换。
2.夹紧:
根据所焊制的管材、管件选择合适的卡瓦夹具,夹紧管材或管件的插口端,清洁插口端,为切削做好准备。
3.切削刨平:
移动可动夹具,切削所焊管段、管件端面杂质和氧化层,保证两对接端面平整、光洁、无杂质。将管材端部靠在铣刀上刨平。靠近压力(一般为0.18±0.02Mpa)应满足以使铣刀两侧能产生稳定的薄片。当管材端面或管件端面平整并互相平行时,刨平工作就算完成了,降低压力,保持铣刀转动以避免管材和管件起毛刺。刨平后管材和管件端面之间的间隙应尽可能小,符合下表规定值。管径(mm)为dn<225,225≤dn<400,400≤dn时间隙(mm)分别为:0.3,0.5,1
4.对中:
两焊管段端面要完全对中,管材或管件的插口端应尽可能对齐,不超过最大偏移量即管材壁厚的10%,不足1mm的按1mm计。
5.加热:
加热前清洁焊接表面和加热工具,加热工具上的聚乙烯残留物应用木质刮刀刮掉;检查加热工具焊接表面涂层是否完整并没有划伤;检查加热工具温度是否正确;对接温度符合下表:
管径(mm)为dn<63、63≤dn≤250、250<dn时加热板温度(℃)分别为200±10℃、210±10℃、225±10℃
将加热工具放在管材端面之间,使对接焊机上的管材靠近加热工具并施加一定的压力,直到熔化翻边达到规定的宽度;加热板与PE管接触形成翻边宽度。翻边宽度符合以下规定值。管径(mm)为dn≤180、180<dn≤315、315<dn时翻边宽度B(mm)分别为1<B≤2、2<B≤3、3<B≤4。
6.切换:
管材端面和加热工具之间刚好保持接触;达到吸热时间后,向后移动对接焊机可动夹具并移走加热工具。快速检查加热后的管材端部,确定在移动加热工具过程中是否损伤熔融的端面。
7.熔融对接:
这是焊接的关键,移动对接焊机可动夹具,迅速让两热融端面相粘并加压,为保证熔融对接质量,从移开加热板到两熔接面接触的时间(s)最大:3+0.01dn<T≤8。对接过程应始终处于熔融压力下进行,翻边宽度以2-4mm为宜。从介面接触到升到规定压力所要时间(s)最大:3+0.01dn<T≤6,对接阶段接触面的压力0.18±0.02Mpa
8.冷却:
保持对接压力不变,让接口缓慢冷却,冷却时间长短以手摸卷边生硬,感觉不到热为准。管子对接恒压稳定时间最小:10分钟。在整个对接过程和随后的冷却过程中,对接焊机应保持一定压力(应重视关注冷却过程,冷却好坏直接影响产品质量)。
9.对接完成:
冷却好后松开卡瓦,移开对接机,管子解除压力冷却时间不小于 20分钟。移动管材时,避免碰撞熔接处。
10.检查:
热熔焊时应特别注意卷边、压力和焊接时间的控制,严格按照规定的参数操作。合格的焊口应有两翻边,焊道翻边卷到管外圆周上,两翻边的形状、大小均匀一致,无气孔、鼓泡和裂纹,两翻边之间的缝隙的根部不低于所焊管子的表面。
另外需要注意的是在寒冷气候(-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。
三、管件安装施工
1.安装前检验管沟是否达到安装要求,然后查看管道外观有无明裂缝破损。
2.在管道弯头、三通、渐缩接头、消防栓等处均用C20砼设置混凝土支礅,法兰阀门用砖砌支礅加固。须等混凝土达到凝固强度时方准通水试验。
3.PE给水管与金属管道、阀门、消防栓连接时,必须采用钢塑过渡接头或专门的法兰连接。安装检修止阀时采取安全措施,作业时用力不宜太大,防止管路位移及管道接口受震破损,安装止阀(DN100以上)时阀下应垫橡胶软垫。
4.在管路隆起部位或上坡地段均应设置排气阀,以减小气、水混压对管道的冲击。管道与排气阀的比例设计为1:8。
5.管道在沟内利用其柔韧性弯曲为蛇状,增加其伸缩性,减少因基础地层变化和收缩膨胀所造成的断管故障。在长管段或管道基础较不稳定时,管道应安装伸缩节。
四、PE管水压试验
1.试验压力值是指管道末端最低点的压力。但若压力最高点的压力超过1.0 mpa,管道应采取分段试压。
2.向试压管段缓慢注水,同时将管内空气排出,逐步将各配水点封堵。
3. PE管材,加壓过快过高会产生微量膨胀,导致水压试验发生误差。因此加压应采用手压泵缓慢升压,升压时间不应小于10 min,稳压1 h,以便消除管道膨胀对试压结果的干扰。
4.稳压1 h无渗漏现象后,再补压至规定的试压压力值,15 min内的压力降不超过0.05 mpa为合格。
五、管沟回填
管道安装铺设完毕,待隐蔽工程验收后,应立即回填,回填时应符合下列规定:
1.防止沟内积水造成管道漂浮,如有积水,应想办法排尽。
2.对石方、土石混合地段的管沟回填时,应先装运粘土或砂土回填至管顶200-300mm,夯实后再回填其它杂土。
3. 机械填埋时管底以上0.5米人工填埋。填埋时从两侧同时填埋,管顶以上0.3米内不得填埋大石块,采取人工夯实,回填一层夯实一层。
4.管道试压前,一般情况下回填土不宜少于500mm。
5.管道试压后的大面积回填,宜在管道内充满水的情况下进行,管道铺设后不宜长时间处于空管状态。
六、总结
PE管熔接工艺和铺设方法掌握的好,必然熔接接头质量好,必然提高PE管使用性能,减少断管故障的发生,对保证管道正常运行至关重要。对于现场操作人员掌握以上参数和方法可以确保PE管施工质量。所以很有必要了解和掌握PE管道连接的各种技术,以保证PE管道系统的安全性,充分发挥PE管道优越性。
参考文献:
1、铁道部第四工程局,主编,《给水排水》,中国铁道出版社
2、方淯瑜,主编,《供燃气、给水用埋地聚乙烯管道》,中国建筑工业出版社
3、JINUOC塑料管道热熔对接机使用说明(浙江暨诺管业有限公司)
4、SHDS-160热熔对接焊机使用说明(成都三环金属制品有限公司)