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PE管在燃气管工程中的应用

2017-05-08 15:06:57 来源:山东文远建材科技股份有限公司点击:

      PE管又称聚乙烯管,是以聚乙烯为原料生产的管道输配系统,是建设部“八五”和《国家化学建材产业“十五”计划和2010年发展规划纲要》重点推广运用的节能节材产品和塑料管道。

      PE管习惯上按照密度分为低密度聚乙烯(LDPE)管、线型低密度聚乙烯(LLDPE)管、中密度聚乙烯(MDPE)管和高密度聚乙烯(HDPE) 管。由于材料的不断进步,根据发展阶段和性能的不同,产生了材料的等级分化,密度不能反映聚乙烯作为管材的本质性能,因此目前国际上根据聚乙烯管的长期静液压强度 (MRS)对管材及其原料进行分类和命名。长期静液压强度是指连续施加在该聚乙烯树脂制管管壁上50年时引起管材破坏时所计算的在管壁上的环向张应力,国际上将聚乙烯管材料分为PE32、PE40、PE63、PE80和PE100五个等级。

      普遍采用PE80和PE100两种类型的PE管。PE80的MRS值为8MPa,其树脂共聚单体含量比较高,具有较高的长期静液压强度和耐环境应力开裂性能。PE100的MRS值为10MPa,其树脂具有双峰型分子分布、己烯共聚物,具有较高的密度和刚度,很强的蠕变抵抗能力,在提高长期静液压强度的同时,也提高了耐慢速裂纹增长和耐快速开裂扩展性能。SDR11系列的天然气管道中,PE80和PE100的最大允许工作压力分别为0.4MPa和 0.5MPa;SDR17.6系列的天然气管道中,PE80和PE100的最大允许工作压力分别为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管是目前国际上应用最为成熟的塑料压力管道之一,在性能试验和实际应用中都得到了可靠的验证。尽管PE管的耐热、耐压等性能劣于钢管,但它在防腐、施工和抗地质的强烈变化等方面仍具有明显的优势,主要表现在:

   (1)密度:随着聚乙烯密度的增加,聚乙烯材料刚性增加,拉伸强度提高。

   (2)温度:聚乙烯是一种高分子合成材料,对温度比较敏感,温度下降,聚乙烯的抗拉强度提高,PE管的低温脆化温度可达-80℃。

   (3)柔韧性:PE管具有独特的柔韧性,铺设时很容易移动、弯曲和穿插。

   (4)抗腐蚀性:PE管的化学稳定性好,具有很强抵抗各种酸、碱、盐的耐腐蚀性,因此PE管在埋地敷设时不需防腐处理。

   (5)可熔接性:PE管为热塑性塑料且具有良好的可熔接性,PE管的熔接接头可以承受轴向负荷而不发生泄漏和脱开,因此在管道接合处和弯曲处不需要进行锚定、设置支墩,施工费用大大降低,管网还更安全可靠。

   (6)卫生性:PE管在生产和加工过程中不添加任何有毒助剂,管道内壁光滑,不结垢,不滋生细菌。

   (7)经济性:PE管在城市中、低压管道的应用中,相比钢管在经济方面的优势明显,在国内众多城市中都有体现。

   3 PE管的应用技术

   3.1 PE管的连接

   PE管的应用技术主要体现在相应的施工技术,在PE管施工中连接技术是其安装工程质量的关键。PE管在深圳市燃气管网的施工中主要采用热熔连接和电熔连接。电熔连接是将所需连接的两管端插入埋有电热丝的套管中,将电热丝通以电流,将要连接的管材管件加热至熔化温度固定至接口冷却,从而形成严密牢固的接头;热熔连接是将与管轴垂直的两对应端面与加热板接触至熔化温度,将两熔化口压紧连接。PE管在DN110及以下的采用电熔连接,DN160以上采用热熔连接。

   3.2 PE管的施工[5-6]

   PE管的施工技术主要体现在:

   (1)定位放线及管沟开挖:

   首先确定管位,然后按图纸定桩、放线。放线时保证管位开挖不偏移,开挖后要求形成的沟槽底部应平整密实。若沟底遇有废旧构筑物、硬石、木头和垃圾等杂物,则必须清除,然后敷一层厚度为10cm的砂土或素土,并整平夯实。深圳市规定路面新修的三年内不能开挖,因此在对三年内的新修路面进行燃气需要使用定向钻技术、顶管技术等进行敷设。

   (2)PE管道安装及检验:

   PE管施工应先进行材料检验,然后焊接PE管,将管下沟并连通,再对管道进行吹扫、强度及气密性试验,最后回填夯实。

   在材料检验过程中,管材、管件应具有质量检验部门的产品质量检验报告和生产厂的合格证。对管材、管件进行外观及几何尺寸检查,检查管材、管件内外表面是否清洁光滑,是否有沟槽、划伤、凹陷、杂质和颜色不均等。PE管的焊接过程中必须记录焊接参数,并对焊缝自检,合格后方可进入下一焊缝焊接。

   燃气管道的吹扫介质为压缩空气,吹扫风速不得小于20m/s,需进行多次吹扫,确定吹出气流中无赃物时为合格。强度及气密试验试验介质为压缩空气,介质温度不超过40℃为宜。深圳市地下管网改造建设中,PE管的强度试验压力为设计压力的1.5倍,稳压1小时后观察压力;气密试验压力为设计压力的1.15 倍,稳压24小时后确定压力降满足要求为合格。管沟进行回填时,填细砂至管顶10cm,再分层回填杂砂石40cm,最后对路面进行夯实。

   4 PE燃气管管应用的前景

   在地下燃气管网改造工程中,PE管的特性决定了采用PE管直接更换存在问题或有隐患的钢管是可行的,并且有利于地下燃气管网建设与维护。PE管在深圳市燃气管网的应用非常广泛,技术比较成熟,在我国燃气行业的发展具有十分广阔的前景。