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PE燃气管的基础知识、选择原则、焊接知识等

2018-11-07 09:07:41 来源:山东文远建材科技股份有限公司点击:

一、聚乙烯PE燃气管的分类

        聚乙烯PE燃气管材是由聚乙烯混配料通过挤出成型工艺生产的管材,如图1。它被广泛运用于给水、燃气等行业,

根据混配料等级的不同(PE63已基本淘汰,可分为PE80PE100两种。其中:PE80级的MRS最小要求强度

8MPaPE10010MPa;根据壁厚的不同可分为SDR11SDR17,其中:SDR11为厚壁,SDR17为薄壁。

根据上述的类别,按照混配料等级及壁厚的不同,PE管可分为PE80 SDR11/PE80 SDR17/PE100 SDR11/PE100

 SDR17四种类型。

<a href='http://www.wy-pepipes.com' target='_blank'><a href='http://www.wy-pepipes.com' target='_blank'>PE燃气管</a></a>

二、聚乙烯PE管的工作压力

作为城镇燃气输配系统中常见的管材,PE管由于具备良好的防腐性能及柔性等优点,在燃气行业中得到了广泛地

运用。但相比较钢管来讲,其强度较低,不能承受较高的压力等级,根据《聚乙烯燃气管道工程技术规程》

CJJ63-2008中表4.1.3的规定,不同类型的PE管在输送天然气时所能承受的最大工作压力见表1


1 输送天然气的PE管承受的最大工作压力(单位:MPa

混配料等级

壁厚等级

SDR11

SDR17

PE80

0.5

0.3

PE100

0.7

0.4

从上表可以看出,根据不同的混配料等级及壁厚的组合,所能承受的最大工作压力也有所不同。其中,PE100

 SDR11级的PE管能承受的工作压力最大,为0.7MPaPE80 SDR17能承受的工作压力最小,为0.3MPa

由于PE管道对工作温度较为敏感,因此上面提到的最大允许工作压力还会受环境温度的影响而减小。一般

-20-20℃,我们认为温度对PE管的工作压力无影响;当环境温度高于20℃时,那么各种型号的PE管所能承

受的最大工作压力均要进行折减,折减的系数如表2


表2 工作温度对管道工作压力的折减系数

工作温度

-20℃t20

20℃<t30

30℃<t40

折减系数

1

0.9

0.76

注:表中的工作温度是指管道工作环境最高月平均温度。


三、聚乙烯PE管的使用范围

1、P0.4MPa

根据现行《城镇燃气设计规范》GB500286.3.1的规定:中、低压燃气管道宜采用聚乙烯管,次高压及以上管

道应采用钢管。根据此条规定,聚乙烯PE管在城镇燃气输配系统中只能运用于中、低压系统,不能使用于更高的

压力级制。

2、埋地

根据《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ63-20081.0.3条的规定:聚乙烯管道严禁用于建筑物内地上燃气管

道和建筑物外架空燃气管道。根据此条规定,聚乙烯PE管只能用于埋地,不能架空!

四、聚乙烯PE管的连接

根据现行《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ63中1.0.3条的规定:聚乙烯管材、管件的连接应采用热熔对接连

接或电熔连接;聚乙烯管道与金属管道的连接应采用法兰连接或钢塑转换接头连接。

针对公称直径≥90mm,推荐采用热熔连接,如图2;公称直径<90mm,宜采用电熔连接,如图3。值得注意的

是,所有直径的PE管均可采用电熔连接。

                                   图2 热熔连接(对接焊)

                                  图3 电熔连接(电熔焊)


五、聚乙烯PE管的选择

由于PE80级混配料在耐快速裂纹扩展(RCP)方面的性能不及PE100,随着聚乙烯PE管制管工艺的不断提高,目前市面上大都采用PE100级混配料作为PE管的生产原料;而壁厚方面两种等级的均有供应。

结合市面上的供货条件及各大型燃气供应单位的意见,本着经济、安全、适用的选取原则,在聚乙烯PE管的选择上,我们推荐如下:

1)公称直径>110mm,推荐采用PE100 SDR17级;

2)公称直径110mm,推荐采用PE100 SDR11级;

3)穿越特殊地段(或采用非开挖技术),应采用PE100 SDR11级;

4)公称直径>250mm,推荐采用钢管。

六、聚乙烯PE管的一点争议

聚乙烯PE管由于具有良好的防腐性,使用寿命长,施工方便等许多优点,近几年来,在城镇中、低压埋地燃气管道系统中,深受广大燃气经营单位的青睐。但如我们前面所提到的,由于强度方面的限制,在次高压的系统中则不能使用。不过关于这个问题存在一点争议。

我们知道,由于PE100 SDR11级管材的最高工作压力能达到0.7MPa,理论上可适用于次高压B级(运行压力≤0.7MPa)。同时,《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ634.3.9条提到:在次高压、中压聚乙烯燃气管道和钢骨架聚乙烯复合管道上,应设置分段阀门,并宜在阀门两侧设置放散管。此条款提到的“次高压聚乙烯燃气管道”的说法,与现行《城镇燃气设计规范》GB500286.3.2条规定的“次高压燃气管道应采用钢管”矛盾,且本条为强条。出现这种情况,我们认为行业标准CJJ63中的表述欠妥,因为次高压燃气管道的压力范围应在0.4~1.6MPa之间,而PE100 SDR11级聚乙烯PE管道理论上只能适用于运行压力≤0.7MPa的次高压B级系统,且国家标准GB50028中明确规定了次高压燃气管道应采用钢管,编委会在行业标准的编撰中应以国家标准为编制依据,进而提出更高的技术要求,而非出现此种矛盾的说法。

在燃气设计服务过程中,我们注意到,部分燃气经营单位基于CJJ63中的表述,在次高压燃气管道B级系统中采用了PE管,忽略了GB50028中的强条限制。事实上,在次高压B级输配系统中还可能存在以下两种情况,不容忽视:

1)当处于用气低峰,管道运行压力偏高(或前端配气站调压器稳压性能不好,出口压力可能高于调节压力),管内系统有可能超过最大工作压力,导致管道超压运行;

2)PE管长期处于最大工作压力边界下工作,可能会对管材的质量造成破坏,降低管道的使用寿命,甚至导致更大的事故发生,进而影响整个输配系统的安全运行。

七、结语

基于上述的分析,我们呼吁广大业主,在建设过程中,应当遵循国家标准的强制条文,在次高压系统采用强度更高的钢管,严禁采用聚乙烯PE管或钢管架聚乙烯管等管材,切勿因贪图一时的便捷,而留下更大的安全隐患。

此外,我们也建议编委会在修编《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ63时,注意一些表述的切实性,统一性,

以便更好地为广大行业人士提供指导!