燃气管网聚乙烯PE/HDPE管材的连接技术及施工注意事项

发布时间：2010-11-25 03:40:00

（一）聚乙烯管材的连接技术
聚乙烯管道系统连接技术的优劣，直接关系到燃气管网系统的运行效果和使用寿命。按焊接方式的不同，聚乙烯管道的连接一般分为两种——热熔连接和电熔连接。聚乙烯管道焊接通用原理是聚乙烯一般可在190～240℃之间的范围内被熔化（不同原料牌号的熔化温度一般也不相同），此时若将管材（或管件）两熔化的部分充分接触，并保持有适当的压力（电熔焊接的压力来源于焊接过程中聚乙烯自身产生的热膨胀），冷却后便可牢固地融为一体。由于是聚乙烯材料之间的本体熔接，因此接头处的强度与管材的本身的强度相同，此外与金属管道连接需采用钢塑过渡接头或法兰连接。热熔连接和电熔连接方式的优缺点比较见下表：
表1.热熔连接和电熔连接方式的对比

名称	要求
电熔连接	1. 需要有专用的电熔焊机。 2. 适用于所有规格尺寸的管材。 3. 可用于不同牌号、材质的管材与管材、管材与管件连接。 4. 不易受环境、人为因素影响。 5. 设备投资低，维修费用低。 6. 连接操作简单易掌握。
热熔连接	1. 需要有专用的热熔焊机。 2. 一般适用于公称直径大于63mm的管材。 3. 适用于同牌号、材质的管材与管材、管材与管件连接。性能相似，不同牌号、材质的管材与管材、管材与管件连接，需试验验证。 4. 易受环境、人为因素影响。 5. 设备投资高 6. 连接费用低。 7. 操作人员需进行专门培训，具有一定的经验。

聚乙烯管道连接时应注意如下事项：
(1)管道连接前应对管材、管件及附属设备、阀门、仪表按设计要求进行校对,并应在施工现场进行外观检查,符合要求方准使用。
(2)每次连接完成后,应进行外观质量检验,不符合要求的必须切开返工。
(3)操作人员应培训上岗。
(4)每次收工时,管口应临时堵封。
(5)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。
1．热熔对接
    热熔对接是采用热熔对焊机来加热管端，使其熔化，迅速将其贴合，保持有一定的压力，经冷却达到熔接的目的。各尺寸的PE管均可采取热熔对接方式连接（公称直径小于63mm的管材推荐采用电熔连接）,该方法经济可靠,其接口在承拉和承压时都比管材本身具有更高强度,华亚管材热熔连接温度：210±10℃。
    使用该方法时,设备仅需热熔对接焊机,具体步骤如下：
（1）待连接管材置于焊机夹具上并夹紧。
（2）清洁管材待连接端并铣削连接面。
（3）校直两对接件,使其错位量不大于壁厚的10%。
（4）放入加热板加热，加热完毕,取出加热板。
（5）迅速接合两加热面,升压至熔接压力并保压冷却。
2．电熔承插连接
    电熔承插连接使通过对预埋于电熔管件内表面的电热丝通电而使其加热，从而使管件的内表面及管材（或管件）的外表面分别被熔化，冷却到要求的时间后而达到焊接的目的。电熔承插连接的特点是连接方便、迅速，接头质量好，外界因素干扰小，在口径较小的管道上应用比较经济，步骤如下：
（1）清洁管材连接面上的污物，标出插入深度，刮除其表皮。
（2）管材固定在机架上,将电熔管件套在管材上。
（3）校直待连接件，保证在同一轴线上。
（4）通电，熔接。
（5）冷却。
    连接时,通电加热时的电压和加热时间选择应符合电熔连接机具生产厂家及管件生产厂家的规定。电熔连接冷却期间，不得移动连接件或在连接件上施加任何外力。 3．钢塑连接
PE管道在和钢管及阀门连接时采用钢塑过渡接头连接和钢塑法兰连接。对于小口径的聚乙烯管（DN≤63），一般采用一体式钢塑过渡接头；对于大口径的聚乙烯管（DN>63），一般采用钢塑法兰连接。
（1）钢塑过渡接头
①钢塑过渡接头的PE管端与PE管道连接按热熔和电熔连接方法处理。
②钢塑过渡接头钢管端与金属管道连接应符合相应的钢管焊接、法兰连接以及机械连接的规定。
③钢塑过渡接头钢管端与钢管焊接时，应采取降温措施。
（2）钢塑法兰连接
①PE管端与相应的塑料法兰连接，按热熔和电熔连接方法处理。②钢管端与金属法兰连接，应符合相应的钢管焊接、法兰连接以及机械连接的规定。
③将金属法兰和塑料法兰活套形式连接。活套法兰片应防腐处理以提高使用寿命。
（二）燃气用聚乙烯管路的施工应注意的问题：
燃气用聚乙烯管道施工需遵守中华人民共和国行业标准《聚乙稀燃气管道工程技术规程》（CJJ 63—95）的有关规定。
1．保证设计的埋深
聚乙烯燃气管道严禁用作室内地上管道,只作埋地管道使用。将聚乙烯管道埋设在土壤中，除应遵守一般燃气管道敷设的基本要求外，还应遵循聚乙烯管敷设的特殊要求。由于聚乙烯管较金属管的强度低，所以一定要注意埋深，这涉及到管道承受的外荷载问题。聚乙烯燃气管道的最小管顶覆土厚度应符合如下规定:
埋设在车行道下时,不应小于0.8m；
埋设在非车行道下时，不应小于0.6m;
埋设在水田下时,不应小于0.8 m;
当采取有效的防护措施后,上述规定可适当降低。
2．管材敷设允许的弯曲半径
聚乙烯管柔性好，因此很容易使其弯曲，但弯曲后的管道内侧将产生压应力，外侧将产生拉应力。当材料形变超过一定限度时，会因蠕变发生破坏。聚乙烯燃气管道敷设时，应符合下列规定：
表2. 聚乙烯管材敷设允许的弯曲半径

管道公称外径D（mm）	允许的弯曲半径R（mm）
D≤50 50<D≤160 160<D≤250	30D 50D 75D
注：管段上有承插接头时，允许的弯曲半径R不应小于125D

3.蛇行敷设
由于聚乙烯管的线膨胀系数比金属管高十余倍，所以对温度的变化比较敏感。为避免产生拉应力，聚乙烯应采取蛇行敷设。
4．特殊地段的敷设
特殊地段系指穿越铁路、河流、桥梁、重要道路等地段。由于聚乙烯管相对钢管而言较易遭受人为破坏，原则上在这些地段不宜使用聚乙烯管，若一定使用聚乙烯管材，则应增加套管或采取其它防护措施。
此外，PE管道不得从建筑物和大型构筑物的下面穿越;不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越;不得与其它管道或电缆同沟敷设。PE燃气管道不宜直接引入建筑物内或直接引入附属在建筑物墙上的调压箱内,当直接用PE燃气管道引入时,穿越基础或外墙以及地上部分的PE燃气管道必须采取硬质套管保护。

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