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聚乙烯(HDPE)实壁给水管施工步骤和管材性能详解

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一、PE给水管材安装施工方法:

1、管沟开挖

管沟开挖应严格按照设计图施工,PE管的柔性好、重量轻,可以在地面上预制较长管线,当地形条件允时,管线的地面焊接可使管沟的开挖宽度减小。PE管埋设管顶覆土厚度为:车行道下>0.9m;人行道下>0.75m;绿化带下或居住区0.6m;永久性冻土或季节性冻土层,管顶埋深应在冰冻线以下。在结实、稳固的沟底,管沟的宽度由施工所需的操作空间决定。

最小管沟宽度值

管道公称直径(mm) 最小管沟宽度(m)
75~400 D+0.3
大于400 D+0.5

当在地面连接时,沟宽为D+0. 3m;当在沟内安装或开沟回填有困难时开沟宽度为D+0.5m,且总宽度不小于0. 7m。在沙土或淤泥的管沟中,可以采取放坡开挖。

湖北PE实壁给水管联系人:易经理 17399989993

2、管沟底面的处理

如果管沟底部平整且土壤中基本没有大石块或底部土层没有扰动,就无需平整:如果底部土层被扰动,则采用直径20 50m级配碎石混合沙土和粘土后整平,垫层厚度为150m压实度应大于90%。尽可能避免管道表面划伤。

3、管道热熔焊接施工流程图

材料准备→就位→对中→夹紧 →切削→复核→加热→切换→熔融对接→冷却→检查

4、焊接准备

焊接准备主要是检查焊机状况是否满足工作要求。如检查机具各个 部位的紧固件有无脱落或松动;检查机电线路连接是否正确、可靠;检查液压箱内液压油是否充足;确认电源与机具输入要求是否相匹配;加热板是否符合要求(涂层是否损伤);铣刀和油泵开关等的运行情况等。

5、 管道焊接工艺

①用净布清除两对接管口的污物,将管材置于机架卡瓦内,两端管口向内伸出的长度应基本相等(在满足铣削和加热要求的前提下应尽可 能缩短,通常为25 30mm)。若伸出管材机架外的管道部分较长,应用支撑架托起外伸部位,使管材轴线与机架中心线处于同一高度,调整管道对接的同轴度,然后用卡瓦紧固好。

②置入铣刀,开启铣刀电源,然后缓慢合拢两管材对接端,并加以适当的压力,直到两端面均有连续的切屑出现,方可解除压力,稍后即可退出活动架,关掉铣刀电源。切削过程中应通过调节铣刀片的高度控制切屑厚度,切屑厚度-般控制在 0.5 1.0mm为宜。

③取出铣刀,合拢两对接管口,检查管口对齐情况。其错位量应不超过管壁厚度的10%成1m中的较小值,通过调整管材直线度和松紧卡瓦 可在一定程度上改善管口的对位偏差;管口合拢后其接触面间应无明显缝隙,缝隙宽度不能超过0. 3mm (D≤225mm)、0. 5mm (225mm<D≤ 400mm) 或1.Omm(D>400mm)。如不满足上述要求应重新铣削,直到满足要求为止。

6、确定机架拖拉管道拉力的大小(移动夹具的摩擦阻力)由于在管 道对接过程中,所连接管道长短不一,因而机架带动管道移动所需克服 的阻力不一致,在实际控制中,这个阻力应叠加到工艺参数压力上,得到实际使用压力。

7、 在可控压力下焊接加热板温度达到设定值后,放入机架;施加规定的压力,直到两边最小卷边达到规定宽度时压力减小到规定值(使管口 端面与加热板之间刚好保持接触),以便吸热;当达到焊接规定时间后, 退开活动架,迅速取出加热板,然后合拢两管端,切换时间应尽可能短,不能超过规定值。冷却到规定的时间后,卸压,松开卡瓦,取出对接好的管材。

8、管道敷设

管道一般在地面预先焊接好(管径<110mm的管道应采用电熔焊焊接: 管径110mm的管道可采用热熔焊或电熔焊焊接)。在管道放入管沟之前,应对管道进行全面检查,在没有发现任何缺陷的情况下, 采取吊入或滚入法管。保证设计的埋深及与其它管线的间距。

9、蛇行敷设

由于聚乙烯管的线膨胀系数比金属管高十余倍,所以对温度变化较敏感,因此,可根据P管的柔性,蜿蜒敷设和随地形弯曲数设,但弯曲半径应满足要求。

10、 警示带

为保护管线在日后运行,不受人为的意外损坏,应在管线的上方, 距管顶不小于300m处敷设一条警示带, 该警示带应与管线一样,具有不低于五十年的寿命。警示带上应标出醒目的提示字样,例如:危险!下有管道危险! XX 公司抢修电话XX。

11、特殊地段的施工

特殊地段系指穿越铁路、河流、桥梁和重要道路等地段。在特殊地 段敷设时应往意以下几点:

①在这些地段敷设PE管道首先要征得有关管理部门的同意。

②由于聚乙烯管道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材。

③若-定要使用聚乙烯管材时,则应增加套管或采取其它防护措施。

④PE管在穿越河道地埋敷设施工时,应采用特制预应力高标号预制混凝土管保护通过。在穿越的同时,也应对较宽河道进行围堰施工,长距离进行分段围堰。

⑤PE管在穿越桥梁地埋敷设施工时,应在道路边人行道下增设埋管通道通过。

12、地质上的断裂带、明显存在非均匀性沉降的地段、管基处理耗资巨大等地段也应视为特殊地段。由于PE 管的断裂伸长率是钢管的15~30倍,因此在这些地段之中,0. IMPa以下的排污管道采用PE管材具有特殊意义,对该处管线只要注意观察地面不均匀沉降情况即可。一般的沉降不会产生断裂酿成事故(日本圾神大地震未造成PE管断裂即是证 明)。当沉降达到定程度后,可进行有计划的更换,既保证安全又能掌握运行的主动权。

13、内插敷设

插入管铺设是PE管材的一种特殊敷设形式。 传统的管线多为铸铁管或钢管,由于气质的改变、压力的提高和腐蚀严重等均会产生泄漏,此时需更换新管线。在城市中沿道路敷设的排污管线中,要全面开挖取出报废的旧管线再埋人新管线不仅耗资巨大,且对城市交通及环境将带来不利影响。PE 轻质柔性管材的出现,使得这种更新产生了重大的变革。 目前国外较多采用的方法是:沿原有金属管线每隔一定距离挖掘一个工 作坑,将旧管线割断,并对其内部进行清扫,然后将PE管插入其中,非常简单的工作即可完成更新。

14、试压

PE压力污水管道系统在投入运行之前应进行压力试验。压力试验包括强度试验和气密性试验。测试时一般采用水作为试验介质。

①强度试验:在排除待测试管道内的空气后,以稳定的升压速度将压力提高到要求的压力值。压力表尽可能设置在该管道的最低处。试验初始,应将压力上升到工作压力并停留足够的时间保证管道充分膨胀,这 一过程需2~ 3小时,当压力稳定后,将压力升到工作压力的1.5倍,稳压1小时,仔细观察压力表,并沿线检查,如果在测试过程中并无肉眼 可见的泄漏或发生明显的压降,则管道通过压力试验(由于管道膨胀,有 一定的压降属正常变化)。

②气密性试验:气密性试验的压力不应超过工作压力的1.15倍,当管道压力达到试验压力后,应保持定的时间使管道内试验介质温度与管道环境温度达到一致, 待温度、压力均稳定后,开始计时,一般情况 下,气密性试验应稳压24小时,如果没有明显的泄漏或压降则通过气密性试验。

15、PE管道焊接主要工艺控制参数表 

壁厚

en(mm)

 

加热时的卷边

高度h(mm)

吸热时间

ta2(s)

允许最大

切换时间

tu(s)

 

增压时间

tf1(s)

 

焊缝在保压

状态下的冷

却时间tf2(min)

温度T:(210±10)

℃吸热压力pa1:

0.15MPa

ta2=10×e温度T:

(210±10)℃吸热压

力pa2:0.02MPa

pf1=pf2=

0.15MPa

<4.5 0.5 45 5 5 6
4.5-7 1.0 45-70 5-6 5-6 6-10
7-12 1.5 70-120 6-8 6-8 10-16
12-19 2.0 120-190 8-10 8-11 16-24
19-26 2.5 190-260 10-12 11-14 24-32
26-37 3.0 260-370 12-16 14-19 32-45
37-50 3.5 370-500 16-20 19-25 45-60
50-70 4.0 500-700 20-25 25-35 60-80

二、安装工艺和流程

1、管道施工

聚乙烯(PE)管道按照行业标准CJJ/T98《建筑给水聚乙烯类管道工 程技术规程》要求施工。

2、管材、管件运输及贮存

先将仓库附近的一块空场地平整出来,管材和管件到货后,小心搬运至空场地,整齐摆放,堆成三层,不得剧烈碰撞,避免接触尖锐物件。 若PE管被刮伤,刮伤深度超过1cm,则将其切除。管材堆放好后,面上盖一层油毛毡,避免日晒雨淋。PE管受温度影响较大,值班人员经常检 查,发现未防护好的及时处理。

3、管道连接

管道的连接方式主要有: dn (公称外径)≤63mm时,采用热熔承插连接或电熔连接;dn≥75mm时,采用热熔对接或电熔连接;与金属管及管路附近的连接,采用法兰连接或过渡管件连接等方法。

◆热熔对接

采用热熔对接焊机,DN110- -DN1600m规格管材一般采用此法,具体步骤如下:

①将需安装连接的两根PE管材同时放在热熔器夹具上(夹具可根据 所要的管径大小更换夹瓦),每根管材另一端用管支架托起至同一水平面。

②将管材待连接端清洁干净,用电动铣刀分别将管材断面铣平整,确保两管材接触面能充分吻合,若连接端不干净,则易产生漏水现象。

③校直两对接件,使其错位量不大于2mm。

④放入加热板,将电加热板升温到210度,放置两管材端面中间,操作电动液压装置管材端面同时完全与电热板接触加热;

⑤抽调加热板,再次操作液压装置使以熔融的两管材端面充分对接并液压装置(防止反弹);

⑥迅速接合两加热面,升压至熔接压力30Pa并保压冷却;

⑦管材在加热过程中做好防风措施,冷却过程中,应逐步进行,不宜急温。

管材壁厚(mm) 加热时间(s) 加工时间(s) 冷却时间(min)
2-3.9 30-40 3-4 4-5
4-6.9 40-90 3-5 6-10
7-11.5 80-160 5-8 10-16
20-25.5 170-210 10-15 20-30
28-32.5 210-250 15-25 30-40

◆热熔承插连接

DN20- 63mm规格管材一般采用此法, 具体流程如下:

①用管剪根据安装需要将管材剪断;

②在管材待承插深度处标记号;

③将热熔机模头加温至20C左右;

④同时加热管材、管件,然后承插(承插到位后待片刻松手,在加热、承插、冷却过程中禁止扭动;

⑤自然冷却;

⑥施工完毕经试验压验收合格后投入使用;

外径(mm) 20 25 32 40 50 63
熔接深度(mm) 15 17 19 21 24 28
加热时间(mm) 5 7 8 12 18 24
插热时间(mm) 4 4 6 6 6 8
冷却时间(mm) 2 2 4 4 6 8

 ◆电熔连接(适用管径dn630mm):

①将PE管材完全插入电熔管件内;

②将专用电熔机两导线分别接通电熔管件正负两级;

③接通电源加热电热丝使内部接触处FE熔融; 

④冷却完毕;

⑤施工完毕后需经试压验收合格后,方可封管投入使用。

4、回填夯实

管道安装敷设完毕,待隐葳工程验收后,应立即回填,回填时应符合下列规定:

①防止槽内积水造成管道漂浮,如有积水,应想办法排尽;

②对石方、土石混合地段的管槽回填时,应先装运粘土或砂土回填至管项200-300mm,夯实后再回填其它杂土;

③回填必须从管两侧同时回填,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,宣在管道 屯满水的情况下进行,管道 敷设后不宜长时间处于空管状态。

三、物理性能 

管材的物流力学性能
项目 要求 试验方法
熔体质量流动速率 加工前后MFR变化不大于20% GB/T3682.1
氧化诱导时间 ≧20min GB/T19466.6-2009
纵向回缩率 ≦3% GB/T6671-2001
灰分 ≦0.1% GB/T9345.1-2008
断裂伸长率 ≧350% GB/T8804.3-2003
管材的静液压强度(PE100级管材)
项目 要求 环应力 试验方法

静液压强度

(20℃,100h)

无破坏,无渗漏 12.0MPa GB/T6111-2003

静液压强度

(80℃,165h)

无破坏,无渗漏 5.4MPa

静液压强度

(80℃,1000h)

无破坏,无渗漏 5.0MPa

四、应用领域

1、 高速公路纵向、横向排水及透水;

2、高速公路各种档土墙背面及边沟垂直、水平排水;

3、隧道、地下道之排水;

4、市政工程、 净水厂、污水厂、垃圾场等给排水;

5、高尔夫球场、运动场、公园等休歇绿地之排水;

6、 山坡地开发边坡水土保持;

7、整地工程之地下排水;

2020年8月2日 09:15
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