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聚乙烯管道系統的構成與施工
摘要：聚乙烯管道系統在國外應用已有幾十年的歷史，近幾年在國內也得到輕快的發(fā)展。本文著(zhù)重介紹了聚乙烯管網(wǎng)系統的構成、施工、及施工過(guò)程中的注意事項。
1聚乙烯管道系統的構成
1.1管材
(1)尺寸規格
目前，國內已有北京、西安、大連、武漢、香港等地開(kāi)始應用φ315口徑，甚至達到φ400。
(2)顏色
A、GBl5558.1規定，燃氣用聚乙烯管道的顏色為黃色或黑色加黃條；
B、GB13663規定，給水用聚乙烯規定為藍色或黑色加藍條
(3)長(cháng)度
長(cháng)度一般為12米／根(標準規定為6、9、12米／根)，小口徑管可盤(pán)卷。
(4)性能指標
———短期靜液壓強度：
在20℃、環(huán)向應力9MPa下，韌性破壞時(shí)間應大于100小時(shí)
在80℃、環(huán)向應力4.6MPa下，脆性破壞時(shí)間應大于165小時(shí)
———熱穩定性：在200℃下，應大于20分鐘
———耐應力開(kāi)裂：在80℃、環(huán)向應力4MPa下，應不小于170小時(shí)
———壓縮復原在80℃、環(huán)向應力4MPa下，應大于170小時(shí)
———縱向回縮率：在110℃下，應不大于3％
———斷裂延伸率：應大于350％
(5)壓力等級
A、對于不同燃氣，有不同的壓力等級，CJJ63—95有明確的規定：
同時(shí)還規定，當輸送不含冷凝液的人工煤氣時(shí)壓力可適當提高，但不宜超過(guò)0.2MPa，當輸送不含冷凝液的氣態(tài)液化石油氣時(shí)，工作壓力可適當提高，但不宜超過(guò)0.3MPa。當輸送其它燃氣時(shí)，經(jīng)充分論證，在保證安全的前提下，可參照相似氣種確定工作壓力。
以上規定是以PE80為基礎給出的。
B、對于水管道，ISO4427中是按原材料的不同等級(PElOO、PE80、PE63等)、標準尺寸比(SDR)給出的。
對于不同的使用溫度，在保證50年的使用壽命的前提下又給出了壓力折減系數。
EN1555給出的工作壓力根據以下公式確定：
MOP＝2*MRS／(C*(SDR—1))
式中
MOP：最大允許工作壓力
MRS：材料的最小要求強度
SDR：標準尺寸比
C：設計使用系數
燃氣C≥2.0
水C≥1.25
1.2管件
(1)管件的分類(lèi)
①根據管件的生產(chǎn)方式不同，可將管件分為注射管件及焊接管件兩大類(lèi)。大部分管件都可用注射成型的方法制造。但對于一些壁厚、體積、重量都較大的管件，可采用焊接的方法制造。
②根據施工方法、用途的不同，可將聚乙烯管件分為電熱熔管件、熱熔對接管件、承插管件、鋼塑轉換接頭等類(lèi)型。
A、電熱熔管件：
電熱熔管件是應用某種方法將電熱絲布置于管件的內表面，施工時(shí)將管子與管件配合后用專(zhuān)用的加熱控制電源將管件中的電熱絲通電加熱，使管件與管材的接觸表面熔化結合，冷卻后使管件與管材牢固、密封地結合在一起。由于施工快捷方便，焊接效果好，電熱熔管件是目前世界上聚乙烯管材連接件中應用最為廣泛的一種。此種管件的缺點(diǎn)是制造成本較高。
各生產(chǎn)廠(chǎng)家一般使用獨有的設計和擁有專(zhuān)利的技術(shù)將電熱絲布置嵌入管件中。因此，在使用這種管件時(shí)必須選擇合理的與之相匹配的焊機才能產(chǎn)生最佳的焊接效果。電熱熔管件可用于燃氣和給水系統。
B、熱熔對接管件熱熔對接管件是指適用于熱板對接焊的管件。熱熔對接管件可用于燃氣和給水系統。
C、熱熔承插管件熱熔承插管件是用于承插焊連接的管件。一般口徑較小，主要用于室內給水系統，在燃氣領(lǐng)域基本不用。
D、鋼塑轉換接頭鋼塑轉換是實(shí)現鋼管向塑管、塑管向鋼管轉換的專(zhuān)用管件。在工廠(chǎng)加工成型，可用于燃氣和給水系統。
③按工程習慣，聚乙烯管道系統的管件又可分為：套筒、彎頭、三通、鞍型三通、變徑、端堵、法蘭、鋼塑轉換等。
(2)管件階性能
———短期靜液壓強度：
在20℃、環(huán)向應力9MPa下，韌性破壞時(shí)間應大于100小時(shí)
在80℃、環(huán)向應力4.6MPa下。脆性破壞時(shí)間應大于165小時(shí)
———熱穩定性：在200℃下，應大于20分鐘
———加熱伸縮管件外徑及長(cháng)度變化不超過(guò)5％，管件外形不允許有明顯變化。
1.3PE球閥
PE球閥是聚乙烯燃氣管網(wǎng)系統中不可缺少的控制元件。它開(kāi)啟、關(guān)閉的力矩小，閥門(mén)無(wú)腐蝕，不需維護和維修，使用壽命50年，聚乙烯管網(wǎng)系統的完整性提高。整體式的閥體，免除了泄漏的可能，PE球閥與PE管道連接時(shí)，無(wú)需設置閥門(mén)井，直埋施工，閥體兩端的直口可使用對接焊或電熔焊方便的連接，閥門(mén)的開(kāi)、關(guān)在地面操作。
PE球閥主要用于燃氣輸配的管網(wǎng)系統中，以前依賴(lài)進(jìn)口，現已國產(chǎn)化。
1.4焊接機具
聚乙烯(PE)管道焊接通用原理：
聚乙烯(PE)一般可在190℃—240℃之間的范圍內被熔化(不同原材料牌號的熔化溫度一般亦不全相同)，此時(shí)若將管材(或管件)兩熔化的部分充分接觸，并保有適當的壓力(電熱熔焊接的壓力，來(lái)源于焊接過(guò)程中聚乙烯自身產(chǎn)生的熱膨脹)，冷卻后便可牢固地融為一體。
按焊接方式不同，一般可分電熱熔焊接和熱熔焊接。
A、電熔焊及電熔焊機電熱熔焊接是通過(guò)對預埋于電熱熔管件內表面的電熱絲的通電而使其加熱，從而使管件的內表面及管材(或管件)的外表面分別被熔化，冷卻到要求的時(shí)間后而達到焊接目的。
電熱熔焊接優(yōu)點(diǎn)：
—施工迅速；
—焊口可靠性高；
—保持管道內壁光滑。不影響流通量；
—還有一突出優(yōu)點(diǎn)是：電熱熔焊接可用于不同牌號聚乙烯原料生產(chǎn)的管材和管件及不同熔融指數聚乙烯原料生產(chǎn)的中、高密度聚乙烯管材和管件的連接。
電熔焊機一般具有如下特點(diǎn)：
—焊機均由自身的微機控制；
—可根據環(huán)境溫度不同自動(dòng)調整加熱時(shí)日；
—具備更加完善的智能化狀態(tài)判斷功能和保護功能；
—能保存焊接參數，可隨時(shí)查閱�？呻S時(shí)在通用打印機上打印輸出。入檔備查。
如亞大生產(chǎn)的PFSA型全自動(dòng)電熔
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