一、PE給水管材安裝施工方法:
1、管溝開挖
管溝開挖應嚴格按照設計圖施工,pe管的柔性好、重量輕,可以在地面上預制較長管線,當?shù)匦螚l件允時,管線的地面焊接可使管溝的開挖寬度減小。PE管埋設管頂覆土厚度為:車行道下>0.9m;人行道下>0.75m;綠化帶下或居住區(qū)0.6m;永久性凍土或季節(jié)性凍土層,管頂埋深應在冰凍線以下。在結實、穩(wěn)固的溝底,管溝的寬度由施工所需的操作空間決定。最小管溝寬度值
管道公稱直徑(mm) | 最小管溝寬度(m) |
75~400 | D+0.3 |
大于400 | D+0.5 |
當在地面連接時,溝寬為D+0. 3m;當在溝內安裝或開溝回填有困難時開溝寬度為D+0.5m,且總寬度不小于0. 7m。在沙土或淤泥的管溝中,可以采取放坡開挖。
2、管溝底面的處理
如果管溝底部平整且土壤中基本沒有大石塊或底部土層沒有擾動,就無需平整:如果底部土層被擾動,則采用直徑20 50m級配碎石混合沙土和粘土后整平,墊層厚度為150m壓實度應大于90%。盡可能避免管道表面劃傷。
3、管道熱熔焊接施工流程圖
材料準備→就位→對中→夾緊 →切削→復核→加熱→切換→熔融對接→冷卻→檢查
4、焊接準備
焊接準備主要是檢查焊機狀況是否滿足工作要求。如檢查機具各個 部位的緊固件有無脫落或松動;檢查機電線路連接是否正確、可靠;檢查液壓箱內液壓油是否充足;確認電源與機具輸入要求是否相匹配;加熱板是否符合要求(涂層是否損傷);銑刀和油泵開關等的運行情況等。
5、 管道焊接工藝
①用凈布清除兩對接管口的污物,將管材置于機架卡瓦內,兩端管口向內伸出的長度應基本相等(在滿足銑削和加熱要求的前提下應盡可 能縮短,通常為25 30mm)。若伸出管材機架外的管道部分較長,應用支撐架托起外伸部位,使管材軸線與機架中心線處于同一高度,調整管道對接的同軸度,然后用卡瓦緊固好。
②置入銑刀,開啟銑刀電源,然后緩慢合攏兩管材對接端,并加以適當?shù)膲毫?,直到兩端面均有連續(xù)的切屑出現(xiàn),方可解除壓力,稍后即可退出活動架,關掉銑刀電源。切削過程中應通過調節(jié)銑刀片的高度控制切屑厚度,切屑厚度-般控制在 0.5 1.0mm為宜。
③取出銑刀,合攏兩對接管口,檢查管口對齊情況。其錯位量應不超過管壁厚度的10%成1m中的較小值,通過調整管材直線度和松緊卡瓦 可在一定程度上改善管口的對位偏差;管口合攏后其接觸面間應無明顯縫隙,縫隙寬度不能超過0. 3mm (D≤225mm)、0. 5mm (225mm<D≤ 400mm) 或1.Omm(D>400mm)。如不滿足上述要求應重新銑削,直到滿足要求為止。
6、確定機架拖拉管道拉力的大小(移動夾具的摩擦阻力)。由于在管 道對接過程中,所連接管道長短不一,因而機架帶動管道移動所需克服 的阻力不一致,在實際控制中,這個阻力應疊加到工藝參數(shù)壓力上,得到實際使用壓力。
7、 在可控壓力下焊接加熱板溫度達到設定值后,放入機架;施加規(guī)定的壓力,直到兩邊最小卷邊達到規(guī)定寬度時壓力減小到規(guī)定值(使管口 端面與加熱板之間剛好保持接觸),以便吸熱;當達到焊接規(guī)定時間后, 退開活動架,迅速取出加熱板,然后合攏兩管端,切換時間應盡可能短,不能超過規(guī)定值。冷卻到規(guī)定的時間后,卸壓,松開卡瓦,取出對接好的管材。
8、管道敷設
管道一般在地面預先焊接好(管徑<110mm的管道應采用電熔焊焊接: 管徑110mm的管道可采用熱熔焊或電熔焊焊接)。在管道放入管溝之前,應對管道進行全面檢查,在沒有發(fā)現(xiàn)任何缺陷的情況下, 采取吊入或滾入法管。保證設計的埋深及與其它管線的間距。
9、蛇行敷設
由于聚乙烯管的線膨脹系數(shù)比金屬管高十余倍,所以對溫度變化較敏感,因此,可根據(jù)P管的柔性,蜿蜒敷設和隨地形彎曲數(shù)設,但彎曲半徑應滿足要求。
10、 警示帶
為保護管線在日后運行,不受人為的意外損壞,應在管線的上方, 距管頂不小于300m處敷設一條警示帶, 該警示帶應與管線一樣,具有不低于五十年的壽命。警示帶上應標出醒目的提示字樣,例如:危險!下有管道危險! XX 公司搶修電話XX。
11、特殊地段的施工
特殊地段系指穿越鐵路、河流、橋梁和重要道路等地段。在特殊地 段敷設時應往意以下幾點:
①在這些地段敷設PE管道首先要征得有關管理部門的同意。
②由于聚乙烯管道相對鋼管而言較易遭受人為破壞,原則上在這些地段不宜使用聚乙烯管材。
③若-定要使用聚乙烯管材時,則應增加套管或采取其它防護措施。
④PE管在穿越河道地埋敷設施工時,應采用特制預應力高標號預制混凝土管保護通過。在穿越的同時,也應對較寬河道進行圍堰施工,長距離進行分段圍堰。
⑤PE管在穿越橋梁地埋敷設施工時,應在道路邊人行道下增設埋管通道通過。
12、地質上的斷裂帶、明顯存在非均勻性沉降的地段、管基處理耗資巨大等地段也應視為特殊地段。由于PE 管的斷裂伸長率是鋼管的15~30倍,因此在這些地段之中,0. IMPa以下的排污管道采用PE管材具有特殊意義,對該處管線只要注意觀察地面不均勻沉降情況即可。一般的沉降不會產生斷裂釀成事故(日本圾神大地震未造成PE管斷裂即是證 明)。當沉降達到定程度后,可進行有計劃的更換,既保證安全又能掌握運行的主動權。
13、內插敷設
插入管鋪設是PE管材的一種特殊敷設形式。 傳統(tǒng)的管線多為鑄鐵管或鋼管,由于氣質的改變、壓力的提高和腐蝕嚴重等均會產生泄漏,此時需更換新管線。在城市中沿道路敷設的排污管線中,要全面開挖取出報廢的舊管線再埋人新管線不僅耗資巨大,且對城市交通及環(huán)境將帶來不利影響。PE 輕質柔性管材的出現(xiàn),使得這種更新產生了重大的變革。 目前國外較多采用的方法是:沿原有金屬管線每隔一定距離挖掘一個工 作坑,將舊管線割斷,并對其內部進行清掃,然后將PE管插入其中,非常簡單的工作即可完成更新。
14、試壓
PE壓力污水管道系統(tǒng)在投入運行之前應進行壓力試驗。壓力試驗包括強度試驗和氣密性試驗。測試時一般采用水作為試驗介質。
①強度試驗:在排除待測試管道內的空氣后,以穩(wěn)定的升壓速度將壓力提高到要求的壓力值。壓力表盡可能設置在該管道的最低處。試驗初始,應將壓力上升到工作壓力并停留足夠的時間保證管道充分膨脹,這 一過程需2~ 3小時,當壓力穩(wěn)定后,將壓力升到工作壓力的1.5倍,穩(wěn)壓1小時,仔細觀察壓力表,并沿線檢查,如果在測試過程中并無肉眼 可見的泄漏或發(fā)生明顯的壓降,則管道通過壓力試驗(由于管道膨脹,有 一定的壓降屬正常變化)。
②氣密性試驗:氣密性試驗的壓力不應超過工作壓力的1.15倍,當管道壓力達到試驗壓力后,應保持定的時間使管道內試驗介質溫度與管道環(huán)境溫度達到一致, 待溫度、壓力均穩(wěn)定后,開始計時,一般情況 下,氣密性試驗應穩(wěn)壓24小時,如果沒有明顯的泄漏或壓降則通過氣密性試驗。
15、PE管道焊接主要工藝控制參數(shù)表
壁厚 en(mm) | 加熱時的卷邊 高度h(mm) | 吸熱時間 ta2(s) | 允許最大 切換時間 tu(s) | 增壓時間 tf1(s) | 焊縫在保壓 狀態(tài)下的冷 卻時間tf2(min) |
溫度T:(210±10) ℃吸熱壓力pa1: 0.15MPa | ta2=10×e溫度T: (210±10)℃吸熱壓 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、安裝工藝和流程
1、管道施工
聚乙烯(PE)管道按照行業(yè)標準CJJ/T98《建筑給水聚乙烯類管道工 程技術規(guī)程》要求施工。
2、管材、管件運輸及貯存
先將倉庫附近的一塊空場地平整出來,管材和管件到貨后,小心搬運至空場地,整齊擺放,堆成三層,不得劇烈碰撞,避免接觸尖銳物件。 若PE管被刮傷,刮傷深度超過1cm,則將其切除。管材堆放好后,面上蓋一層油毛氈,避免日曬雨淋。PE管受溫度影響較大,值班人員經(jīng)常檢 查,發(fā)現(xiàn)未防護好的及時處理。
3、管道連接
管道的連接方式主要有: dn (公稱外徑)≤63mm時,采用熱熔承插連接或電熔連接;dn≥75mm時,采用熱熔對接或電熔連接;與金屬管及管路附近的連接,采用法蘭連接或過渡管件連接等方法。
◆熱熔對接
采用熱熔對接焊機,DN110- -DN1600m規(guī)格管材一般采用此法,具體步驟如下:
①將需安裝連接的兩根PE管材同時放在熱熔器夾具上(夾具可根據(jù) 所要的管徑大小更換夾瓦),每根管材另一端用管支架托起至同一水平面。
②將管材待連接端清潔干凈,用電動銑刀分別將管材斷面銑平整,確保兩管材接觸面能充分吻合,若連接端不干凈,則易產生漏水現(xiàn)象。
③校直兩對接件,使其錯位量不大于2mm。
④放入加熱板,將電加熱板升溫到210度,放置兩管材端面中間,操作電動液壓裝置管材端面同時完全與電熱板接觸加熱;
⑤抽調加熱板,再次操作液壓裝置使以熔融的兩管材端面充分對接并液壓裝置(防止反彈);
⑥迅速接合兩加熱面,升壓至熔接壓力30Pa并保壓冷卻;
⑦管材在加熱過程中做好防風措施,冷卻過程中,應逐步進行,不宜急溫。
管材壁厚(mm) | 加熱時間(s) | 加工時間(s) | 冷卻時間(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 |
◆熱熔承插連接
DN20- 63mm規(guī)格管材一般采用此法, 具體流程如下:
①用管剪根據(jù)安裝需要將管材剪斷;
②在管材待承插深度處標記號;
③將熱熔機模頭加溫至20C左右;
④同時加熱管材、管件,然后承插(承插到位后待片刻松手,在加熱、承插、冷卻過程中禁止扭動;
⑤自然冷卻;
⑥施工完畢經(jīng)試驗壓驗收合格后投入使用;
外徑(mm) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 63 |
熔接深度(mm) | 15 | 17 | 19 | 21 | 24 | 28 |
加熱時間(mm) | 5 | 7 | 8 | 12 | 18 | 24 |
插熱時間(mm) | 4 | 4 | 6 | 6 | 6 | 8 |
冷卻時間(mm) | 2 | 2 | 4 | 4 | 6 | 8 |
◆電熔連接(適用管徑dn630mm):
①將PE管材完全插入電熔管件內;
②將專用電熔機兩導線分別接通電熔管件正負兩級;
③接通電源加熱電熱絲使內部接觸處FE熔融;
④冷卻完畢;
⑤施工完畢后需經(jīng)試壓驗收合格后,方可封管投入使用。
4、回填夯實
管道安裝敷設完畢,待隱葳工程驗收后,應立即回填,回填時應符合下列規(guī)定:
①防止槽內積水造成管道漂浮,如有積水,應想辦法排盡;
②對石方、土石混合地段的管槽回填時,應先裝運粘土或砂土回填至管項200-300mm,夯實后再回填其它雜土;
③回填必須從管兩側同時回填,回填一層夯實一層;
④管道試壓前,一般情況 下回填土不宜少于500mm;
⑤管道試壓后的大面積回填,宣在管道 屯滿水的情況下進行,管道 敷設后不宜長時間處于空管狀態(tài)。
三、物理性能
管材的物流力學性能 | |||
項目 | 要求 | 試驗方法 | |
熔體質量流動速率 | 加工前后MFR變化不大于20% | GB/T3682.1 | |
氧化誘導時間 | ≧20min | GB/T19466.6-2009 | |
縱向回縮率 | ≦3% | GB/T6671-2001 | |
灰分 | ≦0.1% | GB/T9345.1-2008 | |
斷裂伸長率 | ≧350% | GB/T8804.3-2003 | |
管材的靜液壓強度(PE100級管材) | |||
項目 | 要求 | 環(huán)應力 | 試驗方法 |
靜液壓強度 (20℃,100h) | 無破壞,無滲漏 | 12.0MPa | GB/T6111-2003 |
靜液壓強度 (80℃,165h) | 無破壞,無滲漏 | 5.4MPa | |
靜液壓強度 (80℃,1000h) | 無破壞,無滲漏 | 5.0MPa |
四、應用領域
1、 高速公路縱向、橫向排水及透水;
2、高速公路各種檔土墻背面及邊溝垂直、水平排水;
3、隧道、地下道之排水;
4、市政工程、 凈水廠、污水廠、垃圾場等給排水;
5、高爾夫球場、運動場、公園等休歇綠地之排水;
6、 山坡地開發(fā)邊坡水土保持;
7、整地工程之地下排水;