在海外,在燃氣輸配系統(tǒng)當中,PE管(即聚乙烯管)早已運用了將近50多年,相較于金屬管,PE管(即聚乙烯管)具有施工便捷、重量輕以及耐腐蝕等優(yōu)勢。在燃氣輸配系統(tǒng)當中,早在1982年我國就先后在北京、上海以及哈爾濱等地對PE管(即聚乙烯管)進行敷設(shè)過。在2008年,建設(shè)部就相繼頒發(fā)了2-2008管件標準、1-2008PE 燃氣管道的管材標準與 GB15558 以及CJJ63-2008 聚乙烯燃氣管道工程技術(shù)規(guī)程的行業(yè)標準與GB15558。連年來,伴隨著城市煤層氣的運用與開發(fā),煤氣的用戶量也隨著逐步增大,為了推動城市煤氣化的進程,燃氣管網(wǎng)設(shè)計的完善,我市在各個區(qū)域都運用了PE管(即聚乙烯管)。為了延長燃氣管道的使用壽命,加速燃氣網(wǎng)管的施工進程,PE管在我市燃氣管網(wǎng)當中獲得了廣泛的運用,針對燃氣管網(wǎng)PE管(即聚乙烯管)進行了一系列的分析。如圖1.
1 PE 管熱熔焊接缺陷問題分析
(1)由于 PE管(即聚乙烯管)對紫外線較為敏感,所以只可以埋地使用,不能采用架空的方式進行管道安裝,所以PE管的適應范圍是限定的。
(2)PE管熱熔焊接連接不可靠;現(xiàn)今,在對燃氣PE 管對連接接頭質(zhì)量進行檢測時,僅僅只能用肉眼檢驗的辦法進行檢驗其外觀,所以,燃氣管網(wǎng)施工中PE 燃氣管道的焊接質(zhì)量的好壞大多取決于施工現(xiàn)場中的連接工藝的選擇與質(zhì)量方面的控制。針對燃氣管網(wǎng)施工中PE 管的不同,采用不同的等級管連接方式,不論是電熔連接還是熱熔連接,對PE管的連接工藝與質(zhì)量控制都應當達到一定的要求,同時,對于燃氣管網(wǎng)施工中PE 管的連接環(huán)境也有一定的要求,要求的風力最高不得超過5 級,同時,還應當保證環(huán)境的低溫干燥,同時,還不可以運用人工快速冷卻辦法;除此之外,在對PE管進行焊接之前,還應當將表面的氧化皮除掉,并且將加熱板擦拭干凈,從而確保管件的不受到污染;在對PE管進行連接時,應當對管件與管材進行合理的固定,從而確保其軸線保持一致,同時,配合間隙應當合適,不可以太松,也不可以太緊,禁止強制組裝;對使用機械裝置對鞍形管件進行固定的過程當中,應當留出一定的空隙,進而防止溶液料從四周擠出;在燃氣管網(wǎng)施工中對PE 管進行焊接的過程當中應當嚴格要求上崗人員,相關(guān)的操作人員應當樹立安全責任與高質(zhì)量意識,對相關(guān)的工程施工工藝規(guī)范進行熟練的掌控,詳細記錄操作的全過程,上述情況都會對管道設(shè)計的使用壽命產(chǎn)生非常嚴重的影響。目前已經(jīng)有很多大專院校都對燃氣PE 管的無損探傷有了一定的科研成果,伴隨著該技術(shù)的推廣運用,燃氣管網(wǎng)施工中PE 管焊接將會越發(fā)可靠。如圖2.
(3)PE管件相對較貴;PE 管在與熱力管道很少有平行或者交叉、大型小區(qū)、土質(zhì)松軟地敷設(shè)更能顯示其優(yōu)勢,若管道敷設(shè)的環(huán)境相對來說較為惡劣,且燃氣管網(wǎng)施工中PE 管管件連接較多時,施工的成本也會大大增加 (如表 1所示)。
(4)對儲藏與運輸?shù)囊筮^高;在對閥門、管件以及管材進行搬運的過程當中,應當嚴格避免拖、滾、摔、拋的現(xiàn)象出現(xiàn),特別是在冬季進行搬運時,應當更加注意輕拿輕放;若使用機械進行吊裝,使用的吊裝必須是金屬繩;在管材堆放地不應當出現(xiàn)有損管材的尖凸物;與此同時,在對閥門、管件及管材進行儲存時,應當挑選一個通風好的庫房,盡量遠離熱源,同時還應當實施防雨、防曬的辦法。除此之外,聚乙烯屬于可燃性原料,禁止和化學品或者油類進行混合儲存,儲存地應有防火措施。
(5)對土質(zhì)有過高的要求;燃氣管網(wǎng)施工中PE 管對土質(zhì)有著相對較高的要求,敷設(shè)PE管的地基應當是那種沒有堅硬土石的原土層,若原土層當中參雜了堅硬的土石,應當在原土層上鋪設(shè)一些細土或者細沙,進而避免管道沉降的情況發(fā)生。
2 PE管道施工質(zhì)量控制及監(jiān)檢重點
2.1 PE管焊接
相較于傳統(tǒng)的燃氣鋼制管道連接,燃氣PE管連接有著有其本身的特征,通常都會運用熱熔的方式進行連接,小管徑通常會使用電熔的方式進行焊接。然而,相較于鋼制管道的連接質(zhì)量,PE管能夠使用滲透、磁粉、超聲以及射線等的方式進行相關(guān)的檢驗工作。燃氣PE管內(nèi)部連接質(zhì)量檢驗技術(shù)還不夠純熟,因此,在對PE管連接進行檢測的過程當中,應當對以下幾個環(huán)節(jié)進行嚴格的控制:
(1)相關(guān)的安裝部門應當對PE管焊接進行相關(guān)的工藝評估,建立PE管連接工藝卡,了解電熔焊的連接電壓、焊接壓力、冷卻時間以及加熱時間等;
(2)從事焊接的員工必須持證上崗,對各種器具進行檢驗,進而檢測其是否在有效期內(nèi);
(3)確保PE管焊接環(huán)境,當作業(yè)環(huán)境的風力與溫度不符合焊接作業(yè)時,應當采取保溫與防風辦法或停止PE管的焊接,與此同時,還應當將焊接的全過程記錄下來;
(4)在對PE管焊接完之后,應當對焊接縫隙進行 10% 翻邊切除檢查與100%的外觀檢驗。
2.2 材料檢驗
PE管件以及管材的生產(chǎn)與建造公司要想成立,獲取國家質(zhì)檢總局頒布的特種設(shè)備制造許可證是非常有必要的。針對燃氣管網(wǎng)施工中PE管材,按照《壓力管道元件制造許可規(guī)則》第3條,在對燃氣PE管材以及管件的建造進行嚴格的監(jiān)督檢查,同時獲取相關(guān)的特種設(shè)備監(jiān)督檢驗證書,施工部門驗收材料的過程當中,應當要求供應商提供相關(guān)的設(shè)備監(jiān)督檢驗證書。從生產(chǎn)到使用管件的存放時間不宜超過2a,管材的存放時間不宜超過1a。
2.3 相關(guān)資質(zhì)
在對燃氣PE管道工程進行施工的過程當中,不僅僅與設(shè)計部門相聯(lián)系,與此同時還與監(jiān)理、施工以及制造等部門有關(guān),檢驗設(shè)計部門有無國家質(zhì)檢總局頒布的GB1及以上的設(shè)計資格;嚴格監(jiān)控安裝部門是否在本地特種設(shè)備安全監(jiān)督檢查機構(gòu)辦理了安裝告知手續(xù),有無持有GB1管道工程施工資格,持證焊工得數(shù)量是否滿足相關(guān)項目的要求;查驗監(jiān)督管理部門是否持有市政公用工程當中的燃氣熱力工程乙級資格等。
3 PE 管道施工工藝
3.1 熱熔連接
首先是對進場的聚乙烯管材進行外觀的檢查。其中最主要是觀察進場管材有無明顯劃痕以及大面積劃損,依照規(guī)范的需要,其管材表面劃傷的深度不可以大于管材壁厚度的10%。此外還需對管材生產(chǎn)的日期進行注意,最新規(guī)范規(guī)定到管材在生產(chǎn)至使用的期間,其存放的時間不能大于1年,該管件不應該大于2年。還有就是在焊接的過程當中相關(guān)的控制。因為焊機其性能是于完全預熱之后才可以達成最佳焊機的效果,因此建議最好是在第一焊口在焊上之后立刻拉開,等到冷卻之后再重新進行焊接。做這個過程具有兩目的,其中一個是對熱熔焊機進行充分預熱,另一個是對銑刀以及加熱板進行清洗。其次是焊口外觀的檢查以及翻邊切除的檢驗。 該聚乙烯熱熔其對接焊縫需要對稱性的檢驗100%,在翻邊切除時檢驗不應比10%小。 管材的整個圓周要有著平滑對稱翻邊;假如有錯邊,其錯邊的量不可以大于10%。翻邊的切除檢查方面的需要是:其翻邊需實心圓滑,在根部應較寬;其翻邊的下側(cè)不可以有雜質(zhì)與小孔以及扭曲還有損傷;隔50mm要實行180°背彎的試驗,不可以有開裂與裂縫現(xiàn)象,在接縫位置不能有熔合線漏出。
3.2 電熔連接
(1)刮去管材需熔接區(qū)域外表面的氧化層,去除碎屑,用記號筆做好標記,插入深度。
(2)將刮好的管材插入待焊管件至做好標記處確保接縫在該管件冷料段。 固定好待焊組合件管件應在使用時才拆開包裝以保持其清潔干燥。
(3)打開管件護帽接焊機輸出導線。
(4)熔接過程中要避免周圍電磁場的干擾,焊機要避免雨淋、倒置的碰撞、焊機搬運過程中避免拉拽導線。 重新接線時不可用焊機檢測電源的通斷。
(5)熔接完畢后檢查觀察孔內(nèi)物料是否頂起、焊縫處是否有物料擠出。
(6)合格的焊口應是在電熔焊過程中無冒煙、過熔、過早停機等現(xiàn)象,電熔件的觀察孔有物料頂出。
(7)電熔連接冷卻期間不得移動連接件或在連接件上施加任何外力。
4 結(jié)語
近年來,在燃氣管道當中PE管的運用也越發(fā)廣泛,怎樣保證PE管網(wǎng)的安全性與可靠性,是我們在現(xiàn)實生活當中所面臨的最為重要的課題,然而為了確保燃氣管網(wǎng)的安全可靠,有效的提高燃氣PE管的施工質(zhì)量是非常有必要的。根據(jù)燃氣結(jié)合PE管的施工質(zhì)量方面的控制的自身特性,有機結(jié)合PE管的物理特性、使用特點以及燃氣PE工程施工的相關(guān)規(guī)范,制定并實施高效的PE管質(zhì)量控制系統(tǒng),進而使得PE管管道工程的整體質(zhì)量得以提升。