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中密度聚乙烯(PE)管道在煤气管网中的应用是什么?

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中密度聚乙烯(PE)管道在煤气管网中的应用是什么?

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聚乙烯管是一种新型管材,西方发达国家从60年代开始大规模应用聚乙烯管输送城市燃气。我国从8年代初期开始做这方面的研究工作,并颁布实施了聚乙烯管在燃气方面的国家标准。哈尔滨市是国少数大面积使用中密度聚乙烯管输送燃气的城市之一,本文拟对中密度聚乙烯管的特点和在哈尔滨市煤气管网的应用情况做简要介绍,供同行选择和使用中密度聚乙烯管(以下简称塑料管)时2塑料管的特点2.1塑料管的主要性能聚乙烯是一种篼分子聚合物,其分子表达式为+h.对于不同的聚乙烯,分子n的数量不相同。中密度聚乙烯管的主要性能列于下表:项目性能数据熔流率软化点(V1CAT)脆化温度(°c)屈服拉伸应力(MPa)断裂延伸率落锤冲击试验加热内压蠕变试验(h)环境应力开裂试验(FOi)塑料管的主要规格SDR;11系列塑料管的规格尺寸列于下表:单位:mm公称外径Du壁厚e(工作压力<04MPa)基本尺寸公许偏差基本尺寸允许偏差塑料管的优点安全可靠,具有良好的耐压性和气密性。塑料管的熔接强度高于母材强度,熔接质量易于保证;塑料管具有耐应力开裂性和可塑性,不易折断漏气。
塑料管具有较篼的耐腐蚀性和耐久性。由于塑料管不会产生电化学腐蚀。并具有耐酸碱性能,故其使用寿命可达50年以上。
运输方便、施工简单。塑料管比重轻仅为钢管的1/8,并具有良好的可挠性。成本底、可节省工程投资。采用次高压楼栋调压方式供气替代传统的篼、中、低压三级输配系统,可减少管径,避免管线重复敷设,从而使管道工程造价大幅度下降。
塑料管内壁光滑,可减少管道输送过程的沿程阻力损失。
3塑篁的连接方式塑料管的连接方式有电热熔连接、热熔对接、热熔承插连接、法兰连接、旋压轮连续、螺纹连接和热焊连接等几种。目前塑料管的连接方式主要采用电热熔连接和热熔对接。这两种连接方式具有操作简便、熔接性能稳定等优点。电热熔连接的成本要高于热熔对接,但其受人为因素影响小于热熔对接,电热熔连接电热熔连接是将所需连接的两管端插人埋有电热丝的连接件中,将电热丝通以一定的电流,将要连接的管材外壁和管件内壁加热至熔化,冷却后形成牢固的接头。其熔接示意图如图所示。
热熔对接热熔对接是将需连接管的端面与加热板接触,达到熔化温度后,撤出加热板,将两管端面对齐施加一定压力压紧,冷却后形成牢固的接头。一个良好的对接接口强度高于母材强度。其熔接示意图如右图所小'.4塑料管在哈尔滨煤气工程的应用哈尔滨市建委和计委主持召开了哈尔滨市塑料煤气管小区试验专家论证会议,会议结合小区试验情况、综合国外塑料煤气管技术状况及国内煤气事业建设的实际情况,认为在哈尔滨采用煤气塑料管次篼压供气工艺和技术是可行的。
1990年哈尔滨市区开始正式敷设塑料管,使用管材和管件的原料全部为进口树脂,管材和管件由哈尔滨东光厂和大庆塑料制品厂生产,其生产设备均为进口设备(德国和意大利产)。管材壁厚采用SDR11系列,规格有1994年之前塑料管的连接采用热熔对接方式,在对接口出现过几次开焊现象后,94年4月开始基本上都采用电热熔套接方式,套接件采用进口件。塑料管敷设同时埋设示踪线,回填时先回填330mm(距管顶)细土或沙子,然后在管道正上方敷设防护瓦或砖,再敷设黄色塑料敬告带,之后回填夯实。
目前,哈尔滨市敷设塑料管总长度762KM.塑料管中运行压力为中压(0.2MPa)的245.2KM,运5典型的塑料管泄露事故施工质量和操作不当造成的泄漏自1993年塑料管通气运行以来,哈尔滨发生了几起因施工质量和操作不当造成的煤气泄露事故,事故多发生在连接口处。1993年10月香坊区司徒街pl25塑料管线接三通甩头,在熔接一侧固定口时,由于管口切削不平,造成管周长3-4cm的内壁焊缝篼度未起来,也就是说在这周长3-4cm的范围内只有1/2壁厚熔接,而1/2壁厚未能有效熔接,由于管道不均匀下沆,熔口开裂,煤气泄漏。此次事故熔口时采用热熔对接方式,操作程序符合规范要求,融合后外观检合格,看来似乎不应该发生事故,但当属气作业,而且是碰固定口(接近于死口),由于管道压扁装置无法有效止住气流,操作工人着防毒面积进行作业,视力受阻力加之心情急燥,使接口质量出现了偏差。通过这次事故使我们认识到塑料管的接口熔接不是想象中的那么简单,操作工人的熟练程度、心理状态以及天气环境、操作工具等因素都直接影响着熔接口的质量。
母材自身质量缺陷造成的泄漏塑料管生产过程中原料熔融不好和内管壁成竹节状等缺陷,一般在管道的强度实验和气密性实验中会暴露出来。在哈尔滨市煤气管道施工初期,漏气较多的是钢塑接头,也就是塑料管和钢管之间的连接件,随着钢塑接头生产工艺和技术的不断完善,近期很少发生漏气事故。
人为破坏造成的泄漏哈尔滨市的市政以及电信等设施还处在不断的完善中,供水、电信以及建筑施工时难免要碰到煤气管道。如果施工单位按正常手续办理会签,我们会派人现场监护。但有些施工单位图省事,未与我公司办理会签手续就开槽施工,人工开挖时由于有些民工文化水平较低,不了解我们的警告和防护砖的作用,视其为障碍,清除后继续挖掘造成塑料管道破损泄漏。98年1丨月,一建筑公司在我次篼压塑料管道上方破土施工,施工前未与公司联系,由于是夜间施工,我们的管线巡视人员已经不在岗位,未能有效制止漏气,造成煤气大面积泄漏。类似事故在98、99.年中就发生近二十起,大多数因我们的管线巡视人员及时发现或有关人员及时报告而未酿成严重后果。针对这几起事故,市政府有关部门下发了文件要求各施工单位施工前必须办理会签手续,另外我公司也加大了对管线的巡力度,以确保管线不被破坏。
6几个值得探讨的问题炎于钢塑接头钢塑接头是连接塑料管和钢管的重要部件,与钢管连接采用焊接方式,焊接时,其篼温对塑料管是否有影响现在还不得而知,以前我们在施工时用水或湿布冷却钢塑接头的钢管和塑料管接触段,目前是通过增加钢塑接头钢管段长度来避免钢管和塑料管接触面温度过篼的问铨。
关于塑料管的连接方式目前哈尔滨塑料煤气管道大多采用电热熔套接,套接较之对接的接触面增大,套接密闭性和强度都应好于对接。但电热熔套接对管材的直径、圆度要求过严,工人操作不好掌握,易产生培接面粘合不完全现象。另外电热熔套接管件的价格也较篼。
位专家,他说日本的塑料管道基本采用热熔对接方式,我们向日本是否考虑用套接取代对接,回答是否定的,因为他们认为热熔对接是比较经济和可靠的。
我们认为在培养了一批有经验的操作工人后,塑料管采用热烙对接方式是可取的,也是经济的。
于塑料管接口的无损探伤我们的塑料管接口均未经过无损探伤,熔口熔接后一般通过外观检、强度试验和气密性试验等手段来检验接口的强度和气密性,但带气碰头或带气换管后,无法进行强度试验和气密性试验,仅能通过外观和刷肥皂水的方法检接口质量和气密性,接口的熔融情况和强度无从检,如果遇到上述情况,我们觉得有必要对接口进行无损探伤,以检接口的质量。据了解国内尚无塑料管接口的无损探伤仪器,只听说加拿大、美国等发达国家在此产品。
关于冬季施工哈尔滨市冬季比较寒冷,也是煤气泄漏事故的多发期,难免要有抢险、抢修工作。塑料管在低温下脆性很大,压扁塑料管节流时很容易造成管道的脆。裂;冬季管道熔接时温度下降过快会影响接口的强度,目前我们是通过局部加温和延长熔接时间来解决此类问题。我们相信会有更好的办法。
关于示踪线'.示踪线是为了探测埋地塑料管的位置和深度而与塑料管同沟敷设的金属导线。现在的地下管线探测仪可以很容易准确测定金属管道的位置和深度,但塑料管是绝缘体,用常规的电磁法无法探测,用探地雷达从技术上是可行的,但探测的成本较高。因此,哈市的塑料煤气管道均同沟敷设示踪线。目前,我国尚无踪线的产品标准,我公司采用聚乙烯包覆的金属线(即电线由于未进行管线探测定位,示踪线的效果和作用还没有体现出来。
哈尔滨市塑料煤气管道数量多,面积广,通过几年的运行情况,我们觉得采用塑料管道做为煤气输送管道是可行的,也是经济的。在塑料煤气管道的施工和运行管理工作中,我们积累了一些经验,也做过不少的探索工作,目前尚有很多问题需要解决。为此,我们愿与国内的专家和同行携手努力,为国内塑料管道推广应用和技术发展做出应有的贡献。
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