1、完整版PE管道施工手册施工手册一、概述聚乙烯管材是以聚乙烯树脂为主要原料，添加一定量的热稳定剂、着色剂和加工助剂经挤出成型而制成。聚乙烯树脂具有化学性能稳定 、气体渗透性低、吸水性小、介电性能高等特点，具有无毒、无味、价格低廉、加工成型容易等 有点。因而，聚乙烯管道被广泛应用于燃气、供水、城市排水、建筑给水、建筑排水、农业排灌、化工流体输送以及电线 、电缆护套等领域。聚乙烯给水管道可广泛应用于一般用途的压力输水和饮用水输送，是未来城市供水的理想环保管道。聚乙烯管道具有材质无毒、耐腐蚀、不结垢等特点，可以有效地提高管网水质，保证现代生活品质；聚乙烯管道具有良好的耐水锤压力的能力，与管材一体化的熔
2、接接头及聚乙烯管道对地下运动和端载荷的有效抵抗能力，大大提高了供水的安全性和可靠性；与传统的镀锌钢管和PVC管相比，聚乙烯管道内壁绝对粗糙度K值不超过0.01mm，而且使用50年不随时间变化，新的钢管或球墨铸铁管K值为0.06mm，金属管道使用20年，K值将增大5-10倍，因而使用聚乙烯管道可减小摩擦阻力、降低运行成本和节约能源，可有效地降低供水能耗；镀锌管道和PVC管道在施工中或因地基沉降引起接口变形而造成暗伤和接头漏失，增大了供水的漏失率，而聚乙烯管道是一种高柔韧性管道，对管基不均匀沉降等环境因素适应能力强，聚乙烯管道独特的熔融连接方式，试压验收标准严格，大幅度降低了城市水管网的漏失率。二
3、、PE给水管产品特性1、优良的产品特点1)良好的施工性能：重量轻，搬运方便，快捷可靠，焊接工艺简单，施工效率高，埋管只需挖掘机而不需大型设备，工程综合造价低；2)长久的使用寿命： 在额定温度、额定压力状况下，可安全使用50年,不会因紫外线辐射而遭受损害；3)卓越的耐腐蚀性能：聚乙烯是惰性材料，可耐多种化学介质的侵蚀，无电化学腐蚀，不需要防腐层，土壤中存在的化学物质不会对管道造成任何降解作用；聚乙烯管道是优良的电绝缘体，不会发生腐烂、生锈或电化腐蚀现象，也不会促进藻类、细菌或真菌生长。4)良好的卫生性能：加工时不添加任何重金属盐稳定剂，材质无毒性，无结污层，不滋生细菌，较好的解决了城市应用水的二
4、次污染，完全符合GB/T17219饮用水输配设备的卫生性能要求；5)优异的输送性能：管内壁光滑，绝对粗糙度K=0.01mm，是镀锌管和球墨铸铁管的六分之一，而且K值不随时间变化，内壁光滑，摩擦系数极低，介质通过能力高，输送能力强，有效地降低了供水能耗和管路的压力损失；6)良好的柔韧性能：聚乙烯管道是一种高韧性和挠曲性能好的管道，PE给水管断裂伸长率一般超过500%，对管基不均匀沉降的适应能力非常强，对地下运动和端载荷具有有效的抵抗能力，大大提高了供水输送的安全性和可靠性，在工程安装过程中可以改变管道走向的方式绕过障碍物，极大的减少管件的用量并降低施工安装费用； 7)较好的耐冲击性：PE管韧性好
5、，耐冲击强度高，重物直接压过管道，不会导致管道破裂；聚乙烯管道的低温脆化温度极低，可在-60到+60温度范围内安全使用，不会发生管道破裂；8)优良的挠性：聚乙烯的挠性使PE给水管可以进行盘卷。用于不开槽施工，PE给水管道的走向容易依照施工方法的要求进行改变；9)良好的抗刮痕能力：聚乙烯管道具有缺口敏感性，高的剪切强度和优异的抗刮痕能力，耐环境应力开裂能力非常突出，可有效避免给水管道系统因刮痕而造成材料的应力集中，引发管道破坏的事故发生；10)良好的耐磨性能：聚乙烯管道与钢管的耐磨性能对比试验表明，聚乙烯管道的耐磨性是钢管的4倍，使得聚乙烯管道具有更长的使用寿命和更好的经济性；11)可靠的连接性
6、能： PE给水管道主要采用熔接连接（热熔连接或电熔连接）和热熔承插连接，热熔和电熔接口的强度均高于管材本体；与橡胶圈类接头或其他机械接头相比，不存在因接头扭曲造成泄漏的危险。2、技术性能要求执行标准GB/T13663-2000（管材），GB/T13663.2-2005（管件）适用范围使用于温度温度不超过40，工作压力不大于1.0Mpa颜色 市政饮水管材的颜色为蓝色或黑色，黑色管上应有蓝色色条，色条沿管材纵向至少有三条；其他用途水管可以为蓝色或黑色。原材料PE80、PE100规格型号20-400mm性 能 指 标项目要求静液压强度20静液压强度（100h）环向应力： PE80-9.0Mpa,PE
7、100-12.4 Mpa不破裂，不渗漏80静液压强度（165h）环向应力： PE80-4.6Mpa,PE100-5.5Mpa80静液压强度（1000h）环向应力： PE80-4.0Mpa,PE100-5.0 Mpa物理性能断裂伸长率，%350纵向回缩率（110），%3氧化诱导时间（200），min20耐候性1）（管材累计接受3.5GJ/m2老化能量后）80静液压强度（165h）环向应力： PE80-4.6Mpa,PE100-5.5Mpa不破裂，不渗漏断裂伸长率，%350氧化诱导时间（200），min10注：1）仅适用于蓝色管材三、PE给水管道的运输、装卸、储存及铺设A、 管道运输1)短距离搬运
8、，不应在坚硬不平地面或石子地面上滚动，以防损伤管道。2)管道若采用叠放运输时，应将管道保持稳定，管道之间适当留有缝隙，以防管道发生滑动。3)上下叠放运输，其高度不应超过2米。车、船与管道接触处，要求平坦，并用柔韧的带子或绳子将其固定在运榆工具上，防止滚动和碰撞。B、管道装卸1)聚乙烯管主要采用机械装卸，装卸时应采用柔韧性好的皮带、吊带或吊绳进行安装，不得采用钢丝绳和链条来装卸或运输管道。2)管道装卸时应采用两个支撑吊点，其两支撑吊点位置宜放在管长的四分之一处，以保持管道稳定。3)在管道装卸过程中应防止管道撞击或摔跌，尤其应注意对管端保护，如有擦伤应及时与供货方联系，以便妥善处理。C、管道储存1
9、)当管道直接放在地上时，要求地面平整，不能有石块和容易引起管道损坏的尖利物体，要有防止管道滚动的措施。2)不同管径的管道堆放时，应把大而重的放下边，轻的放上边，管道两侧用木楔或木板挡住。堆放时注意底层管道的承重能力，变形不得大于5%。3)聚乙烯管最高使用温度为40，夏季高温季节，应避免日光曝晒，并保持管间的空气流通，以防温度升高。4)管道存放过程中，应严格做好防水措施，严禁在管道附近有长期明火。D、管道出场检验1)管道运到现场，可采用目测法，对管道是否有损伤进行检验，并做好记录与验收手续。2)如发现管道有损伤，应将该管道与其它管道分开，立即通知管道供应商，进行检查，分析原因并做出鉴定，以便及时
10、妥善处理。E、管道铺设)聚乙烯管与其他管道同槽平行敷设时，宜沿槽布置；上下平行敷设时，不得敷设在热水或蒸汽管的上面，且平面位置应错开。)聚乙烯管不得在堆积易燃易爆材料的场地下面穿越。)聚乙烯管应敷设在原状土地基或经开槽后处理回填密实的地基上。当管道在车行道下时，管顶覆土不小于0.7m。)聚乙烯管排水管道工程可同槽施工，但应符合一般排水管道同槽敷设设计、施工的有关规定。)聚乙烯管穿越铁路 高等级道路路堤及构筑物等障碍物时，应设置钢筋混凝土 、钢、铸铁等材料制作的保护套管。套管内径应大于聚乙烯管外径300mm。套管设计应按相应的有关规定。)地下水位高于开挖沟槽槽底高度的地区，地下水位应降至槽底最低
11、点以下0.5m。管道在安装回填的全部过程中，槽底不得积水、泡槽或受冻。必须在工程已不受地下水影响或满足基础强度和管道抗浮时才可停止降低地下水。)降水开槽沟槽支撑和管道交叉处理等技术要求，应按现行国家标准给水排水管道施工及验收规范GB50268-97及本地区排水管道技术规程中有关规定执行。四、PE给水管道系统设计（1）概述PE给水管道系统的通用运行设计，应遵循以下准则：1、 满足使用寿命要求；2、 管材内径必须符合流量要求；3、 管道壁厚必须符合压力要求；4、 计算管径与管壁厚能同时满足规定的流量和压力要求；5、 计算静载荷和动载荷等外力对管道的影响；6、 按照最不利的外载荷状况，调整管壁厚度；
12、7、 根据环境温度或操作温度，重新确定管道的等级；8、复核最后选定的管径和壁厚能否满足在给定温度、压力、流量和外力载荷下达到管道系统的预期寿命。（2）水力设计在管道输送液体介质的过程中，将产生压力损失。这种压力损失包括两部分：一是克服液压介质沿管路流动过程中的摩擦及撞击阻力，通常成为水头损失；二是克服地形高差所需的位能。计算压能损失对管道系统的设计是至关重要的，其设计要求保持能量供求的平衡关系，即要保证压能损失（包括管道最终点所需的剩余压力）和泵站所供应的压力之间保持一种平衡关系。管路设计和计算中常遇到的有三类问题：1 第一类问题：已知管径、管长和地形（即管线起点和重点的标高），当一定流量的某
13、种液体流过是，确定管路中压力降，或确定起点所需的压头，或计算水力坡降。2 第二类问题：已知管径、管长和地形，在一定压力降的限制下，确定某种液体通过时的最大输送能力，即输送量的大小。3 第三类问题：已知管长、地形及输送某种液体的能量，要求设计最经济的管径。管内的液流常见的可分为两类。一类是非压力流，通常为液体在重力作用下流动，又叫重力流。另一类在压力下流动，为满流，又称压力流。聚乙烯给水管道与通常的传统管道，如金属管道相比，突出的特点是聚乙烯管道的内壁粗糙度要小得多，因此可以减小摩擦损失，降低运行成本及节约能源。（3）圆管内影响水头损失的因素管内流动阻力的产生，其原因是多面的。下面是影响水头损失
14、的几个重要因素：1 水力半径由于管壁界面的限制，使液流与管壁接触，发生流体质点与管壁间的摩擦和撞击，消耗能量，形成阻力。所以，接触面积的大小常是影响阻力的一个重要因素。通常把管内液流断面的周长叫做湿周，用 表示，湿周越长，阻力越大。同时，管路断面面积的大小也将是影响阻力的一个重要因素。大口径管路对其中通过的全部流体来说，与管壁接触的流体所占比例较小，因而流动比较畅快；反之，小口径的管路，与管壁的流体占全部流体的比例就较大，因而较难流动。流体力学上就用断面面积A和湿周长度的比值来标志管路的几何形状对阻力的影响，用R表示，称为水力半径。即 （1-1）对常见的圆管（满流）来说，水力半径： （1-2）
15、式中，d为管内径，m。.水力半径越大，流动的流动阻力越小；水力半径越小，流体的流动阻力越大。、管壁粗糙度当液流近管壁流速达到一定程度时，粗糙度会引起较大的涡流而消耗能量。不同材料制作的管材，管内壁粗糙度也不一样。管壁的绝对当量粗糙度（）是指管内壁突起高度的统计平均值，由于管的材料和制造工艺等各种原因，管内壁难免是凹凸不平的；其突起的程度及分布具有随机性。相对当量粗糙度为/d，d为管内径。下表列出了常用水管的绝对当量粗糙度的数值。常用水管的绝对当量粗糙度值水管种类值/mm水管种类值/mm新无缝钢管0.040.17新铸铁管0.20.3玻璃管、塑料管0.00150.015旧铸铁管0.51.6一般情况
16、钢管0.19镀锌钢管0.152旧钢管0.60钢筋混凝土管1.83.5、管路的长度管路的长度直接影响接触面积的大小，应对流动阻力起主要作用。、流体内部的运动特性与圆管内的流态以上所述各种因素均属于外部条件，只能说明形成阻力的部分原因，是第二位的原因。形成阻力的根本原因还在于流体内部的运动特性。流体流动中永远存在质点的摩擦和撞击现象，质点的摩擦所表现的粘性，以及质点发生撞击引起的运动速度变化所表现的惯性，才是流动阻力的根本原因。管内液体流动时具有两种不同的流态，即层流和紊流。一般用雷诺数判别水流的状态，圆管满流时可根据以下公式计算出雷诺数： （1-3）式中 雷诺数； 断面平均流速，m/s; 管内径
17、，m; 液体的运动粘度，m2/s。当雷诺数小时，粘滞阻力起主要作用；雷诺数大时，惯性损失起主要作用。水是最常见的介质，它的运动粘度可按下表取值。水的运动粘度（）温度（10-8m2/s）温度（10-8m2/s）温度（10-8m2/s）0182.53573.67041.45154.34066.67538.710133.04561.18036.215116.55056.08534.020102.05551.89032.12590.66047.99530.33081.76544.510028.8水管设计推荐的流速见下表。水管设计推荐的流速管道种类水泵吸水管水泵出水管一般供水管室内供水立管推荐流速（m/
18、s）1.2-2.12.4-3.61.5-3.00.9-3.0(4)水头损失的计算方法水头损失分为沿程水头损失和局部水头损失。一般供水管道系统中，沿程水头损失是主要的，通常约占总损失的90%，而局部水头损失仅占10%左右。、沿程水头损失理论通用计算方法 (1-4)式中 沿程水头损失，m； 水力摩阻系数； L管道长度，m； d管道内径，m； 平均流速，m/s； g重力加速度，m/s2。/L为单位长度管道的水头损失，称为水力坡降（i），m/m，则 （1-5）式（1-4）和式（1-5）称为达西-魏斯巴赫公式。水力摩阻系数是管道水力计算的关键参数，随流态而不同，是雷诺数Re和管壁相对当量粗糙度/d的函数
19、。对于聚乙烯热塑性管道，因为其粗糙度很低，在通常情况下，其水力摩阻系数的计算如下，即 （布拉修斯公式 ）（1-6）如果计算出了值，就可以依据式（1-4）计算沿程水头损失。、沿程水头损失的常用计算方法聚乙烯热塑性管道常用计算方法一般采用Hazzen-Willianms公式，即 （1-7）式中 Q流量，m3/s； CHazzen-Willianms摩阻值； d管道内径，m； i水力坡降，m/m。不同的管道，C值不同：PE、PP等热塑性管道 C=155（不随运行时间变化）钢管（新） C=130145 （30年） C=115球墨铸铁管道（新） C=130 （30年） C=90、PE热塑性管道的水头损失
20、的图算法 PE热塑性管道水头损失计算图如图所示，是根据10的水，采用=0.003mm，给定流量下的水头损查阅方法为：a、计算出要采用管道的内径；b、将此内径值标注在A线上；c、在B线上标注要求的流量；d、将A、B线上的标注点连线，并延伸到C线和D线上；e、在与C线交叉点上读出流速；f、在与D线的交叉点上读出每100m管长的水头损失。五、PE给水管道安装1、适用用范围PE给水管道适用于不超过40，一般用途的压力输水，以及饮用水的输送。管材公称压力范围为0.32Mpa-1.6 Mpa.公称外径为20mm-400mm，产品颜色为蓝色或黑色带蓝条（暴露在阳光下的管道必须是黑色）。2、管道的连接方式聚乙
21、烯管的连接方便简单，连接的方法也多种多样，成熟常用的一般分为三种：热熔连接（对接焊）、热熔承插连接、电熔连接（电熔焊）和钢塑转换连接。聚乙烯（PE）材料在60以下几乎没有溶剂的特性，熔接的连接是其最根本的连接方法。(1)、热熔对接连接1）、热熔对接连接的要求： 需用专用的热熔对接机具。 应检查有无产品出厂合格证，并索要出厂检验报告； 一般适用于管径 90 mm管；管壁厚度 6mm。 适用于同种牌号、材质的管材与管材，管材与管件连接。性能相似，不同牌号材质的连接需试验验证。 不使用明火。 在寒冷气候（-5度以下）和大风环境下进行连接操作时，应采取保护措施，或调整连接工艺。 2）、热熔对接连接的优
22、点 因不使用电熔管件，可以降低工程成本。 机具维修简单。 连接工艺操作简单易学。3）热熔对接连接的具体步骤热熔对接连接，是采用热熔对接焊机，利用加热熔融后相互对接融合，经冷却固定而连接在一起的方法。聚乙烯管材的焊接一般分三个阶段，加热段、切换段、对接段。焊接工艺流程如下：材料准备夹紧切屑对中加热吸热切换熔融对接冷却成品 由以上的工艺曲线图和流程图经过细化分解成为工艺步骤：材料准备 用于焊制管件的管材的圆度应高于标准值，下料时要留出10-20mm的切削余量。加紧 用于管道连接时应将两待焊管材置于平坦的地面夹紧管材 根据所焊制的管件更换基本夹具，选择合适的卡瓦，切削前必须将所焊管段夹紧。切削 切削
23、所焊管段端面的杂质和氧化层，保证两对接端面平整、光洁。对中 两对焊管段的错边应越小越好，如果错边大，会导致应力集中，错边不应超过壁厚的10%。加热 保证有足够的熔融料，以备熔融对接时分子相互扩散。切换 从加热结束到熔融对接开始这段时间为切换周期，为保证熔融对接质量，切换周期越短越好。熔融对接 是焊接的关键，熔融对接过程应始终处于熔融压力之下进行。冷却 由于塑料材料导热性差，冷却速度相应缓慢。焊缝材料的收缩、结构的形成过程在长时间内以缓慢的速度进行。因此，焊缝的冷却必须在一定的压力下进行。在焊接过程中， 操作人员应参照焊接工艺卡各项参数进行操作， 而且在必要时， 应根据天气、环境温度等变化对其进
24、行适当调整。其具体步骤如下 ： a、将与管材规格一致的卡瓦装入机架； b、准备足够的支撑物，保证待焊接管材可与机架中心线处于同一高度，并能方便移动； c、设定加热板温度200230； d、接通焊机电源，打开加热板、铣刀和油泵开关并试运行； e、核对欲焊接管材规格、压力等级是否正确，检查其表面是否有磕、碰、划伤， 如伤痕深度超过管材壁厚的10%，应进行局部切除后方可使用； f、用软纸或布蘸酒精清除两管端的油污或异物； g、将欲焊接的管材置于机架卡瓦内，使两端伸出的长度相当（在不影响铣削和加热的情况下尽可能短，宜保持2030mm），管材机架以外的部分用支撑物托起，使管材轴线与机架中心线处于同一高度
25、，然后用卡瓦紧固好； h、置入铣刀，先打开铣刀电源开关，然后再合拢管材两端，并加以适当的压力，直到两端有连续的切屑出现后（切屑厚度为0.510mm，通过调节铣刀片的高度可调节切屑厚度），撤掉压力，略等片刻，再退开活动架，关闭铣刀电源； i、取出铣刀，合拢两管端，检查两端对齐情况（管材两端的错位量不能超过壁厚的10% ，通过调整管材直线度和松紧卡瓦予以改善；管材两端面间的间隙也不能超过0.3mm（de225mm以下）、0.5mm（de225mm400mm）、1mm（de400mm以上），如不满足要求，应再次铣削，直到满足要求；j、测量拖拉力（移动夹具的摩擦阻力），这个压力应叠加到工艺参数压力伤，
26、得到实际使用压力；k、检查加热板温度是否达到工艺温度设定值；l、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高度时，压力减小到规定值（管端两面与加热板之间刚好保持接触，进行吸热），时间达到后，松开活动架，迅速取出加热板，然后合拢两管端，其切换时间尽量缩短，不能超过规定值，将压力上升到规定值，保压冷却，冷却到规定时间后，卸压，松开卡瓦，取出连接完成的管材。4）、热熔对接连接工艺焊接工艺参数与焊接直接有关的参数为：温度、时间、压力。焊接工艺曲线图表示为焊接过程压力与时间的关系图。焊接工艺曲线图壁厚e/mm 加热时的卷边高度h/mm 温度（T）：（21010）吸热压力P
27、a1：0.15MPa 吸热时间ta2/S ta2=10e 温度（T）：（21010）吸热压力Pa2：0.02MPa 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 Pf1=Pf2=0.15MPa 4.50.5455564.57 1.0 4570 5656610 7121.5701206868101612192.0120190810811162419262.519026010121114243226373.026037012161419324537503.537050016201925456050704.0500700202525356080Pa1 加热压力
28、 pa2 吸热压力 pf1 熔接压力 pf2 冷却压力 ta1 加热时间Tu 切换时间（包括加热板撤出时间） tf1 增压时间 tf2 冷却时间5）、熔融对接过程易出现的质量问题及解决办法。 影响焊制管件质量的因素很多，如材料、工艺等。焊制过程中易出现的质量问题及解决办法见下表。熔融对接过程易出现的质量问题及解决办法质量问题产生原因解决办法 焊道窄且高熔融对接压力高、加热时间长、加热温度高降低熔融对接压力，缩短加热时间、降低加热板温度焊道太低熔融对接压力太低、加热时间短、加热温度低提高熔融对接压力及加热板温度、延长加热时间焊道两边不一样高被焊的两管材的加热时间和加热温度不同两管材的材质不一样，
29、熔融温度不一样高，使两管材端面的熔融程度不一样两管材对中不好，发生偏移，使两管材熔融对接前就有误差 使加热板两边的温度相同选用同一批或同一牌号的材料使设备的两个夹具的中心线重合，切屑后要使管材对中 焊道中间，有深沟熔融对接时熔料温度太低，切换时间太长检查加热板的温度，提高操作速度，尽量减少切换时间接口严重错位 熔融对接前两管材对中不好，错位严重严格控制两管材的偏移量，管材加热和对接前一定要进行对中检查。局部不卷边或外卷内不卷或 内卷外不卷 铣刀片松动，造成管端铣削不平整，两管对齐后局部缝隙过大加压加热的时间不够加热板表面不平整，造成管材局部没有加热调整设备处于完好状态，管材切削后局部缝隙应达到要求适当延长加压加热的时间，直到最小的卷边高度达到要求调整加热板至平整使加热均匀 假焊 熔融对接压力过大，将两管材之间的熔融料挤走加热温度高或加热时间长，造成熔融料过热分解 降低熔融对接压力降低加热温度、减小加热时间 （3）、电熔连接 电熔连接是将电熔管件套在管材、管件上，预埋在管件内表面的电阻丝通电发热，产生热能加热、熔化电熔管件的内表面和
