pe100给水管道安装技术交底.docx
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pe100给水管道安装技术交底
交底内容:
中信14地块PE给水管施工技术
一、产品概述
PE给水管工作环境温度0℃~40℃,是以专用聚乙烯为原材料经塑料挤出机一次挤塑成型,喷淋冷却方式使管材四周冷却均匀,应用于城镇给水管网、灌溉引水工程、垃圾处理场、排污管道工程及农业喷灌工程的塑料管材。
由于PE管道采用热熔、电热熔连接,实现了接口与管材的一体化,并可有效抵抗内、外压力。
PE管材不添加重金属盐稳定剂,材质无毒、不结垢、不滋生细菌,避免了饮用水的二次污染。
二、产品尺寸
1、管材尺寸
管材长度可根据需要确定,本工程为12m/根。
PE管材执行标准GB/T13663-2000,PE管件执行标准GB/T13663.2-2005,一般分PE80、PE100两种等级,其标准尺寸比(SDR)即管材的公称外径和公称壁厚的比值SDR=dn/en。
本工程采用PE100等级。
表1PE100级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸
外径
公称壁厚
标准尺寸比SDR
SDR41
SDR33
SDR26
SDR21
SDR17
SDR13.6
SDR11
SDR9
公称压力PN
0.4
0.5
0.6
0.8
1.0
1.25
1.6
2.0
16
--
--
--
--
--
--
--
2.3
20
--
--
--
--
--
--
2.3
2.3
25
--
--
--
--
--
--
2.3
2.8
32
--
--
--
--
--
--
3.0
3.6
40
--
--
--
--
--
--
3.7
4.5
50
--
--
--
--
--
--
4.6
5.6
63
--
--
--
3.0
3.8
4.7
5.8
7.1
75
--
--
--
3.6
4.5
5.6
6.8
8.4
90
--
--
3.5
4.3
5.4
6.7
8.2
10.1
110
--
--
4.2
5.3
6.6
8.1
10.0
12.3
125
--
--
4.8
6.0
7.4
9.2
11.4
14.0
140
--
--
5.4
6.7
8.3
10.3
12.7
15.7
160
--
4.9
6.2
7.7
9.5
11.8
14.6
17.9
180
--
5.5
6.9
8.6
10.7
13.3
16.4
20.1
200
--
6.2
7.7
9.6
11.9
14.7
18.2
22.4
225
--
6.9
8.6
10.8
13.4
16.6
20.5
25.2
250
--
7.7
9.6
11.9
14.8
18.4
22.7
27.9
280
--
8.6
10.7
13.4
16.6
20.6
25.4
31.3
315
7.7
9.7
12.1
15.0
18.7
23.2
28.6
35.2
355
8.7
10.9
13.6
16.9
21.1
26.1
32.2
39.7
400
9.8
12.3
15.3
19.1
23.7
29.4
36.3
44.7
450
11.0
13.8
17.2
21.5
26.7
33.1
40.9
50.3
500
12.3
15.3
19.1
23.9
29.7
36.8
45.4
55.8
560
13.7
17.2
21.4
26.7
33.2
41.2
50.8
--
630
15.4
19.3
24.1
30.0
37.4
46.3
57.2
--
710
17.4
21.8
27.2
33.9
42.1
52.2
--
--
800
19.6
24.5
30.6
38.1
47.4
58.8
--
--
900
22.0
27.6
34.4
42.9
53.3
--
--
--
1000
24.5
30.6
38.2
47.7
59.3
--
--
--
1200
29.4
36.7
45.9
57.2
--
--
--
--
2、管件尺寸
本工程直径≥63管道管件均采用热熔对接,按照GB/T8806管件尺寸测量要求:
管件在制造后应至少放置24小时,然后将其在23±2℃状态下调整至少4h,再进行管件尺寸的测量。
表2管件壁厚与管材壁厚之间的关系
材料
管件主体壁厚E与管材壁厚emino之间的关系
管材
管件
PE80
PE100
E≥0.8emino
PE100
PE80
E≥0.8emino
表3管件插口端尺寸
工程外径
焊接端的平均外径
电熔熔接与对接熔接
承插熔接
仅用于对接熔接
等级A
等级B
不圆度
最小通径
回切长度
管状长度1
管状长度
不圆度
回切长度
常规管状长度2
特别管状长度3
dn
D1.man
D1.anx
D1.anx
max
D2
L1.min
L2.min
L2.min
max
L1.min
L2min
L2.min
20
20
--
20.3
0.3
13
25
41
11
--
--
--
--
25
25
--
25.3
0.4
18
25
41
12.5
--
--
--
--
32
32
--
32.3
0.5
25
25
44
14.6
--
--
--
--
40
40
--
40.4
0.6
31
25
49
17
--
--
--
--
50
50
--
50.4
0.8
39
25
55
20
--
--
--
--
63
63
--
63.4
0.9
49
25
63
24
1.5
5
16
5
75
75
--
75.5
1.2
59
25
70
25
1.6
6
19
6
90
90
--
90.6
1.4
71
28
79
28
1.8
6
22
6
110
110
--
110.7
1.7
87
32
82
32
2.2
8
28
8
125
125
--
125.8
1.9
99
35
87
35
2.5
8
32
8
140
140
--
140.9
2.1
111
38
92
--
2.8
8
35
8
160
160
--
161.0
2.4
127
42
98
--
3.2
8
40
8
180
180
--
181.1
2.7
143
46
105
--
3.6
8
45
8
200
200
--
201.2
3.0
159
50
112
--
4.0
8
50
8
225
225
--
226.4
3.4
179
55
120
--
4.5
10
55
10
250
250
--
251.5
3.8
199
60
130
--
5.0
10
60
10
280
280
282.6
281.7
4.2
223
75
139
--
9.8
10
70
10
315
315
317.9
316.9
4.8
251
75
150
--
11.1
10
80
10
355
355
358.2
357.2
5.4
283
75
165
--
12.5
10
90
12
400
400
403.6
402.4
6.0
319
75
180
--
14.0
10
95
12
450
450
454.1
452.7
6.8
359
100
195
--
15.6
15
60
15
500
500
504.5
503.0
7.5
399
100
215
--
17.5
20
60
15
560
560
565.0
563.4
8.4
447
100
235
--
19.6
20
60
15
630
630
635.7
633.8
9.5
503
100
255
--
22.1
20
60
20
管状长度1:
L2(电熔管件)的值公式:
对于dn≤90,L2=0.6dn+25mm;对于dn≥110,L2=dn/+45mm。
常规管状长度2:
优先采用。
特别管状长度3:
用于工厂内制造管件。
表4给水聚乙烯管材静液压强度
项目
环向压力MPa
要求
PE80
PE100
20℃静液压强度(100h)
9.0
12.4
不破裂,不渗漏
80℃静液压强度(165h)
4.6
5.5
不破裂,不渗漏
80℃静液压强度(1000h)
4.0
5.0
不破裂,不渗漏
表5给水聚乙烯管材物理性能
项目
要求
断裂伸长率(%)
≥350
纵向回缩率(110℃,%)
≤3
氧化诱导时间(200℃)
≥20
耐候性(管材累计接受≥3.5GJ/m3老化能量后)
80℃静液压强度(165h)
不破裂,不渗漏
断裂伸长率(%)
≥350
氧化诱导时间(200℃)
≥10
1)仅使用于蓝色管材
2)管件的性能
管件内外表面应清洁、光滑,不允许有缩孔(坑)、明显的划痕、杂质、颜色不均匀和其他表面缺陷。
管件聚乙烯部分的颜色为黑色或蓝色,蓝色聚乙烯管件应避免紫外线直接照射。
表6给水用聚乙烯管件的力学性能
序号
项目
要求
试样数量个
试验参数
1
20℃静液压强度(100h)
不破裂,不渗漏
3
PE8010.0MPa
PE10012.4MPa
2
80℃静液压强度(165h)
不破裂,不渗漏
3
PE804.5MPa
PE1005.4MPa
3
80℃静液压强度(1000h)
不破裂,不渗漏
3
PE804.0MPa
PE1005.0MPa
表7给水用聚乙烯管件物理机械性能
序号
项目
要求
试验参数
1
熔体质量流动速率(MFR)
对PE80和PE100
MFR的变化小于材料MFR值的±20%
试验温度190℃
载荷5kg
2
氧化诱导时间(热稳定性)
≥20min
试验温度190℃
试样数3
3
电熔管件的熔接强度
脆性破坏所占百分比≤33.3%
试验温度23℃
4
插口管件一对接熔接管件的拉伸强度
韧性、脆性均试验到破坏为止
试验温度23℃
5
鞍形旁通的冲压强度
不破裂,不渗漏
试验温度0±2℃
重锤质量2500±2g
下落高度2000±10mm
3)聚乙烯管材优点
⑴使用寿命长,一般可达50年。
⑵卫生性好,无毒,不含重金属添加剂,不结垢,不滋生细菌,解决了饮用水的二次污染,符合GB/T17219-1998安全性评价规定。
⑶可耐多种化学介质的腐蚀,无电化学腐蚀。
⑷内壁光滑,摩擦系数极低,介质的通过能力相应提高,并具有优异的耐磨性能。
⑸柔韧性好,抗冲击强度高,耐强震、扭曲。
⑹重量轻,运输、安装方便。
⑺独特的电熔焊结合热熔对接技术使接口强度高于管材本体,保证了接口的安全可靠。
⑻施工方便,焊接工艺简单,工程综合造价低。
三、包装、运输、储存
1、包装
管材包装按双方商定进行;管件的包装可多个管件一同包装或单个包装以防止损坏和污染,一般情况下,每个包装箱内应装相同品种和规格的管件,包装箱内应有内衬袋。
2、运输
管材运输时应避免剧烈撞击、抛摔、日晒或暴晒及受力变形、拖擦及尖锐硬物划伤,还应避免油污和化学品的污染。
3、储存
应储存在地面平整、通风良好、干燥、清洁并保持良好消防的库房内,远离热源,并防止阳光直接照射,远离油污和化学品。
管材应整齐堆放,堆放高度不超过1.5m。
存放应保持通风,不得露天存放,防止长时间库存,遵循先进先出原则。
四、管道施工
1、管道系统的设计
聚乙烯管道流质水温在20℃以上时,管材最大允许工作压力应按下列公式计算:
MOP=PN*ft
MOP—最大允许工作压力(MPa);
PN—公称压力(MPa);
Ft—50年寿命要求,温度对压力折减系数,见下表:
温度℃
20
30
40
压力折减系数
1.0
0.87
0.74
管道系统正常工作状态下,选用的管材最大设计内水压力(Fwd),按下列公式计算:
Fwd=1.5Fw
Fw–管道工作压力,不包括水锤压力。
管道连接形式应根据施工环境、施工技术条件、机具完善状况及管径等因素综合确定;埋地聚乙烯给水管不宜穿越建筑物、构筑物基础,当必须穿越时,应采用钢管护套等保护措施;宜敷设在冰冻线以下;管道敷设在建筑物、构筑物基础底面标高以下时,不得在受压的扩散角度范围内,扩散角一般取45℃;施工安装时应复核管材的规格型号和标准使用压力及使用场合;聚乙烯给水管道严禁在雨污水检查井及排水管渠内穿越。
2、管道布置
1)净距离要求
住宅小区、工业园区及工矿企业,dn≤200mm的配水干管,可沿建筑物周围布置,与外墙(柱)净距离不小于1.0m。
埋地聚乙烯管道管顶最小覆土深度要求:
人行道下不小于0.60m,轻型车道下不小于1.0m。
管道与建筑物、构筑物和其他工程管线之间最小水平净距离应符合下表的规定:
序号
与建筑物、构筑物等
水平距离要求
垂直距离要求
1
建筑物
dn≤200为1.0m,dn>200为3.0m
2
雨污水管道
dn≤200为0.5~1.0m,dn>200为1.0~1.5m
≥0.15m
3
燃气管道
中压≥0.5m,高压1.0~1.5m
≥0.15m
4
电力电缆
≥0.5m
≥0.15m
5
电信电缆
≥0.5m
≥0.15m
6
乔木、灌木
≥1.5m
≥0.15m
7
通信、照明电缆
≥0.5m
≥0.15m
8
高压铁塔基础
≥3.0m
9
道路路缘石边缘
≥0.5m
10
铁路坡脚
≥6.0m
11
热力管道
表面温度≤40℃,≥1.5m
≥0.15m
当上述距离难以保证时,应采用必要的安全技术措施。
管道穿越高等级公路、高速公路、铁路和主要市政管线设施,应采用钢筋混凝土管、钢管或球墨铸铁管等套管,套管内径不得小于穿越管外径加100mm。
2)安装PE管道的注意事项
⑴直接敷设的管道,当采用热熔、电熔连接时,如有分支、连接消火栓、构筑物进水管
和其他用水点,各侧端应有一段无分支的不小于1.0m的直管段。
⑵管道系统应根据管径、水压、环境温度变化状况、连接方式、敷设及回填土条件等情况,在转弯、三通、变径及阀门处,采用防脱落的混凝土支墩或金属卡箍拉杆等技术措施。
焊制的三通、弯管管件部位应采用混凝土包裹措施。
非紧锁承插连接管道每根管段不少于3个固定措施。
⑶敷设在市政管廊内的管道,应根据水温和环境温度变化情况进行纵向变形量计算,采用间断的卡箍式支墩或支架。
⑷管道敷设后宜沿管道走向埋设金属示踪线,距管顶不小于0.3m处宜埋设警示带,警示带应标出醒目的提示字样。
3、管道连接
1)一般要求
按设计要求埋深施工,施工遇必须翻弯时穿越道路的管顶埋设深度不得低于700mm。
给水管材的焊接为热熔对接焊接,给水管材大口径一般用热熔对接焊接,低于口径63mm的管材都用热熔承插焊接,给水管材主要用以上两种连接方式。
所以主要介绍这两种方式连接,如果需要电熔焊接请参照燃气管材连接方式。
⑴热熔对接焊机
①焊接时必须满足以下条件
在有粉尘、风天气时,应使用帐篷,以获得一个受保护的焊接空间。
所焊接管道的端面直至焊接时都必须保持干净。
所焊接的管道端面在焊接时必须保持同样的温度(必须采取措施防止阳光照射)。
在焊接期间(特别是在冷却阶段),必须避免各种机械应力。
所焊接管道不参加焊接的端口必须用堵头封堵,以免风吹使管道引起冷却。
建议使用导轮用于放置管子和方便移动。
⑵热熔对接焊接的工艺过程
①将两根管材放在机架上,用8个紧固螺栓锁紧卡瓦,且不要锁的太紧,因为后面还要调节松紧,只要在机架前进的时候管材不脱滑就可以了。
同时也要保证中间的距离能放下铣刀的位置为益。
两根管材要垫平,不要有弯曲,否则就不好调节两管材之间的落差。
②保证管材锁紧后,用毛巾或抹布把管材表面的水或灰尘清理干净。
然后把机架打到前进档,两管材口部完全接触后就停止前进。
看看两管之间的落差有多大,要调节两管间的落差不能大于1mm。
③当两管之间的落差调完毕后,就用铣刀切铣两管口部,在切铣的过程中,机架的前进压力不能太大,在拖动压力的基础上加上0.5MPa,一般按施工现场环境而定。
切铣的刨花不能太厚,厚度不得超过0.5mm,刨花出现连续一圈后,机架停止前进,铣刀继续转,空转一周后,机架后退,铣刀停止,否则管材口部就会出现阶梯状。
④切铣完毕后,对管材进行加热,把一个完整的热熔对接过程分为5个阶段。
相应的时间对应的压力
预热阶段:
(t1)(P1)
加热阶段:
(t2)(P2)
加热板取出阶段:
(t3)(P3)
焊接阶段:
(t4)(P4)
冷却阶段:
(t5)(P5)
下图代表整个焊接过程的各个阶段,压力与时间的关系。
视选择的标准不同各阶段压力和时间的选择会有一些不同。
具体焊接压力、时间,参考:
160HDPE热熔对接压力时间参考表
(一)SDR11系列
外径D壁厚S
HT1
HT2
COT
CT1
CT2
管径
D
壁厚
S
截面积cm2
P1
MPa
H
Mm
P2
MPa
秒Max
秒
Max
秒Max
P3
MPa
分
63
5.8
10.42
0.11
1.0
0.0165
95
6
7
0.11
8
75
6.8
14.57
0.15
1.0
0.022
118
6
8
0.15
10
90
8.2
21.07
0.21
1.0
0.03
136
8
9
0.21
12
110
10.0
31.42
0.31
1.0
0.047
161
8
11
0.31
14
125
11.4
40.68
0.40
1.0
0.06
181
8
12
0.40
15
140
12.7
50.79
0.50
1.5
0.075
198
10
13
0.50
17
160
14.6
66.64
0.65
2.0
0.10
211
10
14
0.65
19
250HDPE热熔对接压力时间参考表
(二)SDR11系列
外径D壁厚S
HT1
HT2
COT
CT1
CT2
管径
D
壁厚
S
截面积cm2
P1
MPa
H
Mm
P2
MPa
秒Max
秒
Max
秒Max
P3
MPa
分
110
10.0
31.42
0.31
1.0
0.047
161
8
11
0.31
14
125
11.4
40.68
0.40
1.0
0.06
181
8
12
0.40
15
140
12.7
50.79
0.50
1.5
0.075
198
10
13
0.50
17
160
14.6
66.64
0.65
2.0
0.10
211
10
14
0.65
19
180
16.4
84.29
0.83
2.0
0.125
220
10
14
0.83
21
200
18.2
103.90
1.02
2.0
0.15
236
11
15
1.02
23
225
20.5
131.70
1.30
2.5
0.20
265
11
15
1.30
25
250
22.7
162.02
1.60
2.5
0.25
272
12
16
1.60
28
注:
1、SDR=公称尺寸D/公称壁厚S;2、加热板给定温度HT2时间性视熔化情况作适当调整。
现分述焊接过程各阶段的主要目的和应注意的问题。
预热阶段:
这个阶段用于建立对接焊的熔融环,是在焊接准备工作完成之后(定位、铣削管端面、对接压力计算、焊接温度计算)进入,除了对管端面开始加热外,它的另一个目的是消除管端面存留的微小间隙。
加热阶段:
这个阶段用于使温度在材料内部扩散,形成一个熔融的区域,通常此时的压力接近于零(或只保持一个避免管端面脱离加热板的压力)。
取出加热板阶段:
这个阶段用于取出加热板以便使要焊接的表面相接触。
这个阶段的时间越短越好,尽可能地避免热量损失或外来物(灰尘、沙粒等等)落到待焊接的管端面上,引起焊接强度降低或焊接失败。
焊接阶段:
这个阶段是焊接端面被熔融材料的分子链在压力的作用下重新缠绕组合的过程,它以建立均匀的熔接环为完成标志。
冷却阶段:
焊接结束阶段,这个阶段用于避免各种可能导致连接强度降低的各种外力的干扰。
2)设备的使用
在使用热熔焊机时,为了减少设备的故障,需细心操作,小心运输和定期检查及保养。
焊机设备配置卡具表
焊机的电源线:
电源线必须用耐机械冲击、耐化学腐蚀的橡胶套电力电缆,具体规格如下表
整个工地必须有一个地线,并保证任何一个金属导电体与地之间的接触电位差不超过25V,接地电阻必须由专业小组安装和测试,必须明显标明此设施。
焊机电器部分的正确使用和储存,必须做到:
①不准扯电线断开电源。
②不准用设备电缆线携带、移动和抬起设备。
③不要将尖锐物体、重物体放在或掉在电缆线上,不要使温度超过电缆线的耐温极限(70℃)。
④不要在潮湿的环境使用设备、检查手套、鞋和其他保护用品以及设备本身是否始终处于干燥状态;
⑤定期检查设备、及电缆的绝缘情况,特别注意其机械受力点。
⑥避免在有可燃气体、烟气或灰尘的场所是使用设备。
⑦在工作结束或工作中断时,检查电源是否切断。
⑶熔接记录
为了很好地管理熔接施工,保证接口的质量,要求操作人员填写一个熔接记录单,以便保存。
3)操作检查、故障及故障的处理
①系统检查
a、检查焊机的供电情况
b、快速接头在连接前要进行擦拭(使用煤油或汽油,然后用干净的布擦干);如果不再使用,一定用保护罩
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