山東（dōng）輝煌：PE燃氣管道（dào）使用說（shuō）明（míng）書

1 PE材料性能及優缺點

    ① 性能

    a. 聚乙烯是一種高結晶度的聚（jù）合物，隨（suí）溫度的變化可分為3種狀態：結晶（jīng）態(堅（jiān）硬固（gù）體)、高彈態(橡皮（pí）狀彈性體)、粘流態(粘流（liú）體（tǐ）)。

    b. 標準尺寸比(SDR)：指公稱外徑與公稱壁厚的比值，有SDR11、SDR17.6兩種（zhǒng）係列。

    c. 最小要求強度p_MRS：PE80(中密度)的p_MRS為8.0MPa，PE100(高密度)的（de）p_MRS為10.0MPa。

    d.最大工作壓力p_MRS≤0.7MPa，工（gōng）作溫度範圍為-20～40℃。

   天然氣的p_MRS值見表1。

   ② 優缺點（diǎn）

   PE管用（yòng）於燃氣管道有以下優點：重量輕；具有良好的耐腐蝕性能(不需要（yào）防（fáng）腐)；具有良好的柔韌性，施工中可（kě）隨地形彎曲敷設，有一定的抗震（zhèn）、抗沉降能力；具有良好的焊（hàn）接性能，連接方便快捷；可利用斷（duàn）氣工具夾扁停氣，縮小停（tíng）氣範圍，便於快速搶修；使用壽（shòu）命長，至少可以使用50年。但也具有以下局（jú）限性：由於（yú）怕紫外線（xiàn）照射、油汙腐蝕、磕碰等原因，PE管存放期一般比較短；材料強度（dù）遠低於（yú）鋼管，容易（yì）受外力破壞；隻能在埋地或遮擋紫外線的情況下使用，嚴禁用於地上（shàng）明裝（zhuāng）敷設；性能指標受溫度影響較為明顯。

2 質量管（guǎn）理

2.1 相關標準規範

    PE燃氣管道應符合現行的國家標準：GB 50028—2006{城鎮燃氣設（shè）計規範》、CJJ 33—2005《城鎮燃氣輸配工程施工及驗收規範（fàn）》、CJJ 63—2008《聚乙（yǐ）烯燃氣管道工程技術規程》、GB 15558.1—2003《燃氣用埋（mái）地聚乙烯(PE)管道係（xì）統 第1部分：管材》、GB 15558.2—2005《燃氣用埋地聚乙烯(PE)管道係統 第2部分：管件》的規（guī）定。

2.2 材（cái）料的儲運、使用（yòng）

   儲運過程中應避免材料劃傷，不得（dé）拋摔、沿地拖拽（zhuài）；室內存放時應存放在通風良好、溫度低於（yú）40℃的倉庫內，室（shì）外臨時堆（duī）放時，必（bì）須（xū）有遮蓋物，避免日曬雨淋；應放置於平整（zhěng）場地上，堆放高度不能（néng）超過規範要求（qiú），以免造成管材不圓度超標；遠（yuǎn）離熱源，避免受到油品和化學品汙染；從生產到使用的存放期，管材不宜超過1年，管件不宜超過（guò）2年。

   使用前應核對規格、標準尺（chǐ）寸比(SDR11、SDR17.6)、材質等級(PE80、PE100)；檢查材料表麵是否有磕、碰、劃傷（shāng），劃傷深度不應超過管材（cái）壁厚（hòu）的10%，否則（zé）應予切（qiē）除；檢查（chá）存放時間，若超期，應重新（xīn）抽樣進行性（xìng）能檢驗，合格後方可使用。

2.3 操（cāo）作人員的要（yào）求

   PE管（guǎn）焊接人員應經過專業技術培（péi）訓後方（fāng）可上崗（gǎng）。操作人員應提高質（zhì）量意識和安全責任（rèn）意識，熟練掌握施（shī）工工藝規程，提高作業能力；要精心地（dì）使用、維護、檢查施工機（jī）具；對（duì）操（cāo）作過程應詳細記錄，發現問題應及時糾正。

    發（fā）揮工程監理的作用（yòng），監理人員應認真核對操作人員的資格證件及材料的生產合格證，及時發現和糾正施工人員的錯誤操作，對於不合格或違反規範（fàn）的操作應及時要求整改、返工。

2.4 焊接設備的使用

    熱熔焊機主要由機（jī）架、銑刀、加熱板、液壓控製箱等部分組成，種類分為手動型、半自動型、全自動型。半自動型和全自動（dòng）型的主要區別是全自動型的焊接（jiē）參（cān）數可（kě）全部儲存在芯片上，切（qiē）換操作自動控製，並自動監控記錄焊（hàn）接的全過程。

    現有手動型熱熔焊機已無法嚴格完成要求的焊（hàn）接過程，無法嚴格滿足（zú）焊（hàn）接的工藝參數要求，不具備操作的（de）可重複性。

    焊機的工（gōng）作狀況直接影響焊接的質量。由於現（xiàn）有（yǒu）焊機（jī）缺乏定期檢測、維護，導致的故障（zhàng）有：加（jiā）熱板溫度分布不均勻，設定溫度與實（shí）際溫度不符；加熱板表麵材料（liào）(特氟隆或聚四氟乙烯)存在劃傷現象，對焊件端麵造成汙染；部件可靠性差，壓力控製不精確等。

建（jiàn）議（yì）采用符合相關（guān）標準要求的全自動型（xíng）熱熔焊機，其特點是可以進行過程（chéng）監控、記錄（lù）。每一道工序及焊接參數都需要確認，以便決定是否繼（jì）續焊接；若發現（xiàn）工序（xù）及焊接參數出現偏離，焊接會自動終止；所有（yǒu）焊接參數都（dōu）全程記錄，便於追溯。由（yóu）於可以固化經過驗證的施工工藝參數，並能根據環境溫度等自然環境（jìng）條件自動進行調整，各種（zhǒng）工藝參數記錄可以存儲、輸出，減少了人為因素對焊口的影響，實現了焊接過程的可重（chóng）複性、可追溯性，大大減輕了質量檢查的工（gōng）作量^[1]。

    電熔焊機分為半自動型（xíng）和全自動型。半自動型已基本淘汰，全自動電（diàn）熔焊機無（wú）須手動（dòng）輸入焊（hàn）接參數（shù），由讀碼器（qì）直接掃描電熔管件上的條形碼。不同廠家生產的焊機有不同的參數，條形碼能消除參（cān）數的誤差，將所有的焊接參（cān）數自動輸入焊機，對電熔管件進行加熱（rè）焊接。

2.5 連接方式及焊接環（huán）境

    熱熔（róng）對接連（lián）接是（shì）PE燃氣管道施工（gōng）中主要采用的（de）連（lián）接方法之一，使用的設備是（shì）熱熔對接焊機。通過加熱板同時加熱需要焊接管材、管件的兩個端麵，使其達到熔化溫度（dù），撤（chè）去加熱板，隨即迅速貼合（hé），通過焊接機具在一（yī）定的壓力下冷卻，冷（lěng）卻後達到熔接（jiē）目的。

    電熔承插連接也是PE燃（rán）氣管道施工中主要的連接方（fāng）法之一，使用的設備是電熔焊機。通過（guò）電熔焊機對預埋在電熔管件（jiàn）內表麵（miàn）的電阻絲通（tōng）電後發熱，使電熔管件內表麵和承插管材的外表麵達到合理的熔化溫度，升溫膨（péng）脹產生焊接壓（yā）力，冷卻（què）後熔為一體，達到（dào）焊接目（mù）的。

    熱熔連接不需要額外管件，但對管徑、管材有一定的要求，要（yào）求管道外徑≥90mm或壁厚＞6mm，且不同材料級別、不同壁厚、熔（róng）體質量流動速率差大於規定值的管（guǎn）材、管件禁（jìn）止使用熱（rè）熔（róng）對接。熱熔焊接（jiē）缺點是對接比較困難（nán），對操作（zuò）人員的技術水平要求很高，且熱熔（róng）焊機體積大，重量大，搬運困難，在管溝內進行熱熔連接，管溝需加寬加大。

    電熔連接方法對管徑、管材沒有嚴格要求，可連接不同材料級（jí）別及不同壁厚的管材、管件。但需要額外管件（jiàn），因而增加管道造價，大口徑的電熔管件造價相當高。電熔焊機一般為全自動型，操作人員出錯的概率相對減小（xiǎo），焊接質（zhì）量有很好的保證。電熔焊機體積較小，易於搬運，可在管溝溝槽內進行焊接，無須對溝槽（cáo）特殊處理，施工方便。

管道（dào）熱熔或（huò）電熔連接的環境溫度應在-5～+45℃範圍內（nèi），風力（lì）應小（xiǎo）於5級。因此在（zài）寒冷的冬季，應采取保溫、防風措施，並應調整連（lián）接工藝；炎（yán）熱的夏季進行操作時，應采取遮陽措（cuò）施。

    管材、管件存放處與現場溫差較大時，連（lián）接前應將管材、管件在施工現場放置（zhì）一定時間，使（shǐ）其溫（wēn）度接近施工現場（chǎng）溫度。

   2.6 焊接工藝

在熱熔（róng）焊接工藝參數中，與焊接直接有關的參數有焊接溫度、時間和壓力。在焊接溫度確定的（de）情況（kuàng）下壓力和時間的關（guān）係見圖1。

圖中p₁——總的焊接壓力(表壓)，MPa

    p₂——焊（hàn）接規定（dìng）的（de）壓（yā）力(表壓（yā）)，MPa

    p₃——拖動壓力(表（biǎo）壓)，MPa

    t₁——卷邊達到規定高（gāo）度的時間，s

    t₂——焊接所（suǒ）需要的吸熱時間。s

    t₃——切換所規定的時間，s

    t₄——調（diào）整壓力到p₁所規定的時間，s

    t₅——冷卻時間，min

    t₆——總的焊接時間，min

    對接焊接要獲得質量（liàng）合格的焊口，必須滿足（zú）的基本條（tiáo）件是：①焊接界麵必須清潔、幹燥；②合理的加（jiā）熱（rè）溫度和加熱時間；③合適的（de）外（wài）力，加劇（jù）分子變形（xíng）。在

加熱（rè）過程中（zhōng），施加水平（píng）徑向拖力能平整管材端麵上的不平整度，但若壓力（lì）過大，會導（dǎo）致熔（róng）料流（liú）向焊端的邊緣，改變焊接接頭的形狀，嚴重影響焊接質量。在熔接過程中（zhōng），施（shī）加（jiā）水平（píng）徑向外力是為了排除氣孔和氣體夾雜物，消除受熱氧化破壞的材料，補（bǔ）償材料收（shōu）縮。冷卻過程是在保持一定外力（lì）的情況下，長時（shí）間內以緩慢速度進行焊縫材料的收縮、翻邊結（jié）構（gòu）的形（xíng）成過程。

2.7 焊接質量檢驗及注意事項

      連接完成後，應對（duì）接（jiē）頭（tóu）進行100%的（de）翻邊對稱性、接頭對（duì）正性檢驗和（hé）不少於10%的翻邊切除檢驗。翻（fān）邊對稱（chēng）性檢驗和接頭對正性檢驗（yàn）是外觀檢（jiǎn）查（chá）的最基本方法，也是比較簡便和實用的（de）方（fāng）法。翻邊切除檢驗操作相對（duì）複雜，需要專業工具和熟練的操作人員。

    翻邊切除檢驗應符合下列要求：

    ① 翻邊應是實心圓滑的，根部較寬。

    ② 翻邊下側不應有雜質、小孔、扭曲和損壞。

    ③ 每（měi）隔50mm進行180°的背彎試驗，不應有開裂、裂縫，接縫處不得露出熔合線。

    當（dāng）抽樣檢驗的焊縫全部合格時，則此次抽樣所代表的該批（pī）焊縫應認為全部合格；否則應按下列規定加（jiā）倍抽樣檢驗：①除不合格（gé）焊縫（féng）需切（qiē）除重焊外(不能進行修補（bǔ）)，每出現一道不合格焊縫，則（zé）應加倍（bèi）抽檢該焊工所焊的同一批焊縫，按本規程進行檢驗。②如第二次（cì）抽檢（jiǎn）仍出現不合格焊（hàn）縫，則應對該焊工所焊的同批全部焊縫進行檢驗。

   2.8 非開挖施工方法在施工中（zhōng）的應用

    非開挖施（shī）工方法近年來在市（shì）政工程中（zhōng）得到了越來越多的應用，但因其屬隱蔽工程，施工過程中常常發生損壞（huài）其他地下（xià）設施的事故。明確（què）提出非開挖施工的合格標準為：

    樁號偏差≤1m，管位偏差≤0.5m，高程偏差≤0.2m；頂管過（guò）程中不應對（duì）地下管線及構築物造成破壞；拖管過程中管腔不應進泥漿；管體不（bú）得產生嚴重變（biàn）形，管體劃傷深度不得超過（guò）壁厚的10%；鋼管拖管過（guò）程中不（bú）應對防腐層造成破壞；PE管示蹤線不應斷裂。

    要求非開挖施工的施工（gōng）組織設計中必須有“圖紙會審”部（bù）分（fèn），應包含以下內容：

    ① 管（guǎn）道起止點位置、管位、最大管道深度（dù）、管材、長（zhǎng）度。

   ② 地下障礙物的名稱、位置、深度。

    ③ 設計鑽進曲線，包括（kuò）最深鑽點（diǎn）的（de）位置、深度，起始點的深度，終止點的深度，並應符合（hé）曲率半徑的要（yào）求(鋼管的曲率半徑≥1500倍外徑，PE管的曲率半徑≥25倍外徑（jìng）)。

    隨著這些要求的實施（shī），近年來類似事故已（yǐ）逐步減少，接近於零。