钢管具有良好的韧性,可承受较大的压力与冲击,但其最大的缺点是耐腐蚀能力差,使用寿命 管 材 短,综合成本高,使其在城镇燃气输配管网上的使用受到一定的限制。 性 能 球墨铸铁管具有铸铁的本质,钢的性能,既有良好的抗腐蚀性,又有与钢管相似的抗外力性能。 球墨铸铁管壁可以造得比较薄,因此,减轻了管道单位长度的重量,有利于降低成本和施工强 度。球墨铸铁管道硬度较高,柔韧性较钢管次之,加上接口形式为柔性机械接口,若管道基础 产生不均匀的沉降(或局部扰动),很容易造成接口的漏气,抗硬物损伤导致漏气的能力介于 钢管和PE 管道之间。 PE 管的特点是质量轻,耐腐蚀,使用寿命一般为50a,不需防腐。 PE 管可以利用管道的自然 弯曲比较轻易绕过或规避障碍,很适合城市街道地下管线和障碍物多的情况下敷设。但是,目 前的PE 管虽然可以添加各种改性剂,但其力学性能、抗老化性能、稳定性、易变形等与钢铁 材料相比仍有很大的差距,在使用PE 管输送压力流体时,必须增加管壁的厚度,使造价提高。 PE 管最大的缺点是机械强度较低、容易受到人为的损坏(PE 管在尖锐物体的外力作用下容易 被击穿)。
管材元/m 热熔连接是采用热熔焊机加热管端,使其熔化,迅速贴合 , 并保持一定压力,经 管径mm 冷却达到熔接目的的一种连接方法,该方法经济可靠,其接口在承拉和承压时 比管材本身具有更高的强度,一般多用于160 mm 以上管道的连接。
电熔连接时管件本身带有发热元件,在给发热元件输入一定时间的控制电流后, 管材和管件连接部分的PE 就被加热熔化,形成结实、永久的接口。电熔连接可 以将直管与直管、直管与管件连接起来,一般多用于160mm以下管道的连接。 这两种方法的共同优点是:操作简便,方法容易掌握。相比较而言,电熔连接 焊口成本较高,但对场地无特殊要求;热熔连接则由于焊接设备较大而对焊接 场地要求较高。
第三节 聚乙烯(PE)管焊接方式 新型焊接方式 超声波焊接:超声波作用于PE管接触面时,产生每秒几万次的高频振动,这种 管材元/m 达到一定振幅的高频振动通过焊件把超声能量传送到焊接区域,由于焊接区域 管径mm 即两个焊接的交界面处的声阻大,会产生局部高温。同时,由于塑料导热性差, 热量不能及时散发而聚集在焊接区域,使PE管的接触面迅速熔化,加上一定压 力后,可使其熔为一体。超声波焊接具有快捷、高效、清洁和牢固的优点,已 得到业界的普遍认可。 电磁感应焊接:电磁感应焊接采用电磁感应对工件进行加热。电磁感应焊接设 备中包含由射频电流供电的感应线圈,该线圈产生的高频电磁场作用于电导体 或铁磁性工件。PE 管在电磁感应焊接时,将电导体或铁磁性物体( 被称为基座) 置入PE 管焊接接触面之间,熔化母材并在压力作用下形成焊缝。
第三节 聚乙烯(PE)管焊接方式 旋转焊接:旋转焊接时将一短管置入两长管之间,并旋转短管,与两长管摩擦产 热并形成接头。这种焊接对连接环境温度和焊接材料均有一定的适应性。焊接后 管材元/m 热影响区材料的性能也能达到标准,其长期性能不差于甚至好于由热熔焊接产生 管径mm 的焊缝。 微波焊接:微波焊接是利用微波电磁场与材料的相互作用,加热材料并在外力作 用下完成焊接的。它利用材料在微波场中的介质损耗形成功率耗散,将微波能转 化为材料自身的分子动能和势能。由于不同材料的介电损耗不同,产生的功率耗 散不同,热效应也不同。因此,利用它进行选择性加热,能更有效地提高焊接强 度,同时保持基材不受影响。
(1)实践证明最容易发生泄漏的部位是管道的接口; (2)由于早期国内PE管件企业主要生产的PE管件均为SDR11管件,生产SDR17.6管件的企业 管材元/m 较少,大量燃气企业在引入一段时间 SDR17.6管材后由于很难采购到合适的管件,最后都放弃 管径mm 了SDR17.6管材的使用; (3)部分城市燃气使用PE管材较早,一般使用PE80 SDR11管材,城市下敷设的PE管较多, 产生大量的历史积累,更新新材料可能造成城市地下PE管材使用混杂,后期施工及维护先期 投入的PE80 SDR11管道维修不便; (4)城市地下燃气管线与给水管线、排污管线、供暖管线、电缆交织在一起,形成错综复杂 的地下管网,而PE管定位与埋深检测一直是一个难点,适用于钢管的防腐层检测仪由于PE 管 的不导电性而无法直接使用,需要利用示踪线)由于其强度低,标识和示踪线等经常遭到破坏,现场施工图纸资料容易丢失,在市政施 工建设当中由于PE 管道的确切位置不清楚,经常被施工机械挖断、挖漏,从而导致燃气泄漏 爆炸等事故; (6)PE100 SDR17.6管道受土壤温度影响,在城市中压A级管网中应用存在一定障碍; (7)若发生火灾,泄漏点附近的高温容易使局部PE 管道软化导致泄露( 火灾) 灾害的扩大。
按管道材质分:交联聚乙烯管、铝塑复合聚乙烯管、铜塑复合聚乙烯管 钢塑复合聚乙烯管
按管道用途分:给排水管、燃气管、电工套管、农业用管、工业用管 热水采暖管、排污管
探地雷达法是由天线向地下发射电磁波,在水 管材元/m 管径mm 穴、管道和地层等发生变化之处产生反射波, 反射波再被天线接收、处理后,雷达图像可显 示出来,通过对雷达图像的识别和解释进行判 别。 目前,中国特种设备检测研究院已经研制了多 套新型雷达,探测深度为0~6m;探测深度误 差<3%;探测横向精度<0.1m;能够满足PE 管道检验定位精度的要求。
第二节 聚乙烯(PE)管的定位与泄漏检测 1.定位——地表标志法 地表标志法是指使用玻璃钢、水泥预制、铸铁等坚固耐压的材料制作而成,采 管材元/m 用地表标志在管道探测时,可以省去探测管道的过程,有些标志可以由燃气或 管径mm 自来水公司制作,检漏时只需要地面检测仪沿管道地表巡查。
铸铁管的综合造价比PE管和钢管都低,管径不大于200mm时, 钢管的综合造价比PE管高,管径大于200mm是PE管的综合造价 则比钢管高。
第一节 概述 PE 全称为Polyethylene,是结构最简单的高分子有机化合物,当今世界应用最广泛 的高分子材料,由乙烯聚合而成。目前, 聚乙烯(PE)类管道越来越广泛地被应用 在输送燃气、供热、供水、农业灌溉、排污、泥浆和细砂石运输等领域。
抗拉强度/MPa 弯曲强度/MPa 延伸率/% 弹性模量/104MPa 接口形式 热稳定性 硬度 耐腐蚀性 寿命/a
第二节 聚乙烯(PE)管的定位与泄漏检测 2.定位——电磁法 电磁法电磁法主要应用在有示踪线的PE管道上。探测PE管道的原理是给示踪线加上 管材元/m 一定强度的电流信号,通过探测示踪线电流产生的电磁场中心位置来确定示踪线的 管径mm 空间位置,从而实现埋地PE 管道的准确定位。目前探测PE 管道示踪线施加电流的 方法有两种,一种是主动源法,即直接把探测电流信号施加在示踪线上。其原理是 信号电流在示踪线上产生一个电磁场,通过探测一次电磁场的中心位置来确定示踪 线的位置和埋深,该方法的优点是信号强,干扰少,探测结果比较准确,缺点是需 要在示踪线地点施加信号PE管。另一种是被动源法,是发射一个交流信号电磁场, 通过感应在示踪线上产生电流,感应电流再以示踪线为中心形成另一个电磁场,通 过探测二次感应电磁场的中心位置,从而确定示踪线的空间位置。该方法操作简单, 不需要给示踪线点加信号,缺点是感应信号一般较弱,干扰多,并且容易受到 附近的金属管道和电缆干扰。