我国塑料管道发展很快,质量在不断提高。其中聚乙烯PE管由于其自身独特的优点被广泛的应用于建筑给水,建筑排水,埋地排水管,建筑采暖、输气管,电工与电讯保护套管、工业用管、农业用管等。其主要应用于城市供水、城市燃气供应及农田灌溉等领域。
聚乙烯为无惰性材料,除少量强氧化剂外,可耐多种化学药品侵蚀,且不易滋生细菌。众所周知钢管铸铁管被塑料管所取代的原因不仅是因为塑料管材比其输水能耗低、生活能耗低、重量轻、水流阻力小、星空体育官网安装简便迅速、造价低、寿命长、具有保温功能等,还因为塑料管耐腐蚀、不易滋生微生物等性能优于钢管及铸铁管。
聚乙烯管材的使用寿命为50年以上,这一点不仅已为国际标准和国外的一些先进标准所确认,而且已经被实践所证明。
聚乙烯能够推广应用的另一个原因是因为聚氯乙烯日益受到环境保护方面的压力。**是聚氯乙烯本身的卫生性能问题:众所周知,在正规生产和严格控制下生产聚氯乙烯管是可以保证卫生性能的,容许应用在饮用水领域。但是还是有人担心在控制不严的地方可能会发生问题:如聚氯乙烯树脂中氯乙烯单体的超标,在给水用聚氯乙烯管的配方中误用了有毒的助剂。把不保证无毒的排水用聚氯乙烯管和管件误用到了给水管和管件等。其次是聚氯乙烯管的回收问题:聚氯乙烯和聚乙烯一样是热塑性塑料,从理论上讲都是可以利用的,但是各国的证明,旧塑料制品能回收再生的比例有限,主要的处理方式是焚烧回收能源,聚氯乙烯因为含氯,在焚烧时控制不好就可能产生有害物质,而聚乙烯仅含碳氢,焚烧后生成水和二氧化碳。
聚乙烯管道系统的挠性有着巨大的技术经济价值。聚乙烯的挠性是一个重要的性质,它极大的提高了该材料对于管线工程的价值。良好的挠性使聚乙烯管可以盘卷,以较长的长度进行供应,避免了大量的接头和管件。例如在全国城市改水示范单位——南通自来水公司在一户一表改造中选材时便充分利用了PE小口径管材可盘卷的特性,从水表至用户一根管材到底,中间无须管接头,既节约了成本,又提高了工效。PE小口径管的这种特性已得到全国各城市有水表出户工程的自来水公司的认可,成为其改水作业的**产品。同时,挠性和重量轻及具有优良的耐刮痕能力,使之可采用多种可减轻对环境和社会生活的影响且费用经济的安装方法,如免开挖施工技术。免开挖施工技术是指利用各种岩土钻掘的技术手段,在地表不开沟(槽)的条件下铺设、更换或修复各种地下管线的施工技术。多种免开挖施工技术非常适宜采用聚乙烯管材,如铺设新管线的水平定向钻进和导向钻进法,原位更换旧管线的胀管法及修复旧管线的穿插更新内衬法及各种改进的内衬法(折叠变形法、热拔法和冷轧法)。
PE独特的柔韧性还使其能够有效的抵抗地下运动和端载荷。从表面上看,强度和刚性方面,塑料埋地管不及水泥管及金属管道,但从实际应用看,塑料埋地管是属于“柔性管”,在正确设计和铺设施工下塑料埋地管是和周围土壤共同承受负载的。所以塑料埋地管不需要达到“钢性管”一样的强度和刚性就可以满足埋地使用中的力学性能的要求。同时,聚乙烯的压力松弛特性可有效地通过形变而消耗应力,其实际轴向应力水平远比理论计算值低,而且其断裂伸长率一般都大于500%,弯曲半径可以小到管直径的20~25倍,是一种高韧性材料,星空体育官网对地基不均匀沉降的适应能力非常强,这些特点使其成为抵御地震、地基沉降以及温差伸缩的**为优秀的管道。例如在1995年日本神户大地震中,PE给水管及燃气管就是**幸免的管道系统。
PE管的低温脆化点为-70℃,优于其他管道。在冬季野外施工时聚氯乙烯(PVC-U)管容易脆裂,我国北京地区铺设聚氯乙烯(PVC-U)埋地给水管试点工程中总结的一条经验是温度在零度以下就不适宜进行聚氯乙烯(PVC-U)管的铺设施工了。还有一个明显的佐证,为改进PP的韧性和低温耐冲击性能,可将乙烯与丙烯单体共聚制成无规共聚聚丙烯(PP-R),其一般采用iPP的工艺路线和方法,使丙烯和乙烯的混合气体进行共聚合,得到主链中无规则地分布着丙烯和乙烯段的共聚物(即PP-R管材料),PP-R管材料中的乙烯含量大多在3%左右。但改善后的PP-R耐低温性能仍不尽人意,其脆化点约为-15℃,远高于聚乙烯管的脆化点温度-70℃。
发生快速裂纹增长破坏时,裂纹可以100~45m/s速度快速扩展几百米至十几公里,造成长距离管路损坏,发生大规模泄漏事故,以及后续的燃烧爆炸(输天然气)或洪水(输水)事故。这种事故发生概率不大,一旦发生,危害极大。对塑料压力管的持续发展来讲,防止发生快速裂纹增长破坏要求的重要
性已经超过了对长期寿命强度性能的要求。其原因为:在同一SDR(管材直径与其厚度之比)时,计算的长期寿命—长期强度与增大管径无关(实际上大口径管可能比小口径管安全),但快速裂纹增长危险随管径增大而增加。在现有大品种塑实验方法料管中,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯管等,达到一定管径时,由防止快速裂纹增长破坏所决定的许用压力,总是比由长期强度问题所决定的许用压力低。也就是说,按防止快速裂纹增长破坏的要求决定了许用压力后,长期寿命(如20℃,50年)要求可自行得到满足;快速裂纹增长断裂韧性差的材料将遭到淘汰,不管它的长期强度性能好或坏。如聚氯乙烯(PVC-U)燃气管已经基本上全部被聚乙烯(PE)燃气管所取代。欧洲聚氯乙烯(PVC-U)给水管被聚乙烯(PE)管取代的趋势已经明朗。
我国尚未建立监控快速裂纹增长破坏的试验装置。我国的塑料压力管标准都未涉及这一问题,这表明我国的塑料压力管水平比世界一般水平至少落后一个发展阶段。
④管材、管件存放、搬运和运输时,不得曝晒和雨淋;不得与油类、酸、咸等其它化学物质接触。
① 接收管材、管件必须进行验收。先验收产品使用说明书、产品合格证、质量保证书和各项性能检验验收报告等有关资料。
② 验收管材、管件时,应在同一批中抽样,并按现行国家标准《给水用(PE)聚乙烯材》进行规格尺寸和外观性能检查,必要时宜进行全面测试。
① 管材、管件应该存放在通风良好、温度不超过40℃的库房或简易的棚内。
② 管材应水平堆放在平整的支撑物或地面上。堆放的高度不宜超过1.5米,当管材捆扎成1mx1m的方捆,并且两侧加支撑保护时,堆放高度可适当提高,但不宜超过3m,管件应逐层叠放整齐,应确保不倒塌,并且便于拿取和管理。
①车辆运输管材时,应放在平车底上,船运时,应放置在平坦的船舱内。运输时,直管全长应设有支撑,盘管应叠放整齐。直管和盘管均应捆扎、固定,避免相互碰撞,堆放触不应有可能损伤管材的尖凸物。
发展到今天,聚乙烯的连接技术已经非常成熟可靠。统计数字表明,聚乙烯管的漏损率不到十万分之二,远远低于球墨铸铁管的2-3%,大幅度提高了管道的安全性和经济效益,这也是燃气管道较多的使用聚乙烯管的非常重要的原因。
1.管材、管件粘接前,应用干布将承口侧和插口外侧擦拭处理,当表面粘有油污时须用丙酮擦拭干净。
2.管材断面应平整、垂直管轴线并进行倒角处理;粘接前应画好插入标线并进行试插,试插深度只能插到原定深度的的1/3~1/2,间隙过大于时严禁使用粘接方法
口时应顺轴向由里向外均匀涂抹适量,不得漏涂或涂抹过量(200g/m2)。
4.粘接剂涂抹后,宜在1分钟内保持施加的外力不变,保持接口的直度和位置正确。
5.粘接完毕后及时将挤出的多余粘接剂擦净,在固化时间内不得受力或强行加载。
PE给水管是以**聚乙烯为原材料经塑料挤出机一次挤出成型,应用于城镇给水管网、灌溉引水工程及农业喷灌工程,特别适用于耐酸碱、耐腐蚀环境的塑料管材.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,并可有效抵抗压力产生的环向应力及轴向的抗冲应力,而且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,避免了饮水的二次污染.PE给水管的焊接可以分为下面这几步,这几步至关重要.大家一定要留心看了.
(2)PE给水管与法兰盘焊接,应先将给水管插入法兰盘内,点焊后用角尺找正,找平后再焊接.法兰盘应两面焊接,其内侧焊接不得突出法兰盘封闭面.
(3)PE给水管壁厚在5mm以上时,应切割坡口,保证充分焊透.坡口成形可采用气焊切割或坡口机加工,但应清除渣屑和氧化铁,并用锉刀打磨,直至露出金属光
(4)钢管切割时,其割断面应与管子中心线垂直,以保证管子焊接完毕的同心度.
(5)法兰要垂直于管子中心线,表面要互相平行,法兰衬垫不得凸入管内,连接法兰的螺栓规格应与法兰配套,螺杆凸出螺母长度不得大于螺杆直径的1/2.
(7)法兰衬垫要按照图纸和规范要求选用,冷水系统采用橡胶垫,热水系统采用石棉橡胶垫.
PE(聚乙烯),也称为LDPE,MDPE和HDPE(低,中,和高密度)
(1)同时加热管材、管件,然后承插(承插到位后待片刻松手,在加热、承插、冷却过程中禁止扭动;
(6)施工完毕经试验压验收合格后投入使用。PE给水管热熔连接施工步骤:编辑1、材料准备:将管道或管件置于平坦位置,放于对接机上,留足10-20mm的切削余量。
2、切削:切削所焊管段、管件端面杂质和氧化层,保证两对接端面平整、光洁、无杂质。
3、对中:两焊管段端面要完全对中,错边越小越好,错边不能超过壁厚的10%。否则,将影响对接质量。
4、加热:对接温度一般在210-230℃之间为宜,加热板加热时间冬夏有别,以两端面熔融长度为1-2mm为佳。
5、熔融对接:是焊接的关键,对接过程应始终处于熔融压力下进行,卷边宽度以2-4mm为宜。
6、冷却:保持对接压力不变,让接口缓慢冷却,冷却时间长短以手摸卷边生硬,感觉不到热为准。
本标准与ISO 4427:1996的主要差异为:1.本标准仅包含PE 63、PE 80、PE 100材料制造的管材,不包含PE 32、PE 42材料制造的管材;2. 本标准增加了定义一章;3.对管材的性能要求,增加了
1.本标准仅包含PE 63、PE 80、PE 100材料制造的管材,不包含PE 32、PE 42材料制造的管材;
GB/T 13663-1992《给水用高密度聚乙烯(HDPE)管材》未采用国际标准制定。
准规定了用聚乙烯树脂为主要原料的材料,经挤出成型的给水用聚乙烯管材(以下简称管材)的产品规格、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。本标准还规定了原料的基本性能要求,包括分类体系。
本标准适用于用PE63、PE 80和PE 100材料(见4.1)制造的给水用管材。管材公称压力为0.32MPa~1.6MPa,公称外径为16 mm~1000 mm。
本标准规定的管材适用于温度不超过40C,一般用途的压力输水,以及饮用水的输送。
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准**新版本的可能性。
GB/T 2918一1998 塑料试样状态调节和试验的标准环境(idt ISO 291:1997)
GB/T 6ill-1985 长期恒定内压下热塑性塑料管材耐破坏时间的测定方法(eqv ISO/DP 1167:1978)
GB/T 6671.2一1986 聚乙烯(PE)管材纵向回缩率的测定(idt ISO 2506:1981)
GB/T 8804.2一1988 热塑性塑料管材拉伸性能试验方法 聚乙烯管材(eqv ISO/DIS 3504-2)
GB/T 8806一1988 塑料管材尺寸测量方法(eqv 1974)
GB/T 13021~199 1聚乙烯管材和管件炭黑含量的测定热失重法(neq 1986
GB/T 17219-1998 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准
GB/T 17391-1998 聚乙烯管材与管件热稳定性试验方法(eqv 1991)
GB/T 18251-2000 聚烯烃管材、管件和混配料中颜料及炭黑分散的测定方法
GB/T 18252-2000 塑料管道系统 用外推法对热塑性塑料管材长期静液压强度的测定
3.1.1.2 平均外径dem:管材外圆周长的测量值除以3.142(圆周率)所得的值,精确到0.1mm,小数点后第二位非零数字进位。
3.1.1.3 **小平均外径dem,min:本标准规定的平均外径的**小值,它等于公称外径dn,单位为毫米。
3.1.1.4 **大平均外径dem,max:本标准规定的平均外径的**大值。
3.1.1.5 任一点外径dey:通过管材任一点横断面测量的外径,精确到0.1mm,小数点后第二位非零数字进位。
3.1.1.6 不圆度:在管材同一横断面处测量的**大外径和**小外径的差值。
3.1.1.7 公称壁厚en:管材壁厚的规定值,单位为毫米,相当于任一点的**小壁厚ey,min。
3.1.1.8 任一点的壁厚ey:任一点上管材壁厚的测量值,精确到0.lmm,小数点后第二位非零数字进位。
3.1.1.9 **小壁厚ey,min:本标准规定的管材圆周上任一点壁厚的**小值。
3.1.1.10**大壁厚ey,max:根据**小壁厚(ey,min)的公差确定的管材圆周上任一点壁厚的**大值。
3.1.1.11标准尺寸比(SDR):管材的公称外径与公称壁厚的比值。SDR=dn/en
3.1.2.1混配料:以聚乙烯基础树脂加入必要的抗氧剂、紫外线稳定剂和颜料制造而成的粒料。
3.1.2.2 σlpl1):与20℃、50年、概率预测97.5%相应的静液压强度,单位为兆帕。
3.1.2.3 **小要求强度(MRS):σlpl圆整到优先数R10或R20系列中的下一个较小的值。
3.1.2.4 设计应力σs:在规定应用条件下的允许应力,MRS除以系数C,圆整到优先数R20系列中下一个较小的值,即:σs=〔MRS〕/C ………………(1)
3.1.2.5总使用(设计)系数C:一个数值大于1的总系数,它考虑了未在预测下限中体现出的使用条件和管道系统中配件等组成部分的性质。
3.1.3.1公称压力(PN):本标准中公称压力PN 相当于管材在20℃时的**大工作压力,单位为兆帕。
3.1.3.2**大工作压力(MOP):管道系统中允许连续使用的流体的**大有效压力,单位为兆帕。
4.1.1按照GB/T18252确定材料的与20℃、50年、预测概率97.5%相应的静液压强度σlpl。
4.1.2按照表1,依据σlpl换算出**小要求强度(MRS),将MRS乘以10得到材料的分级数。
使用混配料生产聚乙烯管材,混配料为蓝色或黑色,基本性能应符合表, 2要求。蓝色管用材料应能保证使用该材料制造的管材的耐候性符合表12的要求。对于PE63级材料,也可采用管材级基础树脂加母料的方法生产聚乙烯管材,对材料性能的要求自管材上取样进行测试。
按本标准生产管材时生产的洁净回用料,只要能生产出符合本标准的管材时,可掺入新料中回用。
5.2 输送20℃的水,C**小可采用Cmin=1.25.由式(1)得到的不同等级材料的设计应力的**大允许值,见表3。
管材的公称压力(PN)与设计应力σs、标准尺寸比(SDR)之间的关系为:PN=2σs/(SDR-1)………………………….(2)
使用PE63、PE100等级材料制造的管材,按照选定的公称压力,采用表3中的设计应力而确定的公称外径和壁厚应分别符合表4、表5和表6的规定。管道系统的设计和使用方可以采用较大的总使用(设计)系数C,此时可选用较高公称压力等级的管材。
PEM管具有质量轻且坚硬的特性,容易运输和保管。运输是以卡车运输为主,标准装载量如下。
C、把管堆在地面保管时,应除掉石头或其它锐利物,把地面整理平坦后堆放。
市政饮用水管材的颜色为蓝色或黑色,黑色管上应有共挤出蓝条。色条沿管材纵向至少有三条。其他用途水管可以为蓝色和黑色。暴露在阳光下的敷设管道(如地上管道)必须是黑色。
管材的内外表面应清洁、光滑,不允许有气泡、明显的划伤、凹陷、杂质、颜色不均等缺陷。管端头应切割平整,并与管轴线m、9m、12m,也可由供需双方商定。长度的极限偏差为长度的+0.4%,-0.2%。
6.3.1.2盘管盘架直径应不小于管材外径的18倍。盘管展开长度由供需双方商定。
管材的平均外径,应符合表8规定。对于精公差的管材采用等级B,标准公差管材采用等级A。采用等级B或等级A由供需双方商定。无明确要求时,应视为采用等级A。
管材的物理性能能应符合表12要求。当在混配料中加入回用料挤管时,对管材测定的熔体流动速率(MFR)(5kg,190℃)与对混配料测定值之差,不应超过25%。
6.1.1.管材、管件以及管道附件的连接应采用热熔连接(热熔对接、热熔承插连接、
紧型和非锁紧型承插式连接、法兰连接、钢塑过度连接)。公称外径大于或等于63mm的管道不宜采用手工热熔承插连接,壁厚6mm的管材不宜使用热熔对接的连接方法,聚乙烯管材、管件不得采用螺纹连接和粘接。
6.1.2.管道各种连接应采用相应的**连接工具。连接时严禁明火加热。
6.1.3.管道连接宜应采用同种牌号级别,压力等级相同的管材、管件以及管道附件(不同牌号的管材以及管道附件之间的连接,应经过试验,判定连接质量能得到保证后,方可连接)。
6.1.4.聚乙烯管材、管件与金属管、管道附件的连接,当采用钢制喷塑或球墨铸铁过度管件时,其过度管件的压力等级不得低于管材公称压力。
6.1.5.在寒冷气候(-5℃以下)或大风环境条件下进行热熔或电熔连接操作时,应采取保护措施,或调整连接机具的工艺参数。
6.1.6.管道连接时,管材切割应采用**割刀或切管工具,切割断面应平整、光滑、无毛刺,且应垂直于管轴线.管道连接后,应及时检查接头外观质量,不合格者必须返工。
6.2.1.热熔连接工具的温度控制应精确,加热面温度分布应均匀,加热面结构符合焊接工艺要求。热熔连接前、后应使用洁净棉布擦净加热面上的污物。
6.2.2.热熔连接加热时间、加热温度和施加的压力以及保压、冷却时间,应符合热熔连接工具生产企业和聚乙烯管材、管件以及管道附件生产企业的规定。在保压、冷却期间不得移动连接件或在连接件上施加任何外力。
6.2.3.1.两待连接件的连接端应伸出焊机夹具一定自由长度,并校直两对应的待连接件,使其在同一轴线上。错边不宜大于壁厚的10%。
6.2.3.2.管材、管件以及管道附件连接面上的污物应使用洁净棉布擦净,并铣削连接面,使其与轴线.待连接件的段面应使用热熔对接连接工具加热。
6.3.3.4.加热完毕,待连接件应迅速脱离加热工具,检查待连接件的加热面熔化的均匀性和是否有损伤。然后,用均匀外力使连接面完全接触,并翻边形成均匀一致的凸缘,凸缘的高度和宽度应符合有关规定。
6.3.3.5.不同SDR系列的管材、管件产品互焊时,宜通过机械加工使焊接处壁厚相同。
6.3.3.6.焊接时,每一个焊口应当有详细的焊接原始记录,焊接原始记录至少应当包括环境温度、焊工代码、焊口编号、管道规格类型、焊接压力、拖动压力、增压时间、加热板温度、切换时间、吸热时间、冷却时间等。
6.3.3.7.聚乙烯(PE)给水管道热熔对接应采用同厂家、同材质、同牌号的管材与管材,管材与管件之间,管件与管件之间连接;不同SDR系列的聚乙烯管材不宜采用热熔对接连接。
6.2.4.2.检测方法:焊接接头质量检验分别为破坏性试验和非破坏性试验,在施工现场一般采用非破坏性试验。非破坏性试验主要手段是目测,也可以称为外观检查,主要标准如下:
卷边应均匀、圆滑、饱满,两边卷边尺寸相近;焊缝平滑对称,卷边的高度、翻边的任一边高度差不大于0.1它的壁厚;切下的翻边不存在未融合、缺口、孔洞等缺陷,切边的管端错边不超过壁厚的10%。星空体育官网
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