PE燃气管道施工质量管理

1、.：.；PE燃气管道施工质量管理随着我国聚乙烯压力管材消费工艺的日益成熟，聚乙烯(PE)管道施工技术有了长足的开展，近年来PE管在城市燃气输配等领域得到了广泛的运用。由于PE管在我国的运用时间不长，消费、施工、运用阅历缺乏，检测手段缺乏，致使PE管在燃气输配系统运用过程中产生许多新问题1。本文对PE燃气管道施工质量的管理进展讨论。1 PE资料性能及优缺陷 性能 a. 聚乙烯是一种高结晶度的聚合物，随温度的变化可分为3种形状：结晶态(巩固固体)、高弹态(橡皮状弹性体)、粘流态(粘流体)。 b. 规范尺寸比(SDR)：指公称外径与公称壁厚的比值，有SDR11、SDR17.6两种系列。 c. 最小要

2、求强度pMRS：PE80(中密度)的pMRS为8.0MPa，PE100(高密度)的pMRS为10.0MPa。 d.最大任务压力pMRS0.7MPa，任务温度范围为-2040。天然气的pMRS值见表1。 优缺陷2PE管用于燃气管道有以下优点：分量轻；具有良好的耐腐蚀性能(不需求防腐)；具有良好的柔韧性，施工中可随地形弯曲敷设，有一定的抗震、抗沉降才干；具有良好的焊接性能，衔接方便快捷；可利用断气工具夹扁停气，减少停气范围，便于快速抢修；运用寿命长，至少可以运用50年。但也具有以下局限性：由于怕紫外线照射、油污腐蚀、磕碰等缘由，PE管存放期普通比较短；资料强度远低于钢管，容易受外力破坏；只能在埋地

3、或遮挡紫外线的情况下运用，严禁用于地上明装敷设；性能目的受温度影响较为明显。表1 天然气的PMOP值SDR11 PE1000.7SDR11 PE800.5SDR17.6 PE1000.4SDR17.6 PE 800.32 质量管理2.1 相关规范规范 PE燃气管道应符合现行的国家规范：GB 500282006城镇燃气设计规范、CJJ 332005、CJJ 632021、GB 15558.12003、GB 15558.22005的规定3。2.2 资料的储运、运用储运过程中应防止资料划伤，不得抛摔、沿地拖拽；室内存放时应存放在通风良好、温度低于40的仓库内，室外暂时堆放时，必需有遮盖物，防止日晒雨

4、淋；应放置于平整场地上，堆放高度不能超越规范要求，以免呵斥管材不圆度超标；远离热源，防止遭到油品和化学品污染；从消费到运用的存放期，管材不宜超越1年，管件不宜超越2年。运用前应核对规格、规范尺寸比(SDR11、SDR17.6)、材质等级(PE80、PE100)；检查资料外表能否有磕、碰、划伤，划伤深度不应超越管材壁厚的10%，否那么应予切除；检查存放时间，假设超期，应重新抽样进展性能检验，合格后方可运用。2.3 人员的要求PE管焊接人员应经过专业技术培训后方可上岗。操作人员应提高质量认识和平安责任认识，熟练掌握施工工艺规程，提高作业才干；要精心地运用、维护、检查施工机具；对操作过程应详细记录，

5、发现问题应及时纠正。 发扬工程监理的作用，监理人员应仔细核对操作人员的资历证件及资料的消费合格证，及时发现和纠正施工人员的错误操作，对于不合格或违反规范的操作应及时要求整改、返工。2.4 焊接设备的运用 热熔焊机主要由机架、铣刀、加热板、液压控制箱等部分组成，种类分为手动型、半自动型、全自动型。半自动型和全自动型的主要区别是全自动型的焊接参数可全部储存在芯片上，切换操作自动控制，并自动监控记录焊接的全过程。 现有手动型热熔焊机已无法严厉完成要求的焊接过程，无法严厉满足焊接的工艺参数要求，不具备操作的可反复性。目前，郑州燃气集团已淘汰手动型热熔焊机，普及半自动型热熔焊机，全自动型热熔焊机正在引进

6、之中。 焊机的任务情况直接影响焊接的质量。由于现有焊机缺乏定期检测、维护，导致的缺点有：加热板温度分布不均匀，设定温度与实践温度不符；加热板外表资料(特氟隆或聚四氟乙烯)存在划伤景象，对焊件端面呵斥污染；部件可靠性差，压力控制不准确等。 建议采用符合相关规范要求的全自动型热熔焊机，其特点是可以进展过程监控、记录。每一道工序及焊接参数都需求确认，以便决议能否继续焊接；假设发现工序及焊接参数出现偏离，焊接会自动终止；一切焊接参数都全程记录，便于追溯。由于可以固化经过验证的施工工艺参数，并能根据环境温度等自然环境条件自动进展调整，各种工艺参数记录可以存储、输出，减少了人为要素对焊口的影响，实现了焊接

7、过程的可反复性、可追溯性，大大减轻了质量检查的任务量1。 电熔焊机分为半自动型和全自动型。半自动型已根本淘汰，全自动电熔焊机无须手动输入焊接参数，由读码器直接扫描电熔管件上的条形码。不同厂家消费的焊机有不同的参数，条形码能消除参数的误差，将一切的焊接参数自动输入焊机，对电熔管件进展加热焊接。2.5 衔接方式及焊接环境 热熔对接衔接是PE燃气管道施工中主要采用的衔接方法之一，运用的设备是热熔对接焊机。经过加热板同时加热需求焊接纳材、管件的两个端面，使其到达熔化温度，撤去加热板，随即迅速贴合，经过焊接机具在一定的压力下冷却，冷却后到达熔接目的。 电熔承插衔接也是PE燃气管道施工中主要的衔接方法之一

8、，运用的设备是电熔焊机。经过电熔焊机对预埋在电熔管件内外表的电阻丝通电后发热，使电熔管件内外表和承插管材的外外表到达合理的熔化温度，升温膨胀产生焊接压力，冷却后熔为一体，到达焊接目的。 热熔衔接不需求额外管件，但对管径、管材有一定的要求，要求管道外径90mm或壁厚6mm，且不同资料级别、不同壁厚、熔体质量流动速率差大于规定值的管材、管件制止运用热熔对接。热熔焊接缺陷是对接比较困难，对操作人员的技术程度要求很高，且热熔焊机体积大，分量大，搬运困难，在管沟内进展热熔衔接，管沟需加宽加大。 电熔衔接方法对管径、管材没有严厉要求，可衔接不同资料级别及不同壁厚的管材、管件。但需求额外管件，因此添加管道造

9、价，大口径的电熔管件造价相当高。电熔焊机普通为全自动型，操作人员出错的概率相对减小，焊接质量有很好的保证。电熔焊机体积较小，易于搬运，可在管沟沟槽内进展焊接，无须对沟槽特殊处置，施工方便。 管道热熔或电熔衔接的环境温度应在-5+45范围内，风力应小于5级。因此在冰冷的冬季，应采取保温、防风措施，并应调整衔接工艺；炎热的夏季进展操作时，应采取遮阳措施。 管材、管件存放处与现场温差较大时，衔接前应将管材、管件在施工现场放置一定时间，使其温度接近施工现场温度。 2006年11月，河南省中原工程管理在监理广东佛山市南海区怡翠馨园庭院燃气管道施工过程中发现了问题。对于采用PE80 SDR17.6系列的P

10、E管材，相应的管件也应选用相应级别，但施工单位因把关不严，错误地领用了PE100 SDR11系列的热熔管件，焊接后因剩余应力导致焊缝产生鼓泡、裂纹景象。查明缘由后，要求切除该批热熔焊缝，全部采用电熔套筒衔接，并对施工单位进展了经济处分。2.6 焊接工艺在热熔焊接工艺参数中，与焊接直接有关的参数有焊接温度、时间和压力。在焊接温度确定的情况下压力和时间的关系见图1。图中p1总的焊接压力(表压)，MPa p2焊接规定的压力(表压)，MPa p3拖动压力(表压)，MPa t1卷边到达规定高度的时间，s t2焊接所需求的吸热时间。s t3切换所规定的时间，s t4调整压力到p1所规定的时间，s t5冷却

11、时间，min t6总的焊接时间，min 对接焊接要获得质量合格的焊口，必需满足的根本条件是：焊接界面必需清洁、枯燥；合理的加热温度和加热时间；适宜的外力，加剧分子变形。在加热过程中，施加程度径向拖力能平整管材端面上的不平整度，但假设压力过大，会导致熔料流向焊端的边缘，改动焊接接头的外形，严重影响焊接质量。在熔接过程中，施加程度径向外力是为了排除气孔和气体夹杂物，消除受热氧化破坏的资料，补偿资料收缩。冷却过程是在坚持一定外力的情况下，长时间内以缓慢速度进展焊缝资料的收缩、翻边构造的构成过程。2.7 焊接质量检验及本卷须知 衔接完成后，应对接头进展100%的翻边对称性、接头对正性检验和不少于10%

12、的翻边切除检验。翻边对称性检验和接头对正性检验是外观检查的最根本方法，也是比较简便和适用的方法。翻边切除检验操作相对复杂，需求专业工具和熟练的操作人员。目前，郑州燃气公司曾经预备全面普及翻边切除检验方法。 翻边切除检验应符合以下要求4： 翻边应是实心圆滑的，根部较宽。 翻边下侧不应有杂质、小孔、扭曲和损坏。 每隔50mm进展180的背弯实验，不应有开裂、裂痕，接缝处不得显露熔合线。 当抽样检验的焊缝全部合格时，那么此次抽样所代表的该批焊缝应以为全部合格；否那么应按以下规定加倍抽样检验4：除不合格焊缝需切除重焊外(不能进展修补)，每出现一道不合格焊缝，那么应加倍抽检该焊工所焊的同一批焊缝，按本规

13、程进展检验。如第二次抽检仍出现不合格焊缝，那么应对该焊工所焊的同批全部焊缝进展检验。 2021年2月20日，郑州市秦岭路与中原路交叉口南约200m处燃气管道发生焊缝开裂走漏事故，长约20m的路面被顶起，影响部分用户用气达6h。从开裂焊缝的外观来看，内外翻边属正常范围，凸缘比较对称均匀；错边量未超标；开裂部位端面呈光滑状，绝大部分未粘连；试压结果正常。直接缘由：加热温度不够；加热时间过短；焊接压力过大，以致熔融资料被过多挤出，凸缘翻出而焊缝内部却中空虚焊；焊缝未冷却到环境温度时即撤除夹具，挪动接头，呵斥焊缝强度缺乏。间接缘由：管道下方人防工程呵斥管道高程有变化，有附加应力作用于管道。该事故虽未呵

14、斥严重后果，但阐明热熔焊接在人员操作、机具管理、检测方法等方面还存在破绽。因此，郑州燃气股份提出，对一切PE管焊工重新考试上岗，逐渐引进全自动热熔焊机，按规范要求进展不少于10%的翻边切除检验，并对相关责任人进展了处分。2.8 非开挖施工方法在施工中的运用 非开挖施工方法近年来在市政工程中得到了越来越多的运用，但因其属隐蔽工程，施工过程中经常发生损坏其他地下设备的事故。2005年5月，郑州市冉屯路燃气管道施工中，在采用非开挖方法穿越冉屯东路时，将垂直方向的已供气PE燃气管道损坏，呵斥周边3104户居民用气中断达12h。事故发生后，郑州燃气股份整顿了非开挖施工单位，明确提出非开挖施工的合格规范为

15、： 桩号偏向1m，管位偏向0.5m，高程偏向0.2m；顶管过程中不应对地下管线及构筑物呵斥破坏；拖管过程中管腔不应进泥浆；管体不得产生严重变形，管体划伤深度不得超越壁厚的10%；钢管拖管过程中不应对防腐层呵斥破坏；PE管示踪线不应断裂。 要求非开挖施工的施工组织设计中必需有“图纸会审部分，应包含以下内容： 管道起止点位置、管位、最大管道深度、管材、长度。 地下妨碍物的称号、位置、深度。 设计钻进曲线，包括最深钻点的位置、深度，起始点的深度，终止点的深度，并应符合曲率半径的要求(钢管的曲率半径1500倍外径，PE管的曲率半径25倍外径)。 随着这些要求的实施，近年来类似事故已逐渐减少，接近于零。3 结语 PE燃气管道系统质量直接影响城市燃气系统的