PE管工程施工质量管理

PE燃气管道工程质量管理乔涛摘要：聚乙烯（PE）材料以其优越的性价比，从众多的非金属管道材料中脱颖而出，受到世界各国燃气行业的青睐。天然气的飞速发展，大大促进了聚乙烯（PE）材料的广泛使用。自20世纪50年代，中、高密度的聚乙烯管道材料经历了4代，其中第一代聚乙烯管道材料是以不含支链的聚乙烯大分子为主的PE63材料，第二代为PE80材料，第三代为PE100材料。第四代聚乙烯材料通过分子结构设计，进一步提高耐慢速裂纹增长性能，在外部有划伤和点载荷的作用下仍能够达到100a的设计寿命,即耐开裂聚乙烯PE100-RC.目前应用较为广泛的是PE80和PE100的第二代和第三代聚乙烯材料.第四代聚乙烯材料在欧洲已经逐渐被应用在次高压领域。经过多年的试验应用和推广，国内PE管市场基本形成，随着陕气进京、西气东输、川气出川等重大天然气工程的建成投产，自20世纪90年代中期至今，我国PE燃气管道应用量快速上升。全国生产燃气用PE管材、管件和阀门的厂家琳琅满目，虽然为各地燃气公司的材料采购提供了较大的空间，但燃气用PE制品生产厂良莠不齐，有的工艺技术或设备能力不能满足生产燃气用PE制品的要求，更有的缺乏诚信，以非燃气专用料生产燃气用PE产品，以不正当的销售手段扰乱市场秩序，致使在招标采购中“优汰劣胜”的不正常现象时有发生，扰乱和威胁了PE燃气管道行业的健康发展，给城市燃气安全留下了严重隐患。另一方面，目前从事城市燃气行业的技术、管理和决策人员对PE材料特性认识不深，在PE燃气系统设计、施工、运行、维护和管理等方面缺乏经验，对焊接质量缺乏检测手段等给PE燃气管道在运营管理方面埋下隐患。PE燃气管道工程质量管理显得尤为重要。如何抓好PE管道工程质量管理，下面就从材料管理，施工单位资质及人员、设备管理、工程施工过程管理以及交工验收等几个方面进行分析，阐明了聚乙烯（PE）燃气管道工程焊接质量的保证措施和管理体系。关键词：聚乙烯燃气管道工程；质量管理1、聚乙烯材料原料的选择燃气输配系统的安全性是最基本的要求。燃气输配系统一旦出现泄漏、爆炸，将会造成灾难性后果，因此要求生产PE管材、管件的原料具有优良的强度、刚性、韧性和寿命。聚乙烯材料在空气中温度达到50℃分子结构就开始发生变化，因此需要在PE基础树脂中加入必要的抗氧剂、光稳定剂、着色剂等助剂，以改善PE树脂的性能，使其具备实用价值。这种加了必要的助剂且足够均匀分散的基础树脂称为混配料。为保证PE管的产品质量，生产燃气用PE管材、管件必须使用燃气专用混配料。原料的质量是PE管材质量的基础。目前国内使用的原料日趋多元化，主要来自欧洲、东南亚、中东和韩国。欧洲主要厂家有北欧化工、菲纳公司、赫斯特公司等；韩国有三星石化、大韩油化等；东南亚和中东有美国Phillips公司在新加坡的工厂。各厂的原料均以粒料供应，基础树脂的颜色为乳白色，专用料的颜色为黑色、黄色、橘黄色、蓝色和深蓝色。韩国厂家使用管材料作为色条料，欧洲国家提供专用的色条料，颜料含量高，色彩鲜明但价格较高，色条料的比例一般是原料的0.11%~0.13%，生产时色条料的添加比例过低会导致管材标识色条窄且淡，不易识别。PE管的质量性能很大程度上取决于所用原料的质量性能。在实际应用中，不同牌号、不同生产厂家的混配料其性能差别很大，价格也差别较大。通过对原料性能的了解可以较为准确地推断出不同原料生产出的管道整体性能的优劣。优质的原料是生产高品质管材的首要保证。这就要求我们的材料供应商应使用集团认可的PE管材、管件原材料牌号及厂家。2、物流与仓库管理CJJ63规定PE管材从生产到使用期间，存放时间不易超过1年，管件不宜超过2年。因此，仓库管理应根据工程建设计划制定合理的采购计划，及时与材料供应商沟通，尽量采购生产期3个月以内的材料。材料的运输与装卸过程中要注意吊装或捆绑聚乙烯管材、管件时，必须采用非金属绳（带）且应避免其受到碰撞，以防材料磨损。聚乙烯管件、阀门运输时，应按箱逐层叠放整齐、固定牢靠，并应有防晒防雨淋措施。任何时候都要小心保护聚乙烯管材、管件，不可抛、摔、滚、拖且应避免油污和化学品污染。在聚乙烯管材的运输过程中，应有足够的柔性支撑以减低弯曲应力及避免管材变形，并应有防晒防雨淋措施。无论是在合资公司仓库还是在施工单位仓库聚乙烯管材、管件、阀门都应存放在通风良好、温度低于40℃的库房或棚架内，远离热源并应有防紫外线照射及防雨淋措施。所有管材、管件、阀门应按不同规格尺寸和不同类型分别存放，并应遵守“先进先出”原则。在施工现场存放的管材应采用可阻挡紫外线的遮盖物遮盖，底层应根据管径大小铺垫枕木或沙袋，避免管材产生弯曲变形和浸泡雨水。管件应避免在施工现场存放，如需要存放，必须存放在带盖的储物箱内。3、施工及监理单位资质及人员、机具管理施工及监理单位应具有所承揽的工程资质及配备相应资质的人员和符合规范要求的焊接设备。施工单位PE焊工应持有国家技监局颁发的焊工证，且应在有效期内，同时焊工还应取得港华内部培训认证,提高质量意识和安全责任意识，熟练掌握焊接工艺流程，提高作业能力。要精心地使用、维护和检查焊接设备。对操作过程应详细记录，发现问题应及时纠正。施工单位应配有质检员、资料员、安全员等专职人员且施工单位质检员、监理、合资公司工程管理人员都应熟悉PE管质量评核检查清单要求，充分发挥工程监督管理的作用。管理人员应认真核对焊工的资格证件及材料的生产合格证，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。对于PE管道工程施工主要设备-PE焊机，焊机的工作状况直接影响焊接的质量。目前国内PE焊机品牌较多，标准不一，质量、性能差异较大。施工单位应使用集团指定或认可品牌的的焊机并在合资公司备案，且焊机应定期保养，确保焊机的良好性能。如果焊机缺乏定期检测、维护，将可能导致：加热板温度分布不均匀，设定温度与实际温度不符，加热板表面材料(特氟隆或聚四氟乙烯)划伤或污染，部件连接可靠性差，压力控制不精确等。全自动热熔焊机主要性能要求如下：部件主要性能要求环境温度热熔焊机正常工作环境温度-10℃～40℃机架及夹具坚固、稳定、轻便，方便管材移动及校正对中夹具：一副固定，一副移动，可更换夹具层数（≤3层/D400及以下；≤4层/D400以上）夹具设计应能夹紧管材或管件的外周并能提供必要的摩擦阻力以平衡熔接力,同时应避免损伤管材或管件表面导向元件抽出热板并合拢的最长转换时间符合要求(管材公称壁厚不同转换时间要求不同,转换时间越短越好)承压下刚性：测端面合拢后间隙来评价(港华规定最大值0.25mm)弯曲下刚性：通过测量轴向误差判断复圆功能：管端不圆度不超过壁厚的5%，管端错边量不超过壁厚10%操作系统（液压、电动）压力表精度等级不低于1.0级应能保持界面作用力和保持必须的时间具有拖拉力补偿，自身摩擦力控制应符合要求铣刀铣切至管端距离夹具15mm时,铣切应自动停止铣切最后阶段应为端面羽化过程有安全启动装置加热板足够的尺寸确保良好的热传导,热传导效率和热容量满足要求(dn＞250㎜时Χ≧15㎜,dn≦250㎜时Χ≧10㎜)材料和表面处理;PE涂层不影响导热,表面粗糙度不大于2.5μm能持续工作4h，手柄温度≤50℃显示温度与预设温度偏差＜±5℃工作区域温度偏差＜±5℃温控系统在环境温度和工作温度之间经50次循环测试仍符合要求20s内从-5℃上升到180℃电源要求输入电压应在额定电压±15%范围卷边形成用位移控制或时间控制（若用时间控制，必须提供温度补偿相关报告）自动记录支持工地实时打印支持计算机下载所有下载/打印数据不应有可编辑的功能最少可存100个焊接记录其他中文界面应保证正常工作环境温度范围内，焊机控制精度应至少保持12个月不需校准。并提供一年免费校准的服务有可供选择的焊接工艺标准，至少应包括GIS/PL2-3：2006和TSGD2002-2006焊接工艺标准在环境温度超出容许范围时,焊机停止工作焊工/管材数据条形码输入提供所有型号规格的第三方型式试验报告.焊接记录预览功能焊接记录存量满提示自动监测及报警功能4、施工单位材料管理施工单位领取工程材料，应严格按工程项目CEA进行领料数量控制，长时间不能应用的材料应及时办理退转库手续。避免材料存放过期以及存放管理不当造成材料损坏和污染。领退料时，应检查确保聚乙烯管件的包装完好，包装损坏的电熔管件不应出库或退库。施工单位仓库因物料存放周期短，一般为临时租用仓库且面积较小，为保证在此条件下，材料得以妥善保管，监理及合资公司工程管理人员应在监督管理工程施工现场的同时对施工单位仓库定期检查，确保材料存放良好。管材、管件和阀门的搬运及存放应符合下列要求：1）搬运时，不得抛、摔、滚、拖；在冬季搬运时应小心轻放。当采用机械设备吊直管时，必须用非金属绳（带）吊装。2）管材运输时，应放置在带挡板的平底车上或平坦的船舱内，堆放处不得有可能损伤管材的尖凸物，并应采用非金属绳（带）捆扎、固定，并应有防晒措施。3）管件、阀门运输时，应按箱逐层叠放整齐、固定牢靠，并应有防雨淋措施。4）管材、管件应存放在通风良好的库房或棚内，远离热源，并应有防晒、防雨淋措施。5）严禁与油类或化学品混合存放，库区应有防火措施。6）管材应水平堆放在平整的支撑物或地面上。当直管采用三角形式堆放和两侧加支撑保护的矩形堆放时，堆放高度不宜超过1.5m；当直管采用分层货架存放时，每层货架高度不宜超过1m，堆放总高度不宜超过3m。7）管件贮存应成箱存放在货架上或成箱叠放在平整地面上，成箱叠放时，堆放高度不宜超过1.5m。8）管材、管件存放时，应按不同规格尺寸和不同类型分别存放，并应遵守“先进先出”原则。5、施工过程的质量控制施工队伍及材料进场，应对材料、设备以及操作人员资格证等进行检查，并填写相应记录，检查应以外观检查和检查质量合格文件为主。当对产品的质量或产品合格文件有疑义时，应在监理（建设）单位人员的见证下，由相关单位按产品检验标准分类抽样检验，确保材料符合设计及规范要求。不符合要求的产品不得安装使用，没有双证的焊接操作人员不得上岗，非集团认可品牌焊机不得投入使用，其他施工作业人员应持证上岗，资格证在有效期内。在施工过程中，工序之间应进行交接检验，交接双方应共同检查确认工程质量，并应做书面记录。工程质量验收应在施工单位自检合格的基础上，按分项、分部（子分部）、单位（子单位）工程进行。施工单位应对工程施工质量进行检验，并真实、准确、及时地记录检验结果。质量检验所使用的检测设备、计量仪器应检定合格，并应在有效期内。对于DN≤63mm或S＜8mm的管道不允许使用热熔对接，不同级别和熔体质量流动速率大于0.5g/10min(190℃，5kg)的聚乙烯管材、管件及SDR值不同的管道互焊时，必须用电熔连接。焊接时应将每一个焊口的焊接原始数据记录在焊接记录表上，焊接完成，质检员应对每一个焊口进行质量检查，热熔接口应100%刨边检查。每发现一道不合格焊缝，应加倍抽检该焊工的同一批焊缝，如二次抽检仍出现不合格焊缝，则应对该焊工所焊全部焊缝进行检查，确保焊接质量。6、沟槽开挖及文明施工沟槽开挖前，工程负责人应当组织设计、监理及勘测单位向施工单位进行现场交桩。临时基准点、管道轴线控制桩、高程桩应经过复核无误后方可使用，并应定期校准。施工单位应当会同合资公司及其他管线单位等核对管道路由、相关地下管道的资料，必要时局部开挖核实。当采用人工开挖且无地下水时沟槽底部应预留5cm-10cm,当采用机械开挖或有地下水时沟槽底部应预留至少15cm。管道敷设前人工清理沟槽底部至设计深度。管道敷设深度符合集团要求，在特殊情况下无法保证埋深时，应采取相应措施。在沿车行道、人行道施工时应在管沟沿线设置安全护栏，并应设置明显的警示标志，夜间施工应设置警示灯。在繁华路段和城市主要道路施工时应采用封闭式围护方式施工。7、回填与路面修复管道主体安装完成检验合格后，沟槽应当及时回填。回填时应先回填管底局部悬空部分，再回填管道两侧，分层夯实和做密实度检查是为了保证回填土不会因为密度不均和密实度达不到要求而下沉，致使管道产生形变应力，带来隐患。不得采用冻土、垃圾、砖块以及软性物质回填。回填路面的基础和修复路面材料的性能不应低于原基础和路面材料。8、管道及附件敷设焊接完成的管道敷设前应检查材及管件是否有划伤，其伤损深度是否超过集团规定值，如超过则不得使用。随管道敷设的示踪线应紧贴管顶并具有良好的导通性能。警示带和保护板宜敷设在管顶上方不小于300mm处，但不得敷设于路基和路面里，敷设前应将敷设面压实，并展平敷设，在管道正上方，警示标志朝上。9、管道清扫及压力试验管道安装完毕应进行清扫，管径90mm及以上的管道宜采用海绵清管球清扫，一次清扫长度不宜大于500m。试压用压力表及温度记录仪应在校验期内，压力表量程不得大于试验压力的2倍，宜采用精度等级不低于0.2级的电子压力计，采用弹簧压力计时，其精度不得低于0.4级。管道试验用压力计及温度记录仪表均不应少于两块，并应分别安装在试验管道的两端。在吹扫和压力试验时，管道应与无关系统及已运行的燃气系统隔离，并应设置明显标志，不得用阀门隔离或使用关上的阀门作为管帽，必须完全断开。试验压力在