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聚乙烯塑料管在哈尔滨煤气输气管网中的应用

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2007-10-23  作者:rqb99  浏览次数:917
一、引言
  在我国,城市燃气输配系统中的燃气管道基本是钢管和铸铁管,很少采用塑料管。哈尔滨市气化工程建设投产后,市区燃气管网中,除了主要的大口径环路外,其余大面积采用了塑料管,这在国内尚属首次。
  塑料管在很多方面优于金属管。耐腐蚀、重量轻、使用寿命长,管道内壁光滑、阻力小、不易积垢和堵塞,材料的延展率大,能吸收介质的冲击,较适应地基下沉的影响。管材制作工艺简单、成本低、管子可制成较长的长度,易弯曲使用,节省管件,同时提高管路的气密性,减少输送介质的漏损。外径小于75mm的,可盘绕成圈供应,运输方便。易切割,易焊接,不需做防腐处理,施工简便,费用低。管道在沟内可蜿蜒敷设。因此,考虑到塑料管的这些特点,并借鉴了国外的一些成熟技术,哈尔滨市输气管网的输配支管及庭院管,基本上采用了中密度聚乙烯塑料管。
二、哈尔滨市区煤气管网简介
  哈尔滨市煤气气源厂建在距市区247公里的依兰县达连河镇。采用五台德国鲁奇炉,煤气出口压力为2.2MPa,通过长输管线,送至哈尔滨市郊区门站,在设计工况下,进入门站的压力为0.8MPa。通过调压器后,压力降至0.2-0.3MPa,此压力为市区次高管网中的压力。市区管网(见附图)采用高、低压二级管网系统,箱式调压供气方式。市区主环为钢管敷设,计193公里。其余外径小于125mm的次高压及庭院管基本上采用了中密度聚乙烯塑料管,共计 530公里。其中:次高压管211公里,庭院管319公里。Dg50管223公里,Dg63管180公里,Dg75管74公里,Dg90管32公里, Dg110管17公里,Dg125管4公里。



三、塑料管的施工与管理(主要谈与钢管的不同)
  1、塑料管的连接方式
  塑料管的接口一般分为可拆与不可拆接口;不可拆接口分为焊接、热熔接口;热熔接口又分为对接熔接、套接熔接和鞍式熔接。哈尔滨市区管网中塑料管的接口方式为热熔接口。
  (1)、对接熔接
  对接熔接是用加热板和热管端,使同管径塑料管熔化接合。熔接温度为21o-260℃(具体温度依据厂家提供)
  熔接时间:Dg50、63为15秒;Dg75、90.100、110为20秒;Dg125、Dg150为25秒;
  熔接压力:Dg50:80Psi;Dg100:120Psi;Dg150:180Psi;其它管径可参照以上数据执行。
  对接熔接方法简单,操作较易掌握,熔圈比较直观,外观易检查。但有时会出现"假焊现象",这样会给以后的燃气管线泄漏留下隐患。
  
  (2)、套接熔接
  套接熔接是同时加热接管外部表面和套管内部表面,达到熔融状态时,把接管管端插入套管中至接头冷却为止,这里主要介绍电熔套接。
  电熔套接是用电热丝加热,使塑料管熔化接合。其操作简单,使用工具少操作容易掌握。熔接质量可靠,接口不易漏气。但使用管件多,比对接熔接成本高。
  
  电熔熔接的时间依据厂家提供和电熔管件所提供参数为准。
  (3)、鞍式熔接
  鞍式熔接是同时加热接管外部表面和支管外部表面,使其达到熔接温度,将支管置于接管上,保持位置不变,施加压力直到接头冷却为止。此种熔接适用塑料管上连接分支三通和打孔三通等鞍式管件。

  
  2、塑料管的施工
  (1)、土方工程
  管沟宽度据埋深定,但应尽可能小,通常为管材公称直径为0.5m。沟底如遇到有废旧构筑物、硬石、木头、垃圾等杂物时,必须清除,然的铺一层厚度不小于0.15米的砂土或素土整平夯实。
  (2)、敷管
  管材和管件在使用前应进行严格的检查。检查管壁是否均匀,椭园度是否附合要求,管材上是否有划痕,划痕深度不得超过壁厚的10%。
  卷绕的聚乙燃燃气管道在改变方向时可利用管材的柔性借转角度,但借转角度一般应小于45度。大管径聚乙烯燃气管道在沟槽内不易敷成蜿蜒状。要特别注意在完成最终连接回填前要使管材冷却到土壤温度。在敷管过程中,如暂时中断工作,应在管顶履盖至少0.15米厚回填土。无论何时管子的开端都必须临时热熔封堵。
  聚乙烯燃气管道在熔接时应注意以下几点:
  ①、被熔接的塑料管的材料、管径、壁厚及椭圆度要附合标准,否则不予熔接。
  ②、在环境温度低于要求温度(一般为-4℃)时,熔接部分要进行加热处理。
  ③、在整个熔接过程中,不允许塑料管受任何外力影响。
  ④、熔接完毕,要检查熔接部分的温度是否冷却到环境温度,并达到规定的冷却时间后方可切断电源,撤去夹具。电熔熔接要达到规定的冷却时间后先切断电源,然后撤去夹具。
  在聚乙烯管道连接完毕后,应全面检查接口是否合格。对接熔接时,应检查熔圈无间断,变形、缝隙等缺陷。熔圈的高度与宽度应符合要求并且均匀。对于套接熔接的接口,显示孔溢出料完全凸出管件外表面且均匀为合格。
  (3)、回填
  聚乙烯燃气管道敷设完成并合格后,可进行回填。回填时,首先将松软土回填到管道上,将管体压住再两侧同时回填,回填时应当保证所下管线四周受力均匀。在气温较高的季节施工,应使管道冷却到土壤温度方可回填。撼砂或其他作业时,严禁使用尖锐利器具,以免损伤管道。在聚乙烯燃气管道上方沿轴线方向须平整辅设警告带,警告带应印有醒目的标记或说明,管道及警告带间距0.5米,警告带上须辅一层砖。
  3、聚乙燃管道的冬季施工
  当环境温度低于-4℃时的施工我们称之为冬季施工。通常应避免冬季施工。当施工现场环境温度低于-20℃时,除抢险外,不宜进行塑料管施工。盘绕供应的塑料管在温度高于-4℃方可拉直。冬季施工中,必须采取加热保温的方法。塑料管熔接处的表面温度必须高于5℃,而最高温度不大于50℃,并保持10分钟,使塑料管内外壁温度趋于均匀,方可熔接。
  加热保温方式:
  (1)、电加热带加热保温。
  (2)、喷灯加热空气。
  (3)、电暖风式采用其他对流,传导辐射等方式加热。
  管端加热长度:
  (1)、对接熔接时,要4倍管径长度;
  (2)、电熔套接时,要2倍管径长度;
  (3)、鞍式熔接时,鞍座连接处4倍管径长度。
  塑料管夹扁断气时,在夹管处两侧各2倍直径长度,同一处不得夹二次以上。
  4、聚乙烯管道的穿越工程
  塑料管在穿越铁路、公路、电车轨道时,穿越方式一般为套管、涵洞、管沟。聚乙烯塑料管原则上不允许穿越热力地沟。极特殊情况,穿越地沟段塑料管改为钢管,并加钢套管。钢套管要超出地沟外墙1.0米,套管与地沟侧墙必须封堵严密。煤气管要比钢套管长,套管内的煤气管不允许有焊口,距地沟侧壁1.2米以内不应有焊口、熔口。
四、聚乙烯燃气管道的不足
  聚乙烯塑料管虽然有诸多优点,但也存在着不足:
  1、强度比金属低。这使其在运输、下管过程中易于划伤,其他工程在建设过程中,如打眼、钻孔、挖土方等工程,极易破坏塑料管,造成漏气。
  2、对接熔接的接口,只能检查外观,接口内部尚无检查方法,所以出现"假焊"也检查不出。且对接接口易出现"假焊"现象,接口易断裂,造成煤气泄漏。
  3、塑料管与钢管的联接处所采用的钢-塑接头,因产品质量尚不大过关,此联接点极易"脱裤子",造成漏气。
  4、套接管件,因国内尚无合格产品,目前主要依赖于进口,因此成本较高。
五、结论
  就总体而言,塑料管还是优于金属管的,其原因如下:
  1、不用做防腐,耐腐蚀、重量轻、使用寿命长。
  2、聚乙燃管道光滑,阻力小,不易积垢和堵塞。
  3、热绝缘性好,延伸率大,较适应道路下沉和地震的影响。
  4、管道制做简单,成本低,可制成很长的长度。
  5、运输方便,可盘绕成圈,搬运方便。
  6、管材严密性好,减少介质泄漏。
  7、施工操作简便,劳动强度小,施工速度快。
六、教训
  1、在哈尔滨燃气正式供气前,一般都采用对接熔接。经过了几个月的运行实践证明,对接熔接接口较易断裂,目前已多达数十处。从94年起,所有塑料管接口均改采用套接熔接,到今没有套接接口断裂情况。
  2、钢-塑接头处要严格接工艺要求操作。即底部土必须平整,如是回填土,需挖深、填土、夯实,以上全部撼砂。哈尔滨市曾有多起钢-塑接头处因回填不好而造成断裂漏气,其中一次造成较严重后果。
  3、塑料管在回填过程中,需敷设警告带及上面的一层砖,这样能较好地提醒其他施工单位注意煤气管线。在哈尔滨市曾经发生过因警告带及砖敷设的不好,而施工单位钻孔,钻透塑料管造成大面积用户停气的事故。
  经过了二年多的运行,实践证明,用聚乙烯塑料管做为哈尔滨市区管网的一部分,还是取得了一定的效果,聚乙烯塑料管做为城市燃气输气管道是可行的。
 
 
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