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聚乙烯塑料管在哈爾濱煤氣輸氣管網中的應用

字體: 放大字體  縮小字體 發布日期:2007-10-23  作者:rqb99  瀏覽次數:1178
一、引言
  在我國,城市燃氣輸配系統中的燃氣管道基本是鋼管和鑄鐵管,很少采用塑料管。哈爾濱市氣化工程建設投產后,市區燃氣管網中,除了主要的大口徑環路外,其余大面積采用了塑料管,這在國內尚屬首次。
  塑料管在很多方面優于金屬管。耐腐蝕、重量輕、使用壽命長,管道內壁光滑、阻力小、不易積垢和堵塞,材料的延展率大,能吸收介質的沖擊,較適應地基下沉的影響。管材制作工藝簡單、成本低、管子可制成較長的長度,易彎曲使用,節省管件,同時提高管路的氣密性,減少輸送介質的漏損。外徑小于75mm的,可盤繞成圈供應,運輸方便。易切割,易焊接,不需做防腐處理,施工簡便,費用低。管道在溝內可蜿蜒敷設。因此,考慮到塑料管的這些特點,并借鑒了國外的一些成熟技術,哈爾濱市輸氣管網的輸配支管及庭院管,基本上采用了中密度聚乙烯塑料管。
二、哈爾濱市區煤氣管網簡介
  哈爾濱市煤氣氣源廠建在距市區247公里的依蘭縣達連河鎮。采用五臺德國魯奇爐,煤氣出口壓力為2.2MPa,通過長輸管線,送至哈爾濱市郊區門站,在設計工況下,進入門站的壓力為0.8MPa。通過調壓器后,壓力降至0.2-0.3MPa,此壓力為市區次高管網中的壓力。市區管網(見附圖)采用高、低壓二級管網系統,箱式調壓供氣方式。市區主環為鋼管敷設,計193公里。其余外徑小于125mm的次高壓及庭院管基本上采用了中密度聚乙烯塑料管,共計 530公里。其中:次高壓管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、塑料管的施工與管理(主要談與鋼管的不同)
  1、塑料管的連接方式
  塑料管的接口一般分為可拆與不可拆接口;不可拆接口分為焊接、熱熔接口;熱熔接口又分為對接熔接、套接熔接和鞍式熔接。哈爾濱市區管網中塑料管的接口方式為熱熔接口。
  (1)、對接熔接
  對接熔接是用加熱板和熱管端,使同管徑塑料管熔化接合。熔接溫度為21o-260℃(具體溫度依據廠家提供)
  熔接時間:Dg50、63為15秒;Dg75、90.100、110為20秒;Dg125、Dg150為25秒;
  熔接壓力:Dg50:80Psi;Dg100:120Psi;Dg150:180Psi;其它管徑可參照以上數據執行。
  對接熔接方法簡單,操作較易掌握,熔圈比較直觀,外觀易檢查。但有時會出現"假焊現象",這樣會給以后的燃氣管線泄漏留下隱患。
  
  (2)、套接熔接
  套接熔接是同時加熱接管外部表面和套管內部表面,達到熔融狀態時,把接管管端插入套管中至接頭冷卻為止,這里主要介紹電熔套接。
  電熔套接是用電熱絲加熱,使塑料管熔化接合。其操作簡單,使用工具少操作容易掌握。熔接質量可靠,接口不易漏氣。但使用管件多,比對接熔接成本高。
  
  電熔熔接的時間依據廠家提供和電熔管件所提供參數為準。
  (3)、鞍式熔接
  鞍式熔接是同時加熱接管外部表面和支管外部表面,使其達到熔接溫度,將支管置于接管上,保持位置不變,施加壓力直到接頭冷卻為止。此種熔接適用塑料管上連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
  管溝寬度據埋深定,但應盡可能小,通常為管材公稱直徑為0.5m。溝底如遇到有廢舊構筑物、硬石、木頭、垃圾等雜物時,必須清除,然的鋪一層厚度不小于0.15米的砂土或素土整平夯實。
  (2)、敷管
  管材和管件在使用前應進行嚴格的檢查。檢查管壁是否均勻,橢園度是否附合要求,管材上是否有劃痕,劃痕深度不得超過壁厚的10%。
  卷繞的聚乙燃燃氣管道在改變方向時可利用管材的柔性借轉角度,但借轉角度一般應小于45度。大管徑聚乙烯燃氣管道在溝槽內不易敷成蜿蜒狀。要特別注意在完成最終連接回填前要使管材冷卻到土壤溫度。在敷管過程中,如暫時中斷工作,應在管頂履蓋至少0.15米厚回填土。無論何時管子的開端都必須臨時熱熔封堵。
  聚乙烯燃氣管道在熔接時應注意以下幾點:
 ?、?、被熔接的塑料管的材料、管徑、壁厚及橢圓度要附合標準,否則不予熔接。
  ②、在環境溫度低于要求溫度(一般為-4℃)時,熔接部分要進行加熱處理。
 ?、?、在整個熔接過程中,不允許塑料管受任何外力影響。
 ?、?、熔接完畢,要檢查熔接部分的溫度是否冷卻到環境溫度,并達到規定的冷卻時間后方可切斷電源,撤去夾具。電熔熔接要達到規定的冷卻時間后先切斷電源,然后撤去夾具。
  在聚乙烯管道連接完畢后,應全面檢查接口是否合格。對接熔接時,應檢查熔圈無間斷,變形、縫隙等缺陷。熔圈的高度與寬度應符合要求并且均勻。對于套接熔接的接口,顯示孔溢出料完全凸出管件外表面且均勻為合格。
  (3)、回填
  聚乙烯燃氣管道敷設完成并合格后,可進行回填?;靥顣r,首先將松軟土回填到管道上,將管體壓住再兩側同時回填,回填時應當保證所下管線四周受力均勻。在氣溫較高的季節施工,應使管道冷卻到土壤溫度方可回填。撼砂或其他作業時,嚴禁使用尖銳利器具,以免損傷管道。在聚乙烯燃氣管道上方沿軸線方向須平整輔設警告帶,警告帶應印有醒目的標記或說明,管道及警告帶間距0.5米,警告帶上須輔一層磚。
  3、聚乙燃管道的冬季施工
  當環境溫度低于-4℃時的施工我們稱之為冬季施工。通常應避免冬季施工。當施工現場環境溫度低于-20℃時,除搶險外,不宜進行塑料管施工。盤繞供應的塑料管在溫度高于-4℃方可拉直。冬季施工中,必須采取加熱保溫的方法。塑料管熔接處的表面溫度必須高于5℃,而最高溫度不大于50℃,并保持10分鐘,使塑料管內外壁溫度趨于均勻,方可熔接。
  加熱保溫方式:
  (1)、電加熱帶加熱保溫。
  (2)、噴燈加熱空氣。
  (3)、電暖風式采用其他對流,傳導輻射等方式加熱。
  管端加熱長度:
  (1)、對接熔接時,要4倍管徑長度;
  (2)、電熔套接時,要2倍管徑長度;
  (3)、鞍式熔接時,鞍座連接處4倍管徑長度。
  塑料管夾扁斷氣時,在夾管處兩側各2倍直徑長度,同一處不得夾二次以上。
  4、聚乙烯管道的穿越工程
  塑料管在穿越鐵路、公路、電車軌道時,穿越方式一般為套管、涵洞、管溝。聚乙烯塑料管原則上不允許穿越熱力地溝。極特殊情況,穿越地溝段塑料管改為鋼管,并加鋼套管。鋼套管要超出地溝外墻1.0米,套管與地溝側墻必須封堵嚴密。煤氣管要比鋼套管長,套管內的煤氣管不允許有焊口,距地溝側壁1.2米以內不應有焊口、熔口。
四、聚乙烯燃氣管道的不足
  聚乙烯塑料管雖然有諸多優點,但也存在著不足:
  1、強度比金屬低。這使其在運輸、下管過程中易于劃傷,其他工程在建設過程中,如打眼、鉆孔、挖土方等工程,極易破壞塑料管,造成漏氣。
  2、對接熔接的接口,只能檢查外觀,接口內部尚無檢查方法,所以出現"假焊"也檢查不出。且對接接口易出現"假焊"現象,接口易斷裂,造成煤氣泄漏。
  3、塑料管與鋼管的聯接處所采用的鋼-塑接頭,因產品質量尚不大過關,此聯接點極易"脫褲子",造成漏氣。
  4、套接管件,因國內尚無合格產品,目前主要依賴于進口,因此成本較高。
五、結論
  就總體而言,塑料管還是優于金屬管的,其原因如下:
  1、不用做防腐,耐腐蝕、重量輕、使用壽命長。
  2、聚乙燃管道光滑,阻力小,不易積垢和堵塞。
  3、熱絕緣性好,延伸率大,較適應道路下沉和地震的影響。
  4、管道制做簡單,成本低,可制成很長的長度。
  5、運輸方便,可盤繞成圈,搬運方便。
  6、管材嚴密性好,減少介質泄漏。
  7、施工操作簡便,勞動強度小,施工速度快。
六、教訓
  1、在哈爾濱燃氣正式供氣前,一般都采用對接熔接。經過了幾個月的運行實踐證明,對接熔接接口較易斷裂,目前已多達數十處。從94年起,所有塑料管接口均改采用套接熔接,到今沒有套接接口斷裂情況。
  2、鋼-塑接頭處要嚴格接工藝要求操作。即底部土必須平整,如是回填土,需挖深、填土、夯實,以上全部撼砂。哈爾濱市曾有多起鋼-塑接頭處因回填不好而造成斷裂漏氣,其中一次造成較嚴重后果。
  3、塑料管在回填過程中,需敷設警告帶及上面的一層磚,這樣能較好地提醒其他施工單位注意煤氣管線。在哈爾濱市曾經發生過因警告帶及磚敷設的不好,而施工單位鉆孔,鉆透塑料管造成大面積用戶停氣的事故。
  經過了二年多的運行,實踐證明,用聚乙烯塑料管做為哈爾濱市區管網的一部分,還是取得了一定的效果,聚乙烯塑料管做為城市燃氣輸氣管道是可行的。
 
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