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PE燃气管道应用技术研究 作者：王智熙 阮… 文章来源：台州燃气有限公司 点击数： 101 更新时间：2008-4-14 21:00:57 1 前 言 　　聚乙烯燃气管道以其具有耐腐蚀(不需防腐)、柔韧性好(可顺着深沟蜿蜒敷设、且具有抗震、抗沉降、易绕过障碍物)、施工简单(电、热熔连接)、安装方便、且至少可安全使用50年等优异性能得到了广泛的应用。 　　我国已有的现行国家标准和行业标准为我们采用聚乙烯管材、管件以及施工技术等方面提供了依据。 　　浙江省台州市是东南沿海地区，街道路面标高一般在吴淞标高6m左右，东海潮汛水位也在吴淞标高5m-6m左右。我市埋深0．8m-1m的埋地燃气管道均受到地下咸潮水的浸蚀，埋地PE管材管件特别适合我地区的应用。 　　我公司自1997年起在台州市椒江城区燃气管网敷设过程中，都尽可能采用PE燃气管道，目前已施工和投入使用的管线长度如表1。 表1 规格 D250 D200 D160 D110 D90 D53 D40 长度（m） 125900 5860 15876 1280 8436 21975 50380 　　2 聚乙烯燃气管道的熔接机理 　　聚乙烯是一种高结晶度的聚合物，这种聚合物随温度的变化可分成三种状态：结晶态(坚硬固体)、高弹态(橡皮状弹性体)、粘流态(粘流体)。 　　(1)结晶态；聚合物大分子链和链段被冻结，分子失去活动能力，在受外力作用时，只能产生瞬间变形，外力除掉后可恢复原状，是材料的正常使用状态。 　　(2)高弹态：聚合物分子开始具有活动能力，但整个大分子链仍不能运动，在外力的作用下能产生较大变形，外力解除后仍能缓慢恢复原状，此时聚合物的弹性模量大大降低，力学性能变差。 　　(3)粘流态：聚合物分子间距离增大，大分子的活动能力增加，发生了整个分子重心位移，而产生流动。在外力作用下整个大分子链间相互滑动而产生变形，使长链分子重新重叠和缠结，这种变形是不可逆的，在温度降低后，除掉外力其长链大分子间依然可以保持这种重组状态。 　　聚乙烯管的熔接是在聚合物的粘流态下进行的，一个完整的熔接过程要经历卜述三种状态的转变。 　　要获得一个合格的接口，必须满足的基本条件是： 　　①熔接界面必须是干净、干燥的，以免影响界面分子间的相互缠结。 　　②合理的加热温度和加热时间，以保证获得足够粘流态的融质。 　　③合适的外力，可以加剧分子变形，使两界面的分子能充分的缠结。 　　电熔连接时其能力是靠融质的融涨获得，无需人为施力。 　　热熔对接时，外力是人为施加的，压力过小，界面间长链分子无法充分变形，无法重新重叠及缠结；相反对接压力过大，粘流态的融质被挤出熔接界面，使界面问的介质大都处在高弹态形成假焊。 　　3 聚乙烯管道的连接 　　聚乙烯一般可在190℃-260℃范围内被熔化(不同材料牌号的熔化温度一般亦不相同)，此时若将管材(或管件)两端熔化的部分充分接触，并保持适当的压力，冷却后便可牢固地融为一体。 　　热熔对接是通过专用连接板被加热到210℃后，使熔接管线的两端通过加热板加热熔化，抽出加热板的同时迅速将两端贴合，通过机具保持一定的压力，冷却后达到连接的目的。 　　电熔连接是采用专用的电熔焊机，控制流过管件内埋设的电阻丝中的电流管使管件合理发热，加热管件与管材的连接界面，经过一定时间的熔融达到熔接目的。 　　电熔接口方式操作简单，人为因素少，可靠性高，但管件价格较高，接口成本高(大口径管材尤为明显)。 　　由于PE管系SDB．的方式加工管材，随着管径增大，壁厚增大；管径减少而壁厚减少。特别是D110mm管径的燃气管其壁厚较小，采用热熔对接的可靠性较差。 　　综上所述，对于D≥110mm时采用热熔对接(在特殊需要时采用电熔连接)；D110mm时一般采用电熔连接。 　　PE燃气管输送的燃气是带压力的易燃、易爆的危险性气体，所以施工中的工程质量是压倒一切的因素，除管材管件的质量需要认真检查外，连接质量的好坏也是工程质量的基本保证。 　　目前对于PE燃气管的连接质量检查，除了外观检查和强度试验，气密性试验外，尚无更可靠的质量检验手段，因此，有必要仿照钢制管道焊接工艺评定的方法，对PE管连接工艺进行焊接工艺评定来验证施工单位是否有能力焊出符合《聚乙烯燃气管道工程技术规程》(CJJ63-95)和产品技术条件所需要的连接接头。 　　4 连接工艺评定 　　连接工艺评定试验是由施焊单位的熟练焊工按照连接工艺指导书的规定焊接工艺试件，然后对试件外观检验后进行解剖，并进行性能测试来验证该工艺指导书的工艺参数是否能达到产品技术条件所要求的焊接接头。经评定合格后的连接工艺评定报告经技术部门负责人进行审批。经批准的连接工艺评定报告作为施焊单位的施焊依据，以确保工程质量。 　　4．1 电熔连接工艺参数 　　①连接机