PE管安装

第一节PE管的基本知识一、PE管应用及基本性能：PE管的基本性能及聚乙烯是一种热塑性塑料，可多次加工成型。

聚乙烯主要是经烯单体聚合反应合成而来的。

有时，为了得到性能不同的聚乙烯，往往在聚合反应时加入少量的其它烯烃，如丙烯。

聚合反应工艺不同，可得到不同密度的聚乙烯。

聚乙烯应用受其本身性能及其使用环境的制约，并且这种制约相对而言要比金属材料大。

因此，为了更好地有效利用其有益性能，了解并掌握这种材料的性能就显得尤为重要。

在燃气输配设计中，城市燃气管道有钢管、铸铁管等多种。

但随着时间的推移，金属管材耐腐蚀性差、成本高、运输安装不便的缺点逐渐显露出来，尤其在地震烈度较高、属湿陷性黄土的西北地区，管线腐蚀更快，并且可能产生断裂及大量漏气而引起燃气漏失、着火爆炸等事故，于是人们已把眼光投向了塑料管材。

塑料管在国外已有几十年的使用历史，而国内从20世纪80年代初开始聚乙烯(PE)燃气管的研究，经过近20年的发展，积累了许多生产、设计、施工验收和运行等方面的经验，有关国家标准(GB15558.1-2005、GB15558.2-2005)业已出台。

在一些场所镀锌钢管、铸铁管将逐步被PE管所替代。

随着成型工艺的不断改进，PE管的质量又有很大的提高，成为国家有关部门推广使用的新型管材。

1、PE燃气管的特性PE管以PE为基础原料，加入一定的添加剂如抗氧剂、紫外线吸收剂和着色剂等，经加热挤出、注塑而成。

加入抗氧剂和紫外线吸收剂是为了提高PE管的抗老化性能，使其在50年内保持良好的特性；加入着色剂是为了把管材、管件制成特定的颜色，便于与其它管材区别。

PE管具有以下特性：（1）良好的柔韧性，冲击强度比金属管高，断裂伸长率较高，即使将管材弯曲变形后也不易破裂。

加工的管材外径大于63mm时，定尺长度一般为3、6、9m；外径小于63mm 时可盘管成卷，定尺长度为50、100、150m，从而使管网中接头数量减少。

PE管的柔韧性也使它适合于任何地形，当发生地震或地段不均匀沉降时不破裂，实用证明PE管具有抗震性能，并且可蛇行敷设，易于绕过障碍物，进一步减少接头数量。

在实际工程应用中，运行压力低于0.01MPa的PE管道采用球带阻气；高于0.01MPa的PE管道采用夹扁机具阻气。

对于外径63mm以上的管道，虽然夹扁不能完全切断气流，但基本上可以断气，显示出PE材料压缩复原的力学性能优势。

（2）良好的耐腐蚀性，可耐多种化学介质的侵蚀，无电化学腐蚀。

因此，PE管埋地敷设不需要做防腐和阴极保护。

埋地管道在-20-40℃范围内可安全使用50年以上，使用寿命比钢管长2倍以上。

（3）独特的电熔焊接、热熔对接技术保证管道密封可靠，维修少甚至不需维修。

PE管有较好的气密性，气体渗透率低。

其断裂伸长率为钢管的15-30倍，严密性优于钢管。

（4）管内壁平滑，摩擦系数极低，可提高介质流速，增大流量，输气能力强，较之相同的金属管能输送更多的燃气，节省动力消耗，且具有良好的耐磨性能。

（5）加工成型方便，安装简单，成本低，节省资金，比金属管可减少工程投资1／3左右(直径200mm以上的管道成本略高些)。

（6）材质轻，密度仅为钢管的1/8，易搬运，运输便利；焊接工艺简单；土方量少，施工速度快捷。

（7）卫生性能良好，材质无毒，不结垢，不滋生细菌。

2、PE燃气管的应用近年来，天然气的不断开采和利用使得天然气工业得到了迅速发展，专家们普遍认为21世纪中叶将是以天然气为主的能源时代。

天然气在世界一次能源构成中所占份额从20世纪50年代初的9.7％上升到目前的24％；而在我国所占比例只有2.2％。

我国已将天然气开发和利用作为21世纪初能源结构优化和石油工业产业升级的重点，争取用10年时问使天然气在能源消费结构中的比例由目前的2.2％提高到8％左右。

随着新疆塔里木天然气田的开发，在我国西部地区现已形成塔里木、柴达木、陕甘宁和川渝4个国家级的天然气田，已经具备了天然气产业发展的基础和条件。

随着西气东输工程的实施，天然气在城市燃气中所占比例将越来越大。

连同开发海上石油天然气和利用国外天然气在内，到2010年将有望实现这个目标。

燃气事业的蒸蒸日上及PE管材、管件生产技术的逐步成熟，将使PE管材在燃气行业的应用日益广泛。

上海是我国最早使用PE管输送燃气的城市，1982-1983年进行了部分区域性试验，总长度为440m，1992年把运行10年的PE管挖出，进行性能测定，得出"使用10年的PE 管材的力学性能、耐化学药品性及短期静水压性能都变化不大，其有关指标仍能满足对新管材的要求"这一结论。

1991-1993年由无锡、深圳、成都、广州和上海对外径32-160mm 的PE管进行了应用试点，积累了PE管的实际应用经验。

而后几年间，全国各地许多城市都不同程度地采用了PE管道输送燃气，工程运行情况良好。

有关PE燃气管道规范的推出，更使PE管材的应用得到较快发展，已呈现出取代金属管道的趋势。

随着人民生活质量的提高，燃气的应用得以普及，PE燃气管的一些优越性逐渐体现出来。

比如，长春市双阳区天然气工程是1991年全面投入运行使用的，沿公路敷设金属管线15km，市街中压管网23km，市街低压管网207km。

使用燃气的居民15000户、公共福利用户168家、工业用户4家。

但是，自1995年以来，逐渐出现管道严重腐蚀穿孔，焊口开焊，管线开裂、冻裂现象，造成夏季水堵、冬季冻堵的现象近万次。

水堵、冻墙处理也由1998年的1680次上升到1999年的6113次，专业队伍常年维修仍无法保证居民正常用气；1998年以来，城区天然气线损最高达到4696次，管道的腐蚀速度逐年加快，腐蚀面积逐渐增大，造成燃气大量泄漏，由此而引发了多起天然气窒息和爆燃、爆炸事故，尤为突出的是1999年和2000年元月，先后发生了3起严重的爆炸事故，影响很坏。

1995年通过考察，引进了PE管应用新技术，在松泰小区试铺了外径32-110mm的PE管2.8km，对该管网进行了成功改造，积累了经验，现已在全区推广。

目前，我国PE燃气管已完全国产化，生产厂家已由1995年的几家发展到目前分布在山东、河北、黑龙江、上海等省市的十几家。

随着PE燃气管材、管件的系列化生产，PE管材管件将会在更多城市的燃气管网中得到应用。

二、PE管管材及零部件1、PE管基础原料为聚乙烯树脂。

聚乙烯燃气管道分SDR11和SDR17.6两系列。

SDR11系列宜用于输送人工煤气、天然气、液化石油气（气态）；SDR17.6系列宜用于输送天然气。

3、冷天搬运管材、管件时，严禁剧烈撞击。

运输1、车辆运输管材时，应放置在平底车上；船运时，应放于平坦的船舱骨。

运输时，直管全长设有支撑，盘管应叠放整齐。

直管和盘管均应捆扎、固定，避免相互碰撞。

堆放处不应有可能损伤管材的尖凸物。

2、管件运输时，应按箱逐层叠放整齐，并固定牢靠。

3、管材、管件运输途中，应有遮盖物，避免曝晒和雨淋。

第二节PE管的施工一．连接工艺、聚乙烯管道焊接原理聚乙烯（PE）一般可在190～240°C之间的范围内被熔化（不同原材料牌号的熔化温度一般亦不全相同），此时若将管材（或管件）两熔化的部分充分接触，并保有适当的压力（电热熔焊接的压力，来源于焊接过程中聚乙烯自身产生的热膨胀），冷却后便可牢固的融为一体。

1、热熔连接：热熔对焊接技术一般用于连接具有相同熔融指数的管材或管件（且最好应具备相同的SDR值），不同制造商的焊接参数不尽相同，用户必须严格执行。

2、电熔连接：电熔焊接时通过对于埋于电热熔管件内表面的电热丝的通电而使其加热，从而使管件的内表面及管材（或管件）的外表面分别被熔化，冷却到要求的时间后而达到焊接目的。

二．管道的敷设1聚乙烯管道系统的构成1.1管材(1)尺寸规格目前，国内已有北京、西安、大连、武汉、香港等地开始应用φ315口径，甚至达到φ400。

(2)颜色A、GBl5558.1规定，燃气用聚乙烯管道的颜色为黄色或黑色加黄条；B、GB13663规定，给水用聚乙烯规定为蓝色或黑色加蓝条(3)长度长度一般为12米／根(标准规定为6、9、12米／根)，小口径管可盘卷。

(4)性能指标———短期静液压强度：在20℃、环向应力9MPa下，韧性破坏时间应大于100小时在80℃、环向应力4.6MPa下，脆性破坏时间应大于165小时———热稳定性：在200℃下，应大于20分钟———耐应力开裂：在80℃、环向应力4MPa下，应不小于170小时———压缩复原在80℃、环向应力4MPa下，应大于170小时———纵向回缩率：在110℃下，应不大于3％———断裂延伸率：应大于350％(5)压力等级A、对于不同燃气，有不同的压力等级，CJJ63—95有明确的规定：同时还规定，当输送天然气时最大允许工作压力不大于0.4MPa。

以上规定是以PE80为基础，工作温度在－２０～４０℃的埋地聚乙烯燃气管道给出的。

对于不同的使用温度，在保证50年的使用寿命的前提下又给出了压力折减系数。

欧洲标准EN1555给出的工作压力根据以下公式确定：MOP＝2*MRS／(C*(SDR—1))式中MOP：最大允许工作压力MRS：材料的最小要求强度SDR：标准尺寸比C：设计使用系数燃气C≥2.0水C≥1.251.2管件(1)管件的分类①根据管件的生产方式不同，可将管件分为注塑管件及焊接管件两大类。

大部分管件都可用注塑成型的方法制造。

但对于一些壁厚、体积、重量都较大的管件，可采用焊接的方法制造。

②根据施工方法、用途的不同，可将聚乙烯管件分为电热熔管件、热熔对接管件、承插管件、钢塑转换接头等类型。

A、电热熔管件：电热熔管件是应用某种方法将电热丝布置于管件的内表面，施工时将管子与管件配合后用专用的加热控制电源将管件中的电热丝通电加热，使管件与管材的接触表面熔化结合，冷却后使管件与管材牢固、密封地结合在一起。

由于施工快捷方便，焊接效果好，电热熔管件是目前世界上聚乙烯管材连接件中应用最为广泛的一种。

此种管件的缺点是制造成本较高。

各生产厂家一般使用独有的设计和拥有专利的技术将电热丝布置嵌入管件中。

因此，在使用这种管件时必须选择合理的与之相匹配的焊机才能产生最佳的焊接效果。

电热熔管件可用于燃气和给水系统。

B、热熔对接管件热熔对接管件是指适用于热板对接焊的管件。

热熔对接管件可用于燃气和给水系统。

C、热熔承插管件热熔承插管件是用于承插焊连接的管件。

一般口径较小，主要用于室内给水系统，在燃气领域基本不用。

D、钢塑转换接头钢塑转换是实现钢管向塑管、塑管向钢管转换的专用管件。

在工厂加工成型，可用于燃气和给水系统。

③按工程习惯，聚乙烯管道系统的管件又可分为：套筒、弯头、三通、鞍型三通、变径、端堵、法兰、钢塑转换等。

(2)管件性能———短期静液压强度：在20℃、环向应力9MPa下，韧性破坏时间应大于100小时在80℃、环向应力4.6MPa下。