PE燃气管道施工质量管理
作者：姬斌等 文章来源：郑州燃气股份有限公司 点击数： 2010-1-28 22:22:42
The performance，advantages and disadvantages of PE pipe material and the main points in quality management of welding construction are discussed.
随着我国聚乙烯压力管材生产工艺的日益成熟，聚乙烯(PE)管道施工技术有了长足的发展，近年来PE管在城市燃气输配等领域得到了广泛的应用。由于PE管在我国的使用时间不长，生产、施工、应用经验不足，检测手段缺乏，致使PE管在燃气输配系统应用过程中产生许多新问题[1]。本文对PE燃气管道施工质量的管理进行探讨。 1 PE材料性能及优缺点 ① 性能
a. 聚乙烯是一种高结晶度的聚合物，随温度的变化可分为3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)。
b. 标准尺寸比(SDR)：指公称外径与公称壁厚的比值，有SDR11、SDR17.6两种系列。
c. 最小要求强度pMRS：PE80(中密度)的pMRS为8.0MPa，PE100(高密度)的pMRS为10.0MPa。
d.最大工作压力pMRS≤0.7MPa，工作温度范围为-20～40℃。 天然气的pMRS值见表1。 ② 优缺点[2]
PE管用于燃气管道有以下优点：重量轻；具有良好的耐腐蚀性能(不需要防腐)；具有良好的柔韧性，施工中可随地形弯曲敷设，有一定的抗震、抗沉降能力；具有良好的焊接性能，连接方便快捷；可利用断气工具夹扁停气，缩小停气范围，便于快速抢修；使用寿命长，至少可以使用50年。但也具有以下局限性：由于怕紫外线照射、油污腐蚀、磕碰等原因，PE管存放期一般比较短；材料强度远
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低于钢管，容易受外力破坏；只能在埋地或遮挡紫外线的情况下使用，严禁用于地上明装敷设；性能指标受温度影响较为明显。
表1 天然气的PMOP值
SDR11 PE100 SDR11 PE80 SDR17.6 PE100 SDR17.6 PE 80
2 质量管理 2.1 相关标准规范
PE燃气管道应符合现行的国家标准：GB 50028—2006{城镇燃气设计规范》、CJJ 33—2005《城镇燃气输配工程施工及验收规范》、CJJ 63—2008《聚乙烯燃气管道工程技术规程》、GB 15558.1—2003《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第1部分：管材》、GB 15558.2—2005《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第2部分：管件》的规定[3]。 2.2 材料的储运、使用
储运过程中应避免材料划伤，不得抛摔、沿地拖拽；室内存放时应存放在通风良好、温度低于40℃的仓库内，室外临时堆放时，必须有遮盖物，避免日晒雨淋；应放置于平整场地上，堆放高度不能超过规范要求，以免造成管材不圆度超标；远离热源，避免受到油品和化学品污染；从生产到使用的存放期，管材不宜超过1年，管件不宜超过2年。
使用前应核对规格、标准尺寸比(SDR11、SDR17.6)、材质等级(PE80、PE100)；检查材料表面是否有磕、碰、划伤，划伤深度不应超过管材壁厚的10%，否则应予切除；检查存放时间，若超期，应重新抽样进行性能检验，合格后方可使用。 2.3 人员的要求
PE管焊接人员应经过专业技术培训后方可上岗。操作人员应提高质量意识和安全责任意识，熟练掌握施工工艺规程，提高作业能力；要精心地使用、维护、检查施工机具；对操作过程应详细记录，发现问题应及时纠正。
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发挥工程监理的作用，监理人员应认真核对操作人员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。 2.4 焊接设备的使用
热熔焊机主要由机架、铣刀、加热板、液压控制箱等部分组成，种类分为手动型、半自动型、全自动型。半自动型和全自动型的主要区别是全自动型的焊接参数可全部储存在芯片上，切换操作自动控制，并自动监控记录焊接的全过程。 现有手动型热熔焊机已无法严格完成要求的焊接过程，无法严格满足焊接的工艺参数要求，不具备操作的可重复性。目前，郑州燃气集团已淘汰手动型热熔焊机，普及半自动型热熔焊机，全自动型热熔焊机正在引进之中。
焊机的工作状况直接影响焊接的质量。由于现有焊机缺乏定期检测、维护，导致的故障有：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)存在划伤现象，对焊件端面造成污染；部件可靠性差，压力控制不精确等。
建议采用符合相关标准要求的全自动型热熔焊机，其特点是可以进行过程监控、记录。每一道工序及焊接参数都需要确认，以便决定是否继续焊接；若发现工序及焊接参数出现偏离，焊接会自动终止；所有焊接参数都全程记录，便于追溯。由于可以固化经过验证的施工工艺参数，并能根据环境温度等自然环境条件自动进行调整，各种工艺参数记录可以存储、输出，减少了人为因素对焊口的影响，实现了焊接过程的可重复性、可追溯性，大大减轻了质量检查的工作量[1]。 电熔焊机分为半自动型和全自动型。半自动型已基本淘汰，全自动电熔焊机无须手动输入焊接参数，由读码器直接扫描电熔管件上的条形码。不同厂家生产的焊机有不同的参数，条形码能消除参数的误差，将所有的焊接参数自动输入焊机，对电熔管件进行加热焊接。 2.5 连接方式及焊接环境
热熔对接连接是PE燃气管道施工中主要采用的连接方法之一，使用的设备是热熔对接焊机。通过加热板同时加热需要焊接管材、管件的两个端面，使其达到熔化温度，撤去加热板，随即迅速贴合，通过焊接机具在一定的压力下冷却，冷却后达到熔接目的。
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