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    電火花檢漏儀在地下管道安裝施工中應用
    日期:2014/11/3 8:46:00    閱讀:
      電火花檢漏儀,又稱電火花檢測儀,電火花防腐層檢測儀,電火花防腐層檢漏儀,是一款防腐行業尤其是燃氣管道防腐行業最為常用的防腐層檢測儀器。下面本文就參考地下管道安裝工藝分析一下電火花檢測儀在地下燃氣管道安裝過程中的應用。以下是地下燃氣管道安裝工藝流程:
    一、地下鋼管

      (一)運輸與布管
      在預制廠運管子時,應檢查防腐絕緣層的質量證明書以及外觀質量。必要時,可進行厚度、粘附力與絕緣性檢查,合格后再運。
      1.煤焦油磁漆外覆蓋層防腐的鋼管。煤焦油磁漆低溫時易脆裂,根據煤焦油磁漆的不同型號,規定了不同的可搬運最低環境溫度。當預料到氣溫等于或低于可搬運最低環境溫度時,不能運輸或搬運。由于煤焦油磁漆覆蓋層較厚,易磁傷,因此應使用較寬的尼龍帶吊具?ㄜ囘\輸時,管子放在支承表面為弧形的、寬的木支架上,緊固管子的鋼絲繩等應襯墊好;運輸過程中,管子不能互相碰撞。鐵路運輸時,所有管子應小心地裝在墊好的管托或墊木上,所有的承截表面及裝運欄柵應墊好,管節間要隔開,使它們相互不碰撞。煤焦油磁漆防腐的鋼管焊接,不允許滾動焊接,要求固定焊,以保護覆蓋層。因此,在管溝挖成后,即將焊接工作坑挖好,將管子從車上直接吊至溝內,使其就位。當管子沿管溝旁堆放時,應當支撐起來,商開地面,以防止覆蓋層損傷。當溝底為巖石等,會損傷覆蓋層時,應在溝底墊一層過篩的土或砂子。
      2.環氧煤瀝青防腐層、石油瀝青涂層與聚乙烯膠粘帶防腐層防腐的鋼管。吊具應用較寬的尼龍帶,不得用鋼絲繩或鐵鏈。移動鋼管用的撬棍,應套橡膠管?ㄜ囘\輸時,鋼管間應墊草袋,避免碰撞。當沿溝邊布管時,應將管子墊起,以防損傷防腐層。
      (二)溝邊組對焊接
      溝邊組對焊接就是將幾根管子在溝旁的地面上組對焊接,采用滾動焊接,易保證質量,操作方便,生產效率高,焊成管段再下入地溝。管段長度由管徑大小及下管方法而定,不可過長而造成移動,也不可下管時管段彎曲過大而損環管道與防腐層。每一管段以30~40m長為宜。由于煤焦油磁漆覆蓋層防腐的鋼管不允許滾動焊接,所以,只能將每根鋼管放在溝內采用固定焊。
      逐根管子清除內壁泥土、雜物后,放在方木或對口支撐上組對。主要的工作是對口、找中、點焊、焊接,有關技術要求與操作方法見本書第六章第四節。應特別注意,有縫鋼管的螺旋焊縫或直焊縫錯開間距,不得小于100mm弧長。點焊與焊接時,不準敲擊管子。分層施焊,焊接到一定程度,轉動管子,在最佳位置施焊。第一層焊完再焊第二層,禁止將焊口的一半全部焊完,再轉動管子,焊另一半焊口。
      管段下溝前,應用電火花檢漏儀對管段防腐層進行全面檢查,發現有漏點處立即按有關規程認真補傷,補傷后再用電火花檢漏儀檢查,合格后方可下溝。
      下班前,用臨時堵板將管段兩端封堵,防止雜物進入管內。
      (三)管道下溝與安裝
      管道下溝的方法,可根據管子直徑及種類、溝槽情況、施工場地周圍環境與施工機具等情況而定。一般來說,應采用汽車式或履帶式起重機下管,當溝旁道路狹窄,周圍樹木、電線桿較多,管徑較小時,只得用人工下管。
      1.下管方式:
      (1)集中下管。管子集中在溝邊某處下到溝內,再在溝內將管子運到需要的位置。適用于管溝土質較差及有支撐的情況,或地下礙物多,不便于分散下管時。
      (2)分散下管。管子沿溝邊順序排列,依次下到溝內。安裝鑄鐵管主要采用此法。
      (3)組合吊裝。將幾根管子焊成管段,然后下入溝內。
      2.管道下溝前,管溝應符合以下要求:
      (1)下溝前,應將管溝內塌方土、石塊、雨水、油污和積雪等清除干凈。
      (2)應檢查管溝或涵洞深度、標高和斷面尺寸,并應符合設計要求。
      (3)石方段管溝,松軟墊層厚度不得低于300mm,溝底應平坦、無石塊。
      3.下管方法: 
      (1)起重機下管法。使用輪胎式或履帶式起重機。如圖5—4—1所示。

    圖5-4-1 履帶式起重機下管

      下管時,起重機沿溝槽移動,必須用專用的尼龍吊具。起吊高度以1m為宜。將管子起吊后,轉動起重臂,使管子移至管溝上方,然后輕放至溝底。起重機的位置應與溝邊保持一定距離,以免溝邊土壤受壓過大而塌方。管兩端拴繩子,由人拉住,隨時調整方向并防止管子擺動。嚴禁損傷防腐層。吊管間距應符合表5—4—1的要求。
      管子外徑大于或等于529mm的管道,下溝時,應使用3臺吊管機同時吊裝。直徑小于529mm的管道下溝時,吊管機不應少于2臺。
      如果僅是二,三根管于焊接在一起的管段,可用1臺吊管機下管。
    表5—4—1 不同管徑鋼管吊管間距
    管外徑D
    (mm)
    允許間距(m)
    管外徑D(mm)
    允許間距(m)
    1220
    32
    351
    15
    1020
    29
    325
    15
    920
    27
    299
    14
    820
    25
    273
    13
    720
    23
    245
    12
    630
    21
    219
    11
    529
    19
    168
    9
    478
    18
    159
    8
    426
    17
    114
    6
    377
    16
    108
    6
      管道施工中,應盡可能減少管道受力。吊裝時,盡量減少管道彎曲,以防管道與防腐層裂紋。管于應妥貼地安放在管溝中,以防管子承受附加應力。
      管道應放置在管溝中心,其允許偏差不得大于100mm。
      移動管道使用的撬棍或滾杠,應外套膠管,以保護防腐層不受操作損傷。
      (2)人工下管法:
     、賶豪K下管法。在管子兩端各套1根大繩(繩子粗細的選擇由管子重量而定),借助工具控制,徐徐放松繩子,使管子沿溝壁或靠溝壁位置的滾杠慢慢滾入溝內。鑄鐵管下管多用此法。有防腐層鋼管用此法時,應在管下鋪表面光滑的木板或外套橡膠管的滾杠,再用外套橡膠管的撬棍將鋼管移至溝邊(途中如有堆土應先將堆土攤平),在溝壁斜靠滾杠,用兩根大繩在兩側管端1/4處從管底穿過,在管邊土壤中打入撬杠或立管,將大繩纏在撬杠或立管上二、三圈,人工拉住大繩,撬動鋼管,逐步放松繩子,使鋼管徐徐沿溝壁的滾杠落入溝中。溝底不得有磚頭、石塊等硬物,不得將鋼管跌入溝中。見圖5—4—2。


    圖5-4-2 堅管法壓繩

     、谒芟鹿芊。利用裝在塔架上的復式滑車、導鏈等設備進行下管,先將管子在滾杠上滾至架下橫跨溝槽的跳板上,然后將管子吊起,撤掉跳板后,將管子下到槽內。塔架數量由管徑和管段長度而定。參見表5—4—l。間距不應過大,以防損壞管子及防腐層。圖5—4—3為三腳塔架下管;圖5—4—4為高塔下管;圖5—4—5為導鏈下管。


    圖5-4-3 三腳塔架下管

    圖5-4-4 高塔下管
    圖5-4-5 倒鏈下管

      4.穩管、焊接與防腐。穩管是將管子按設計的標高與水平面位置穩定在地基或基礎上。管道應放在管溝中心,其允許偏差不得大于100mm。管道應穩貼地安放在管溝中,管下不得有懸空現象,以防管道承受附加應力。
      事先挖出的焊接工作坑如有位置誤差時,應按實際需要重新開挖。挖土時,不可損傷管道的防腐層。管子對口前應將管內的泥土、雜物清除干凈。溝內組對焊接時,對口間隙與錯邊量應符合要求,并保持管道成一直線。焊接前應將焊縫兩側的泥土、鐵銹等清除干凈。
      管道焊接完畢,在回填土前,必須用電火花檢漏儀進行全面檢查,對電火花擊穿處應進行修補。長輸燃氣管道防腐絕緣層檢蠢應符合表5—4—2的規定。城鎮燃氣管應符合有關標準的規定。不符合要求的補修后再檢查,直至合格。
    表5-4-2 防腐絕緣層高壓電火花檢漏標準
    防腐種類
    防腐絕緣等級
    檢測電壓(kV)
    檢側標準
    瀝青
    普通
    1618
    以末擊穿為合格
    加強
    22
    以末擊穿為合格
    特加強
    26
    以末擊穿為合格
    環氧煤瀝青
    普通
    >2
    以末擊穿為合格
    加強
    >3
    以末擊穿為合格
    粘膠帶
    24
    以末擊穿為合格
    環氧粉末
    0.4mm厚
    2
    以末擊穿為合格
      管道組對焊接后,需要進行焊縫無損探傷、對管道進行強度與嚴密性試驗,合格后再將焊口包口防腐,用電火花檢查合格后方可全部回填土。通常在管子焊接后,留出焊接工作坑,先將管身部分填土,將管身覆蓋,以免石塊等硬物墜落在管上,損壞防腐層,同時可以減少由于氣溫變化而產生的管道的熱脹冷縮使防腐層與土壤摩擦而損傷。
      地下燃氣管道與建筑、構筑物或相鄰管道、電纜之間的水平和垂直凈距,不應小于規, 定。如受地形限制布置有困難,而又無法解決時,經與有關部門協商,采取行之有效的保護措施后,規定的凈距可適當縮小。當燃氣管道遇到障礙時,常采取以下措施:
      (1)當實際情況小于規定的凈距時,根據當地條件,燃氣管道橫向或豎向繞過,增加4個彎管。
      (2)增加套管,將燃氣管道敷設在套管內。
      (3)增加地溝,將燃氣管敷設在磚砌管溝內。

    二、鑄鐵管安裝

      鑄鐵的管運輸、布管、管子下溝方法等與鋼管基本相同,但鑄鐵管與管件質脆易裂,在運輸、吊裝與下管時應防止碰撞,不得從高空墜落于地面。
      (一)運輸與布管
      運輸前,用小錘逐根輕擊鑄鐵管,如發出清脆的聲音,說明管子完好。將合格的鑄鐵管運至工地,裝車后應將管子綁穩,運輸中不得相互碰撞。運至現場,沿溝邊布管,承口方向應按照施工順序排列,防止吊裝下溝時再凋換方向而重復吊運。管段上所需的鑄鐵彎管、三通等管件,按所需的位置運至溝邊,承插口方向應與鑄鐵管相同。
      管道下溝前,應將管內泥土、雜物清除干凈。
      (二)管道下溝
      鑄鐵管下溝的方法與鋼管基本相同,應盡量采用起重機下管。
      人工下管時,多采用壓繩下管法。鑄鐵管以單根管于放到溝內,不可碰撞或突然墜入溝內,以免將鑄鐵管碰裂。
      根據鑄鐵管承口深度L1,在管子下溝前,在其插口上標出環向走位線L2。見圖5—4—6。吊裝下溝就位后,檢查插口上環向定位線是否與連接的承口端面相重疊,以確定承插口配合是否達到規定要求。誤差△L不得大于lOmm。
      接口工作坑應根據鑄鐵管與管件尺寸,在溝內丈量,確定其位置,在下管前挖好。下管后如有偏差,可適當修正。


    圖5-4-6 承插口連接深度檢查

      (三)管基坡度
      天然氣經過脫水為干式輸送。天然氣中不含水分。天然氣管道的坡度隨地形而定,要求不很嚴格。人工濕煤氣管道運行中,會產生大量冷凝水,因此,敷設的管道必須保持一定的坡度,以使管內的水能匯集于排水器排放。地下人工煤氣管道坡度規定為:中壓管不小于3‰;低壓管不小于4‰。按照此規定和待敷設的管長進行計算,可選定排水器的安裝位置與數量。見圖5—4—7。但在市區地下管線密集地帶施工時,如果取統一的坡度值,將會因地下障礙而增設排水器,故在市區施工時,應根據設計與地下障礙的實際情況,然后對各段管道的實際敷設坡度綜合布置,保持坡度均勻變化并不小于規定坡度要求。




    圖5-4-7 坡度計算示意圖

      管道坡度測量。為使管道符合坡度規定,必須事先對管道基礎(溝底土層)進行測量,常用水平儀測量、木制平尺板和水平尺測量兩種方法。采用平尺板和水平尺測量方法如下:
      根據每根管子長度,選擇與管長相等的平尺板,再按照平尺板的長度計算出規定坡度下的坡高值h。見圖5—4—8。計算方法如下:
    圖5-4-8 水平尺測坡基準線定位方法圖
    1-水平尺;2-水尺板;3-墊塊
    h=LK

      式中 h——相當于每根管長的坡高(mm);
        L——平尺板的長度(mm);
        K——規定坡度。
      操作方法。將平尺板放置在水平地面上,在平尺板的一端用厚度為h的墊塊墊入,再把水平尺放在平尺板上,此時水平尺中央的氣泡偏離水平基準線,記下氣泡偏離的位置線,該線就是在規定坡度下的水平尺測坡基準線。以已敷設的管道承(插)口為基準,按照坡高h值,順著坡向鏟除溝內余土,使溝底土基的坡度符合規定坡度要求。然后根據圖5—4—9所示,將平尺板緊貼管基,將水平尺置于水尺板之上,觀察水平尺上的氣泡位移讀數是否與測坡基準線相吻合。如不符,可鏟除余土(超深時應回填細土夯實),然后再檢查,直至合格。管道下溝就位,再用水平尺在管子正上方復測坡度,按上述方法校正,直至合格。由于管子有允許彎曲度,對4m長管子應測前后兩處,對6m長管子應測前、中、后3點。如發現管子有明顯彎曲,應將彎曲部位旋轉至水平位置。當彎曲超過允許偏差時,不能使用。



    圖5-4-9 排管坡度測量操作示意圖

      管道敷設坡度方向是由支管坡向干管,再由于管的最低點用排水器將水排出。所有管道嚴禁倒坡。
      (四)管道敷設
      1.管位。地下鑄鐵燃氣管道的坐標與標高應按設計要求施工,當遇到障礙時,與地下鋼管燃氣管道同法處理。
      2.鑄鐵管調整角度。承插式鑄鐵管常利用承插口的間隙,使管道調整一定的角度,以適應敷設的需要。但如果調整過量,將使承插口的間隙不均勻,接口操作困難,造成漏氣。沿曲線敷設的鑄鐵管道,每個承插口的最大允許轉角為:公稱直徑≤500mm時為2°,公稱直徑>500mm時為1°;大于以上度數,應敷設彎管。為施工方便,以要調整管道的末端與原管軸線的水平方向垂直距離為調整量。見圖5—4—10。各種口徑管道允許水平方向調整距離,不應小于表5—4—3的規定,垂直方向調整距離應為水平方向調整距離的一半。

    圖5-4-10 承插式管道調整示意圖

    表5-4-3 單根鑄鐵管允許調整量

    管徑D(mm)
    75
    100
    150
    200250
    300
    500
    700
    900
    調整距離h(mm)
    33
    30
    22
    15
    12
    10
    9
    7
    調整角度α
    1.5°
    1.5°
    0.9°
    0.8°
    注:管長以6m計

      3.管道敷設的要求
      (1)鑄鐵承插式接口管道,在某些位置要求采用柔性接口。施工中必須按設計要求使用柔性接口。一般鑄鐵管道每隔10個水泥接口,應有1個青鉛接口。
      (2)鑄鐵管穿過鐵路、公路、城市道路或與電纜交叉處應設套管。置于套管內的燃氣鑄鐵管應采用柔性接口,以增強坑震能力。
      (3)鑄鐵異徑管不宜直接與管件連接,其問必須先裝一段鑄鐵直管,其長度不得小于1m。
      (4)機械接口應符合下列要求:
     、俟艿肋B接時,兩管中心線應保持成一直線;
     、趹褂门ちΠ馐謹Q緊螺栓,壓輪上的螺栓應以圓心為準對稱地逐漸擰緊,直至其規定的扭矩,并要求螺栓受力均勻;
     、垡瞬捎缅戣T鐵螺栓,當采用鋼螺栓時,應采取防腐措施。
      (5)兩個方向相反的承口相互連接時,需裝一段直管,其長度不得小于0.5m。
      (6)不同管徑的管道相互連接時,應使用異徑管。不得將小管插口直接接在大管徑管道的承口內。
      (7)兩個承插口接頭之間必須保持O.4m的凈距。
      (8)地下燃氣鑄鐵管穿越鐵路、公路時,應盡量減少接口,非不得已不應采用短管。
      (9)敷設在嚴寒地區的地下燃氣鑄鐵管道,埋設深度必須在當地的冰凍線以下。當管道位于非冰凍地區時,一般埋設深度不小于O.8m。
      (10)管道連接支管后需改小管徑時,應采用異徑三通,如有困難時可用異徑管。
      (11)在鑄鐵管上鉆孔時.孔徑應小于該管內徑的三分之一;如孔徑等于或大于管內徑的三分之一時,應加裝馬鞍法蘭或雙承丁字管等配件,不得利用小徑孔延接較大口徑的支管。鉆孔的允許最大孔徑見表5—4—4。鑄鐵管上鉆孔后如需堵塞,應采用鑄鐵實芯管堵,不得使用馬鐵或白鐵管堵,以防銹蝕后漏氣。
    表5-4-4 鉆孔的允許最大孔徑(mm)
    公稱直徑
    100
    150
    200
    250
    300
    350
    400
    450
    500
    最大孔徑
    連接方法
    直接連接
    25
    32
    40
    50
    63
    75
    75
    75
    75
    管卡連接
    32
    40
    50
    -
    -
    -
    -
    -
    -
    -
    注:管卡即馬鞍法蘭,用此件連接可以按新設的管徑規格只鉆孔不套絲

    三、聚乙烯燃氣管道安裝

      聚乙烯燃氣管道只作埋地管道使用,嚴禁用作室內地上管道。
      (一)一般規定
      1.聚乙烯燃氣管道分SDRll和SDRl7.6兩種系列。SDR11系列宜用于輸送人工煤氣、天然氣、液化石油氣(氣態);SDRl7.6系列宜用于輸送天然氣,聚乙烯燃氣管的最大允許工作壓力應符合表5—4—5的規定。
    表5—4—5 聚乙烯燃氣管最大允許工作壓力(MPa)
    燃氣種類
    最大允許工作壓力
    SDR11
    SDR17.6
    天然氣
    0.400
    0.200
    液化石油氣(氣態)
    0.100
    -
    人工煤氣
    0.005
    -
    注:SDR為標準尺寸比,即公稱外徑與壁厚之比

      2.聚乙烯燃氣管道最大允許工作壓力,除應符合表5—4—5規定外,在不同溫度下的允許工作壓力還應符合表5—4—5的規定。
    表5—4—6 聚乙烯燃氣管不同溫度下的允許工作壓力(MPa)
    工作溫度t(℃)
    允許工作壓力
    SDR11
    SDR17.6
    -20<t≤0
    0.1
    0.0075
    0<t≤20
    0.4
    0.2
    20<t≤30
    0.2
    0.1
    20<t≤40
    0.1
    0.0075
      3.聚乙烯燃氣管道與各類地下管道、電纜或設施的垂直凈距不應小于表5—4—8的規定。
    表5—4—8 聚乙烯燃氣管道與各類地下管道或設施的垂直凈距(m)
    名稱 埋設方式及條件 凈距
    聚乙烯管在該設施上方 聚乙烯管在該設施下方
    給水管燃氣管 - 0.15 0.15
    排水管 - 0.15 0.2加套管
    電纜 直埋在導管內 0.50
    0.20
    0.50
    0.20
    供熱管道 t<150℃直埋供熱管 0.5加套管 1.30加套管
    t<150℃熱水供熱管道蒸汽供熱管道 0.20加套管或.40 0.30加套管
    t<280℃蒸汽供熱管道 1.00加套管,套管有降溫措施可縮小 不允許
    鐵路軌底 - - 1.20加套管

      4.聚乙烯燃氣管道埋設的最小管頂覆土厚度應符合以下規定:
      (1)埋設在車行道下時,不宜小于0.8m。
      (2)埋設在非車行道下時,不宜小于0. 6m。
      (3)埋設在水田下時,不宜小于0.8m。
      當采取行之有效的防護措施后,上述規定可適當降低。
      (4)聚乙烯燃氣管道在輸送含有冷凝水的燃氣時,應埋設在土壤冰凍線以下,并應設凝水缸。管道坡向凝水缸的坡度不宜小于0.003。
      (5)中壓聚乙烯燃氣管道干管上,應設置分段閥門,并應在閥門兩側設置放散管;中壓聚乙烯燃氣支管起點也應設置閥門;低壓聚乙烯燃氣管道可不設置閥門。閥門宜設置在閥門井內。
      (6)聚乙烯燃氣管道不宜直接引入建筑物內或直接引入附屬在建筑墻上的調壓箱內。當直接用聚乙烯燃氣管道引入時,穿越基礎或外墻以及地上部分的聚乙烯燃氣管道必須用硬質套管保護。
      (7)聚乙烯燃氣管道不宜直接穿越河底。
      (三)材料驗收、存放和運輸
      1.材料驗收。接收管材、管件必須進行驗收,驗收產品合格證、產品使用說明書、質量保證書和各項性能檢驗報告等有關資料。驗收管材、管件時,應在同一批中抽樣,并按現行國家標準《燃氣用埋地聚乙管材》和《燃氣用埋地聚乙烯管件》進行規格尺寸和外觀性能檢查。必要時進行全面測試。
      2. 存放。管材和管件應存放在通風良好、溫度不超過40℃的庫房或簡易棚內。管材應水平堆放在平整的支撐物上或地面上,堆放高度不宜超過1.5m。當管材捆扎成1m×lm的方捆,并且兩側加支撐保護時,堆放高度可適當提高,但不宜超過3m。管件應逐層疊放整齊,應確保不倒塌,并便于拿取和管理。管材存放時,應將不同直徑和壁厚的管材分別堆放。管材和管件在戶外堆放時,應有遮蓋物,避免陽光照射。管材、管件從生產到使用之間的存放時間不宜超過一年。
      3. 運輸。管材、管件的存放、搬運和運輸,應用非金屬繩捆扎、吊裝,管材端頭應封堵;不得與油類、酸、堿、鹽等其他化學物質接觸。
      管材、管件搬運時,應小心輕放,排列整齊,不得拋摔和沿地拖拽。寒冷季節搬運管材、管件時,嚴禁劇烈撞擊,以防裂紋。
      車輸運輸管材時,應放置在平底車上;船運時,應放在平坦的船艙內。無論何種方式運輸,全長應設有支撐,盤管應疊放整齊,直管和盤管均應捆扎、固定,避免相互碰撞。堆放處不應有可能損傷管材的尖凸物。管件運輸時,應按箱疊放整齊,并固定牢靠。管材、管件運輸中,應有遮蓋物,避免曝曬和雨淋。
      (四)管道連接
      1.一般規定:
      (1)聚乙烯燃氣管道連接前,應對管材、管件及附屬設備按設計要求進行核對。核對管材、管件外觀是否符合現行的《燃氣用埋地聚乙烯管材》和《燃氣用埋地聚乙烯管件》國家標準的要求。
      (2)聚乙烯燃氣管道連接應采用電熔連接(電熔承插連接、電熔鞍形連接)或熱熔連接(熱熔承插連接、熱熔對接連接、熱熔鞍形連接),不得采用螺紋連接和粘接。聚乙烯管道與金屬管道連接,必須采用鋼塑過渡接頭連接。
      上述幾種連接方式是最經濟并能保證聚乙烯燃氣管道長期使用的方法。一般來說,其接頭的強度都高于管材本身強度。螺紋連接不可使用,因為聚乙烯燃氣管道對切口極為敏感,會導致管壁截面減弱和應力集中而易損壞、漏氣。至于粘接,因為聚乙烯是一種高度結晶性的非極性材料,而且在一般條件下,其粘接性能較差,一般來說粘接的聚乙烯管道接頭強度要比管材本身強度低,故這種方法在燃氣管道中不宜使用。
      (3)聚乙烯燃氣管不同的連接形式應采用對應的專用連接工具或設備。如對接熔接采用對接設備,電熔連接采用電熔連專用設備等。連接時,不得使用明火加熱。
      (4)聚乙烯燃氣管道連接宜采用同種牌號、材質的管材和管件。對性能相似的不同牌號、材質的管材與管材或管材與管件之間的連接,應經過試驗,確定連接質量能得到保證后,方可使用。
      在機械性能無甚差別的情況下,對于不同牌子、材質的聚乙烯燃氣管道,其熔體流動速率一般不同,密度一般也不同,因而焊接條件不同。當密度差異較大的兩連接件進行連接時,接間處會出現殘余應力等不良影響。在實際施工時,不同牌號、材質(即熔體流動速度或密度相差較大量)的聚乙烯燃氣管道連接,不可能獲得穩定的連接質量,所以應避免不同材質的聚乙烯相互熔接。
      (5)聚乙烯燃氣管道連接的操作工人上崗前,應經過專門培訓。經過考試和技術評定合格后,方可上崗操作。
      由于聚乙烯燃氣管道與金屬管道性能不同,而且連接方法與焊接設備也不同,它主要是通過加熱工具熔化聚乙烯管材或管件,達到連接目的的。接頭質量與操作步驟和參數有直接關系,如熔接溫度、熔接時間、施壓大小、保壓冷卻時間、連接件對直度等,因此操作工人上崗前要經過專門培訓。
      (6)在寒冷氣候(-5℃以下)和大風環境條件下進行操作時,應采取保護措施或調整連接工藝。
      在寒冷氣假條件下進行熔接操作,達到熔接溫度的時間比正常情況下要長,連接后冷卻時間也要縮短。因此,此時應對正常情況下焊接參數進行修正。此外,在低于-5℃時進行熔接操作,工人工作環境差,操作精度很難保證。故要采取保護措施或調整熔接工藝。
      (7)聚乙烯燃氣管材、管件存放處與施工現場溫差較大時,連接前,應將管材和管件在施工現場放置一定時間,使其溫度接近施工現場溫度。
      由于聚乙烯燃氣管道采用熔化連接,熔接條件(溫度、時間)是根據施工現場調節的。管材、管件從存放處運到施工現場,若其溫度高于現場溫度時,導致加熱時間過長;反之,加熱時間不足。兩者都會影響接頭質量。同時,聚乙烯管材的線膨脹系數較大,由于溫度變化而產生的熱脹、冷縮也較大,如果待連接的管材或管件從不同溫度存放處運來,兩者溫度不同,產生的熱脹冷縮也不同,也會影響接頭質量。
      (8)聚乙烯燃氣管道連接時,管端應潔凈。每次收工時,管口應臨時封堵,防止雜物進入管內。
      (9)管道連接結束后,應進行接頭外觀質量檢查。不合格者必須返工,返工后重新進行接頭外觀質量檢查。
      2.電熔連接。電熔連接是先將電熔管件套在管材、管件上,然后通電,通過電熔管件內電阻絲發熱,使塑料管連接部位熔化,達到連接的目的。其特點是連接方便、迅速,接頭質量好,外界因素干擾小。電熔連接在口徑較小的管道上應用是比較經濟的。
      電熔承插連接管材的連接端應切割垂直,以保證管材插人端有足夠的熔融區。如圖5—4—11所示,用潔凈棉布擦凈管材和管件連接面上的污物,并標出插入深度L1,刮除表皮氧化層。將管材插入管件中,校直兩對應的待連接件,使管材、管件在同一軸線上。防止偏心造成接頭熔接不牢固,氣密性不好。
    圖5-4-11 電熔承插連接
    D1-熔融區域平均內徑;D2-承口最小內徑;D3-管件最小內徑;L1-插入深度;L2-加熱長度;L3-不加熱長度

      電熔鞍形連接時,干管連接部位的管段下部應用托架支撐,并固定,保證連接面能完全吻合,電熔鞍形連接前,應用潔凈棉布擦凈連接面上污物,并用刮刀刮除干管連接部位外表面的氧氣層,將連接面打毛。
      電熔連接機具與電熔管件應正確接通。先將電熔管件套在管材、管件上,檢查合格后,然后通電。通電加熱的電壓和加熱時間應符合電熔連接機具和電熔管件生產廠的規定,以保證在最佳供給電壓、最佳加熱時間下,獲得最佳的熔接接頭。冷卻期間,不得移動連接件或在連接上施加外力,因為聚乙烯燃氣管接頭只有在全部冷卻到環境溫度后,才能達到其最大耐壓強度。冷卻期間其他外力會使管材、管件不能保持在同一軸線上,也不能形成均勻的凸緣,從而影響接頭質量。
      3.熱熔連接
      (1)熱熔承插連接是將管材外表面和管件內表面同時加熱至材料的熔化溫度,然后撤去承插加熱工具,將熔化的管材插口插入內表面熔化的管件承口,保壓、冷卻直至冷卻到環境溫度。一般來說,管徑大于50mm的管道承插連接應用機械設備,以保證連接質量。承插熔接一般常用于小口徑管道連接。熱熔承口管件見圖5—4—12。

    圖5-4-12 熱熔承口管件
    D1-承口部平均內徑;D2-承口根部平均內徑;D3-最小內徑;L-承口最小長度;
    L1-承口實際長度;L2-管件加熱長度;L3-管材插入深度;L4-管材加熱長度

      承插連接管材的連接端應切割垂直,并應用潔凈棉布擦凈管材和管件連接面上的污物,標出插入深度L3,刮除其表皮氧化層。承插連接前,應校直兩對應的管材、管件,使其在同一軸線上。插口外表面和承口內表面用熱熔承插連接工具加熱,熱熔連接加熱時間和加熱溫度應符合熱熔連接工具生產廠和管材、管件生產廠的規定。加熱完畢,待連接件應迅速脫離承插連接加熱工具,用均勻外力插至標記深度,并使其在同一軸線上,形成均勻凸緣。插口的插入深度應在規定的范圍內。插入過深,容易在管件內部形成過大的凸緣,增加管道局部陰阻力;插入過線,接頭不牢固,耐壓強度達不到要求。
      熱熔連接保壓、冷卻時間,應符合熱熔連接工具生產廠和管材、管件生產廠的規定。在保壓、冷卻期間,不得移動連接件或在連接件上施加任何外力。熱熔連接前后,連接工具加熱面上的污物應用潔凈的棉布擦凈。塑料加熱時易粘附于熱熔工具上,因此連接工具上預先都涂有聚四氟乙烯,盡量消除此現象。但實際施工中,有時仍會有些塑料殘留在加熱工具上,若不清除,反復加熱會使這些塑料碳化,影響加熱面溫度均勻和加熱效率,同時影響接頭質量。
      (2)熱熔對接連接是將與管軸線垂直的兩對應管子端面與加熱板接觸,加熱至熔化,然后撤去加熱板,將熔化端壓緊,保壓、冷卻,直至冷卻至環境溫度。
      管材或管件連接面上的污物應用潔凈棉布擦凈,應銑削連接面,使其與管軸線垂直,并使其與對應的待接斷面吻合。在對接連接前,兩管段應各伸出夾具一定自由度,并應校直兩對應的連接件,使其在同一軸線,管口錯邊不宜大于管壁厚度的10%。熱熔對接連接均是用機械設備來進行,因此,對接連接件要留有夾具工作寬度。待連接的端面應用專用對接連接工具加熱,其加熱時間與加熱溫度應符合對接連接工具生產廠和管材、管件生產廠的規定。加熱完畢,待連接件應迅速脫離對接連接工具的加熱板,并用均勻外力使其完全接觸,形成均勻凸緣。凸緣高度要符合有關規定要求。熱熔連接保壓、冷卻時間,應符合熱熔對接連接工具生產廠家與管材、管件生產廠的規定,在保壓、冷卻期間不得移動連接件或在連接件上施加任何外力。
      (3)熱熔鞍形連接。見圖5—4—13,熱熔鞍形連接又稱側壁熔接或分支熔接。熱熔鞍形連接是將管材連接部位外表面和鞍形管件內表面加熱熔化,然后,撒去鞍形加熱工具,將鞍形管件壓到管材部位,保壓、冷卻到環境溫度。熱熔鞍形連接一般用于管道支管連接,它可在帶氣情況下操作。


    圖5-4-13 熱熔鞍形連接
    W-熔融面寬度;不應小于12mm;d-鞍型投影直徑;R-鞍型熔焊面半徑

      將干管連接部位的骨段下部用托架支撐、固定,用潔凈的棉布擦凈連接面上污物,并用刮刀喬除干管連接部位外表面的氧化層、打毛,待連接面用鞍形連接工具加熱。加熱完畢,加熱工具應迅速脫離待連接件,應用均勻外力將鞍形管件壓到干管連接部位,形成均勻凸緣。當干管上先開孔時,鞍形管件的圓孔應與干管上的圓孔對正。
      (4)鋼塑過渡接頭連接。鋼塑過渡接頭的聚乙烯管端與聚乙烯管道連接應符合有關電熔連接(電熔承插連接)或熱熔連接(熱熔承插連接、熱熔對接連接)的規定。鋼塑過渡接頭鋼管端與金屬管道連接,可采用焊接、法蘭連接和機械連接。當與鋼管焊接時,應采取降溫措施。因鋼管焊接的高溫對聚乙烯管道有不良影響,聚乙烯燃氣管道熔點一般在210℃左右,過高溫度會使聚乙烯管與其接合部位熔化,達不到密封作用。
      (五)管道敷設
      1.土方工程
      (1)聚乙烯燃氣管道的土方工程包括開槽和回填,基本上與鋼管相同。由于聚乙烯燃氣管道質量輕(僅為金屬管的1/8),每根管的長度比金屬管長,而且柔軟,搬運及向管溝中下管方便,宜在溝上進行連接,故溝底寬度按鋼管溝上焊接要求設定。當單管溝邊組裝敷設時,溝底寬度為管道公稱外徑加0.3m。
      (2)由于聚乙烯燃氣管道柔軟,當管道拐彎時,可使管道本身彎曲而不需另加彎管。聚乙烯燃氣管道敷設時,管道允許彎曲半徑應符合下列規定:
     、俟芏紊蠠o承插接頭時,應符合表5—4—9的規定;
    表5-4-9 管道允許彎曲半徑(mm)
    管道公稱外徑D
    允許彎曲半徑R
    D≤50
    30D
    50<D≤160
    50D
    160<D≤250
    75D

     、诠芏紊嫌谐胁褰宇^時,不應小于125D。
      當聚乙烯燃氣管道改變走向而用管道本身彎曲時,開挖管溝應按照管道的彎曲半徑尺寸。當地環境不許可時,應用聚乙烯燃氣管件中的彎管。
      (3)接口工作坑。應根據聚乙烯燃氣管材每根的長度,在下管前挖好接口工作坑,以作溝內焊接、強度與嚴密性試驗檢查時使用。接口作坑比金屬管道接口工作坑略小。下管后工作坑有誤差時,應修整,防止損傷管道。
      (4)溝底坡度。當聚乙烯燃氣管道輸送含有冷凝水的燃氣時,溝底坡度必須嚴格檢查;合格后方準敷設。防止由于聚乙烯燃氣管道柔軟而造成的倒坡或集水。
      2.管道敷設
      (1)聚乙烯燃氣管道應在溝底標高和管基質量檢查合格后,方可敷設。
      (2)下管方法:
     、偻瞎芊ㄊ┕。用機動車帶動犁溝刀,車上裝有掘進機,犁出溝槽,盤卷的聚乙烯管道或已焊接好的聚乙烯管道在掘進機后部被拖帶進入溝中。采用拖管施工時,拉力不得大于管材屈服拉伸強度的50%。拉力過大會拉壞聚乙烯管道。拖管法一般用于支管或較短管段的聚乙烯燃氣管道敷設。
     、谖构芊ㄊ┕。將固定在掘進機上的盤卷的聚乙烯管道,通過裝在掘進機上的犁刀后部的滑槽喂入管溝。喂管彎曲不可超過表5—4—9的規定。
     、廴斯し。常用壓繩法、人工抬放等。
      (3)聚乙烯燃氣管道熱脹冷縮比鋼管大得多,其線膨脹系數為鋼管的10倍以上。為減少管道的熱應力,可利用聚乙烯管道的柔性,橫向蜿蜒狀敷設和隨地形彎曲敷設,但彎曲半徑應符合表5—4—9的規定。
      (4)聚乙烯燃氣管道硬度較金屬管道小,因此在搬運、下管時要防止劃傷。劃傷的聚乙烯管道在運行中,受外力作用,再遇表面活性劑(如洗滌劑),會加速傷痕的擴展,最終導致管道破壞。此外,還應防止對聚乙烯管道的扭曲或過大的拉伸與彎曲。
      (5)聚乙烯燃氣管道敷設時,宜隨管道走向埋設金屬示蹤線;距管頂不小于300mm處應埋設警示帶。埋設示蹤線是為了管道測位方便,精確地描繪出聚乙烯燃氣管道的走線。目前常用的示蹤線有兩種,一種是裸露金屬線,另一種是帶有塑料絕緣層的金屬導線。它們的工作原理都是通過電流脈沖感應,探測系統進行檢測。警示帶是為了提醒以后施工時,控制警示帶時要注意,下面有聚乙烯燃氣管道,小心開挖,避免損壞燃氣管道。
      (6)管道敷設后,留出待檢查(強度與嚴密性試驗)的接口,將管身部分回填土,避免外界損傷管道。
      (六)試驗與吹掃
      聚乙烯燃氣管道系統安裝完畢,在外觀檢查合格后,應對全系統進行分段吹掃。吹掃合格后,方可進行強度試驗和嚴密性試驗。在強度試驗時,使用肥皂液或洗滌劑檢查是否漏氣,并在檢驗完畢后,及時用水沖去檢漏的洗滌劑或肥皂液。因為聚乙烯燃氣管道在其內部變形達到某一臨界值或與外部介質(洗滌劑等表面活性劑)接觸時,聚乙烯燃氣管道會出現龜裂。
      吹掃與試驗介質宜用壓縮空氣,其溫度不宜超過40℃。
      壓縮機出口端應安裝分離器和過濾器,防止有害物質進入聚乙烯燃氣管道。由于空氣壓縮機使用的油和寒冷冬季使用的防凍劑容易隨壓縮空氣進入聚乙烯燃氣管道內,油和防凍劑會對聚乙烯燃氣管道產生不良影響,故規定要在壓縮機出口端安裝分離器和過濾器。
      聚乙烯燃氣管道的強度試驗壓力應為管道設計壓力的1.5倍。中壓管道最低不得小于0.30MPa;低壓管道最低不得小于O. 05MPa。聚乙烯燃氣管道進行強度試驗時,應緩慢升壓,達到試驗壓力后,穩壓1h,不降壓為合格。
      聚乙烯燃氣管道的嚴密試驗與金屬管道相同。
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