聚乙烯（PE）给水管、燃气管管道设计

聚乙烯给水管是以优质聚乙烯树脂为主要原料，添加必要的抗氧剂、紫外线吸收剂等助剂，经挤出加工而成的一种新型产品。能广泛应用于工作压力0.32Mpa~1.6Mpa、工作温度在—20℃~40℃内的市政给水、排水、石油化工、矿山、农田灌溉、排污、砂浆输送、垃圾填埋等各种管道工程中。

1、聚乙烯压力管道的三个发展阶段：

分子式—（—CH2=CH2—）—n

? 第一阶段 20世纪40年代——60年代

采用线性低密度聚乙烯（LDPE），密度只有0.910~0.925g/cm3。运用PE32和PE40，强度和刚性较低。

? 第二阶段 20世纪60年代~80年代末

采用中密度聚乙烯（MDPE），密度为0.925~0.940g/cm3。运用PE80材料，改变和保证、PE管耐蠕变、开裂。

? 第三阶段 20世纪80年代末期至今

采用高密度聚乙烯（HDPE），密度为0.940~0.965g/cm3。运用PE100材料，防止PE管发生快速开裂、危险破坏、耐蠕变性好。

2、聚乙烯管颜色分类；

? PE给水管

GB13663规定，给水用聚乙烯规定为蓝色或黑色加蓝条

? PE聚乙烯燃气管

GBl5558.1规定，燃气用聚乙烯管道的颜色为黄色或黑色加黄条

3、.聚乙烯管的分类

? 根据应用分：室外给水管、建筑给水管、建筑排水管、埋地排水管、燃气管、

电工套管、农业用管、工业用管、热水采暖、排污管等；

? 根据材料密度分：高密度聚乙烯管、中密度聚乙烯管、低密度聚乙烯管；

? 根据材料分级分：PE100、PE80、PE63、PE40、PE32；

? 根据结构分：光滑壁聚乙烯管、双壁波纹管、螺旋缠绕管等；

根据材质分：交联聚乙烯管、铝塑复合管、铜塑复合管、钢塑复合管等

4、聚乙烯管的分类

? 根据应用分：室外给水管、建筑给水管、建筑排水管、埋地排水管、燃气管、

电工套管、农业用管、工业用管、热水采暖、排污管等；

? 根据材料密度分：高密度聚乙烯管、中密度聚乙烯管、低密度聚乙烯管；

? 根据材料分级分：PE100、PE80、PE63、PE40、PE32；

? 根据结构分：光滑壁聚乙烯管、双壁波纹管、螺旋缠绕管等；

根据材质分：交联聚乙烯管、铝塑复合管、铜塑复合管、钢塑复合管等

6、 管件的分类

? 根据管件的生产方式分：注射管件、焊接管件

大部分管件都可用注射成型的方法制造。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。

? 根据施工方法、用途分：电热熔管件、热熔对接管件、承插管件、钢塑转换接

头。

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。

? 按工程习惯分：套筒、弯头、三通、鞍型三通、变径、端堵、法兰、钢塑转换；

二. PE管材优点

1. 优异的物理性能

金德聚乙烯给水管材采用的进口优质聚乙烯原料既有良好的刚性、强度，也有很好的柔性、耐蠕变性，而且更有热熔连接性能优良的特点，有利于塑料管道的安装。

2. 耐腐蚀，使用寿命长

3. 韧性、挠性好

4. 流通能力大，经济核算。

5. 连接方便，施工简单，方法多样。

6. 密封性好

7. 维修方便，可以不停水、气维修和安装

8. 抗应力开裂性好

9. 低温抗冲击性好

10. 耐磨性好

11. 水流阻力小

12. 多种全新的施工方式

三. 应用领域

1. 城镇供水

PE管道具有安全、卫生、施工方便等综合优势，已成为城镇供水的理想管材。

2. 化工、食品管道，耐化学腐蚀，适用于各种酸碱盐溶液的输送和排放；

3. 输送泥沙、泥浆或灌溉；

4. 置换水泥管、镀锌管、铁管等进行旧管改造，可以不经大面积开挖；

5. 园林绿化管道网；

四. PE给水管材规格尺寸

? PE80给水管材规格：25~630mm

标准尺寸比：SDR11 SDR13.6 SDR17 SDR21 SDR33

公称压力： 1.25 1.0 0.8 0.6 0.4

本系列管材主要用于城市给水工程；

? PE100给水管材规格：32~630mm

标准尺寸比：SDR11 SDR13.6 SDR17 SDR21 SDR26

公称压力： 1.6 1.25 1.0 0.8 0.6

本系列管材主要用于大口径、高压力给水工程；

公称压力是指管材在20℃下输送水的最大允许工作压力；

五. 颜色要求

市政饮用水管材的颜色为蓝色或黑色，黑色管上应有共挤出的蓝色色条。色条沿管材纵向至少有三条。

其他用途水管可以为蓝色或黑色。

暴露在阳光下的敷设管道（如地上管道）必须是黑色。

六. 聚乙烯管材、管件运输与保管

在聚乙烯产品运输和保管中应按下述方法进行：

1. 应用非金属绳捆扎和吊装；

2. 不得抛摔和受剧烈撞击；

3. 不得暴晒、雨淋，也不得与油类、酸、碱、盐、活性极等化学物质接触；

4. 管材、管件应存放在通风良好，温度在—5~40℃的库房内，在施工现场临时堆放

时，应有遮盖物；管件应放入密封塑料袋中,批量或单一包装,并放入厚纸箱内存放。

5. 在运输和存放过程中，小管可以套插在大管中；

6. 运输和储存时应水平放置在平整地面或车厢内，当其不平时，应设平整的支撑物；

7. 其支撑物的间距以1~1.5m为宜，管子堆放高度不宜超过1.5m；

8. 产品从生产到使用之间的存放期不应超过一年，发料时要坚持“先进先出”的原

则；

七. 质量管理

1. 执行标准：GB/T13663—2000

2. 产品检验流程图

第二节 聚乙烯（PE）管道系统设计

聚乙烯管道系统的设计，主要有运行设计和安装设计。

一、运行设计

运行设计的管道系统可根据它的用途、管内压力状况和埋设方式不同的分类，主要类型有下列几种：

（一）按照聚乙烯管道系统的用途可分为：

1、运输液体的聚乙烯管道系统：如建筑用冷水、热水管，市政用给水管、排水管；

2、运输气体的聚乙烯管道系统：如燃气管；

3、运输料液的聚乙烯管道系统：如泥浆输送管；

4、气流运输固体的聚乙烯管道系统：如粮食输送管；

（二）按照管内压力状况可分为：

1、正压聚乙烯管道系统：又可分为高压、中压、低压管道系统。

2、真空式虹吸聚乙烯管道系统：

3、重力自流聚乙烯管道系统；如农灌溉聚乙烯管道系统、排水聚乙烯管道系统。

（三）按照管道敷设位置的不同可分为：

1、地上聚乙烯管道系统，包括地面管道、架空管道。

2、埋地聚乙烯管道系统。

3、建筑内聚乙烯管道系统。

4、水下聚乙烯管道系统。

聚乙烯管道的设计应考虑下列条件：

1、输送介质的性质；根据所输送介质选用相应聚乙烯管；例如：燃气管、PE给水管、PE排水管等

2、管道设计使用寿命；聚乙烯管道的设计寿命在给水和燃气系统中通常为50年；

3、管内运行压力；根据压力选用不同等级的聚乙烯管

4、设计流量；由设计流量、流速确定相应管径

5、聚乙烯管使用环境条件；考虑环境温度

6、管内使用介质温度范围；

7、外力荷载情况。

同时还应满足下列要求：

1、满足使用寿命的要求；

2、管内径的大小必须满足规定流量的要求；

3、管壁厚度应满足使用压力的要求；

4、满足静荷载和动荷载同时对管道的作用，管道的变形及抗浮力的作用；

5、根据环境温度和管内介质温度的保护范围、压力、流量和外力荷载等条件达到系统使用的预期寿命。

二、安装设计

聚乙烯管道系统的安装设计主要由地面敷设、埋地敷设、建筑室内敷设、水下敷设、非开挖施工敷射等形式。

（一）地面敷设设计中主要考虑的因素

地面敷设设计应遵循运行设计考虑的各种因素，同时还需要考虑以下因素

1、温度

2、耐化学性

3、紫外线辐射

4、可能的冲击载荷

地面敷设有两种形式：

a:将管道直接放置于地面

b:架空（包括支架和悬吊）但必须进行防护处理。

（二）埋地敷设设计

埋地敷设设计应解决下列问题：①沟槽的开挖及回填的要求；②管道的连接形式和下管形式； ③管道的固定和支墩设计.

聚乙烯管埋地敷设应遵循柔性管理论。管材对支撑它的回填土材料、密实度、埋设深度、表面负载，以及管材的环刚度成函数关系。填埋层产生的支撑力的大小与其弹性模量成正比。管周围回填材料和质量对管子的变形和承载能力有重要影响。回填土的密实度越高、土的弹性模量越大，对管材的变形约束力也越大。能明显提高管子的承载能力。

第二节、管道系统压力的计算及水力设计

一、 系统中的公称压力（P）

公式：

不同等级材料设计应力的最大允许值

材料等级 设计应力的最大允许值

PE63 5

PE80 6.3

PE100 8

SDR标准尺寸比 : SDR=dn/e

PE63聚乙烯给水管材标准尺寸比：

SDR33 SDR26 SDR17.6 SDR 13.6 SDR11

PE80聚乙烯给水管材标准尺寸比：

SDR33 SDR21 SDR17 SDR 13.6 SDR11

PE100聚乙烯给水管材标准尺寸比：

SDR26 SDR21 SDR17 SDR 13.6 SDR11

燃气管常用的有SDR17.6 SDR11

在燃气管中：环向应力

MRS：最小要求强度（Mpa）

C：总体使用（设计）系数：保证管道满负荷运行时还有一定的安全度

命名 MRS/ Mpa

PE80 8.0

PE100 10

公称压力（P）

不同种类燃气的设计系数

燃气种类 SDR17.6 SDR11

天然气 4 8

液压石油气（气态） 16

不含冷凝液的气态液化石油气 5.33

人工煤气 320

不含冷凝液的人工煤气 8

二、PE聚乙烯管水力设计

1、管线综合设计原则

（1）先保证靠重力输送的管线的布置，满足其坡度的要求、达到水流通畅。

（2）考虑施工的顺序，先施工的管线在里边，需保温的管线放在易施工的位置

（3）先布置管径大的管线，后考虑管径小的管线；

（4）分层布置时，由上而下按蒸汽、热水、给水、排水管线顺序排列；

（5）管沟有通行和不通行之分，不通行管沟，管线两侧布置，中间留有施工空间或当事故时，检修人员可以爬行进入管沟检查管线，可通行管沟，管线沿两侧布置，中间留有通道和施工空间。

2、给水管网的布置应满足以下要求：

1)按照城市规划平面图布置管网，布置时应考虑给水系统分期建设的可能，并留有充分地发展余地，这部分设计主要考虑城市的近远期工业、人口的发展设计管线布置。

2）管网布置必须保证供水安全可靠，当局部管网发生事故时，断水范围应减到最小；

3）管线布置在整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压；

4）力求以最短的距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用；

3、管道纵向温度变形计算

聚乙烯管道的线膨胀系数比钢管要高5—6倍，因此，在管道敷设为明管或摩檫力较小的土壤中时必须考虑管道热胀冷缩的影响。

通常由温差引起的纵向变形量可按下式计算：

⊿L=aL*⊿T

其中：⊿L：由温差产生的纵向变形量，mm

a：聚乙烯管材线膨胀系数mm/m ℃

L:管道长度 m

⊿T:管道使用中内外介质温度差℃

⊿T =0.65⊿Ts+⊿Tg

式中：⊿Ts ：管道内最大变化温度差℃

⊿Tg ：管道外环境温度的最大变化温度差℃

二、 设计

1、给水管水力设计

Q=A*V=

v为平均流速，因为水在管道流动过程中，由于管壁对水的粘滞作用，以及水分子与水分子之间的引力和斥力，使水的流速从管壁到管中心依次增大，管壁的速度接近于零，管中心的速度最大，在设计管网时应注意，最大设计流速不应超过2.5----3m/s,在输送浑浊的原水时为了避免水中悬浮物质在水管内沉积，最低流速通常不得小于0.6 m/s

第三节、施工设计

一、非开挖施工敷设

1、当管线敷设不具备开挖条件时，常采用非开挖施工方法进行敷设，主要有两种方法

a: 用衬入聚乙烯管来修复和代替原有损坏的旧管

b.采用水平定向钻孔敷设聚乙烯管

1.用衬入聚乙烯管修复管道（牵引穿管）

经过30多年的实践经验证明，这是一种经济实用的方法。它可以形成一条新管线来代替旧管，同时把对地面的交通的影响及挖掘造成的损失减到最小。

衬管的设计要求

1）选择衬管的直径：一般聚乙烯衬管的外径比待修管内径小10％，基本可以保持原有管道的流量，对于直径大于630mm的管道可选比待修管内径小5％的衬管。

2）决定衬管的壁厚

3）分析流动能力，即水力计算

4）设计入口和出口 转换连接和分户连接处理

5）准备施工文件

2.水平定向钻孔敷设聚乙烯管道

水平定向钻孔的施工方法主要优点是施工速度快，且铺管方向准确，管径可以从DN300--DN1500，管线最大长度可达到1500m.

定向钻孔施工技术是在非开槽的情况下，用定向钻机导向仪引导钻头穿越土层，在泥浆护壁的作用下形成土孔。然后拖入一根或多根PE管，以达到非开挖敷设新管的目的。目前已广泛应用于跨城市道路、河流的管道施工新方法。

三、管道环刚度的选择

1、埋地铺设塑料管的负载和承受负载的管土共同作用

埋地铺设塑料管有两类，一类是内部有压力的，习惯称为‘压力管道’，如输送水或燃气的管道；一类是内部是没有压力（或很低压力）的，称为‘无压管道Non-pressure Pipe ’。

直径在500mm以下塑料埋地排水管，一般要选择环刚度8KN/M2只有在地质条件没有运输车辆负载的采用环刚度4 KN/M2 。直径在500—1200mm的塑料埋地排水管尽量选择环刚度8KN/M2，如果选择环刚度8KN/M2以下的要经过结构设计计算（变形验算、压屈失稳计算）。

四、土方工程

（一）、PE给水管的施工

1、沟槽断面形式

a 直槽 b梯形槽 c混合槽 d合槽

2、验槽

开挖管沟至设计管底标高，清槽后，要对沟底土质进行检查，复测坡度栓，然后在坡度桩上拉线。检查丈量线与沟底是否一致，不一致的地方应当休整。管底需夯实时，应在夯实后在测一次。最后请有关单位验槽。具体施工方法如下：

（1）沟底宽度应符合下列要求

单管铺设

沟槽底部宽度 a=D+0.3m

双管铺设

沟槽底部宽度 a=D1+D2+S+0.3m

铺设的一般规定

75＜D≦400 管道的工程外径 D+300mm

400〈D≦630 管道的工程外径 D+450mm

公式中： a——沟底宽度 D——管道工程外径

D1——第一根管子工程外径（m） D2——第二根管子工程外径（m）

S——两管之间净距（聚乙烯燃气管为0.5m）

其它：

a、人工开挖：要求沟底平整，密实，无坚硬物，如果超挖必须夯实。

b、机械开挖，必须留有人工开挖的余量，不能用机械一次开挖到位，需留有200mm的余量。

c、在地下水位较高的地区或雨季施工，需进行降水或排水，地质差的地段，设置沟槽支撑或进行地基处理等措施。

d、开挖管沟应尽量往一侧抛土，且抛土距沟边不得小于0.5m。

e、当槽底为坚硬土石时，应将坚硬石挖不小于150mm，挖沟部分用细砂或细土回填密实，当原土为盐类时，应铺垫细砂和细土。

f、当槽底土质极差时，可将管沟挖的深一些，然后在沟底用碎石填平，然后用水泥沙浆捣匀，在铺上一层细砂，厚≧150mm。

（二）、管道敷设

1、管道敷设应在沟底标高和管道基础质量检查合格后进行，在敷设管道前要对管材、管件等重新做一次外观检查，发现有问题的管材、管件均不得采用。

2、管道在车行道下管顶覆土厚度不小于0.7m。

4、人工开挖管槽时，要求沟槽底部平整，密实，无尖锐物体。沟底可以有起伏，但必须平滑的支撑管材，若有超挖时，必须回填夯实。机械开挖时，应在设计槽底留出200mm余量，由人工清理。

5、敷设时改变聚乙烯管道的方向，可以使用预先定制成型的弯头管件，或在一定限度内利用管材的自然柔性，在弯曲半径大于或等于30-100倍（根据管井、壁厚、材料最大许用应力值等确定）管井时可以利用自然柔性而不设弯头（但不应机械弯曲管材或用加热的办法弯曲管材）。

6、管道设置阀门、消火栓、伸缩器等附属件时，其重量不得由管道支撑，必须设置混凝土或砖砌支敦，支敦应有足够的体积和稳定性；并用固定装置将附属件固定。

7、聚乙烯盘管采用犁入埋管敷设，但不适应多石地区和有坡度要求的管道工程。

8、嵌墙敷设，埋地敷设的聚乙烯给水管由于管周围介质有充分的阻力抵抗热应力，可以不设置膨胀设施，但在弯头、三通处应设全包裹式固定镇敦。

9、当管路埋设在沼泽地和河底时，由于回填土摩擦力小，使管路两端直接承受应力，必须将管路两端加以锚定。

10、聚乙烯管道与其它材质的管材、管件连接处应设置独立的混凝土支撑件。

11、盘管敷设采用拖管法时，拉力不得大于管材屈服拉伸强度的50﹪。

12、聚乙烯给水管道水下敷设时须在岸上将管道连接后，卡上压载物，漂流至预定位置沉入水下。管道压载之间的距离应通过计算确定。

13、在管道弯头和三通处及与其它承插管口连接时应设固定的混凝土镇敦，以防热胀冷缩造成管道的破坏。

五、回填

管道安装与铺设完毕，经隐蔽工程验收后，应及时回填，回填时应符合下列规定。

（1）采用明沟排水时，应保持排水沟畅通，沟槽内不能积水，采用井点降水时，其动水位应保持在槽底以下不小于500mm。

（2）回填土要填到足够高度，防止槽外积水回灌，造成管道漂浮。

（3）管道两侧及管顶以上500mm内的回填土不得含有碎石，砖块，冻土及其它杂硬物体。

（4）回填土应分层夯实，每层厚度见表1

压实工具 需铺厚度

木夯、鉄夯 ≦20

蛙式夯、火力夯 20—50

压路机 20—30

震动压路机 ≦40

（5）回填的时间宜在一昼夜中气温最低的时刻，回填必须从管两侧同时回填，同时夯实后在回填第二层，直至回填到管顶以上500mm处；沟槽支撑应在保证施工安全的情况下，按回填次序依次拆除，拆除竖板桩后，应以沙土填实缝隙；

（6）在管道试压前，一般情况下，管顶以上回填高度不宜小于500vmm，应留出管道接头处200mm范围内部进行回填。

（7）管道试压合格后的大面积回填，宜在管道内充满水的情况下进行。管道敷设后不宜长时间处于空管状态。管顶以上500mm部分上的回填土内允许有少量直径不大于100mm的石块，采用机械回填，机械不得在管道上方行驶。

六、聚乙烯管路的施工应注意的问题：

1．保证设计的埋深

聚乙烯燃气管道严禁用作室内地上管道,只作埋地管道使用。将聚乙烯管道埋设在土壤中，除应遵守一般燃气管道敷设的基本要求外，还应遵循聚乙烯管敷设的特殊要求。由于聚乙烯管较金属管的强度低，所以一定要注意埋深。聚乙烯管道的最小管顶覆土厚度应符合如下规定:

埋设在车行道下时,不应小于0.7m；

埋设在非车行道下时，不应小于0.6m;

埋设在水田下时,不应小于0.8 m;

当采取有效的防护措施后,上述规定可适当降低。

2．管材敷设允许的弯曲半径

聚乙烯管柔性好，因此很容易使其弯曲，但弯曲后的管道内侧将产生压应力，外侧将产生拉应力。当材料形变超过一定限度时，会因蠕变发生破坏。聚乙烯燃气管道敷设时，应符合下列规定：

聚乙烯管材敷设允许的弯曲半径

管道公称外径D（mm） 允许的弯曲半径R（mm）

D≤50

50 160 250 D〉400以上 R≥30D

R≥50D

R≥75D

R≥100D

R≥125D

注：管段上有承插接头时，允许的弯曲半径R不应小于125D

3.蛇行敷设

由于聚乙烯管的线膨胀系数比金属管高十余倍，所以对温度的变化比较敏感。为避免产生拉应力，聚乙烯应采取蛇行敷设。

4．特殊地段的敷设

特殊地段系指穿越铁路、河流、桥梁、重要道路等地段。由于聚乙烯管相对钢管而言较易遭受人为破坏，原则上在这些地段不宜使用聚乙烯管，若一定使用聚乙烯管材，则应增加套管或采取其它防护措施。

此外，PE管道不得从建筑物和大型构筑物的下面穿越;不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越;不得与其他管道或电缆同沟敷设。PE燃气管道不宜直接引入建筑物内或直接引入附属在建筑物墙上的调压箱内,当直接用PE燃气管道引入时,穿越基础或外墙以及地上部分的PE燃气管道必须采取硬质套管保护。

七、PE管的连接方式：

5.1、HDPE给水管的连接方式

1）热熔对接连接

2）热熔承插连接

3）热熔鞍型连接

4）钢塑过渡连接

八、聚乙烯管连接时的一般规定

1、聚乙烯管道不同的连接形式应采用对应的专用连接工具。连接时，不得使用明火加热。

2、在寒冷气候（-5℃以下）和大风环境条件下进行连接操作时，应采取保护措施或调整施工工艺。

3、管材管件存放处与施工现场温差温度较大时，连接前，应将管材和管件在施工现场放置一段时间，使其温度接近施工现场温度。

4、聚乙烯燃气管和给水管的连接应采用同种牌号材质的管材和管件，特殊情况时，可用性能相似的不同牌号产品，但应经过试验，判定连接质量能得到保证后方可进行。

（一）、热熔对接的原理：

1、什么是热熔对接：

是将塑料管材的末端利用加热板加热熔融后，相互对接融合，经冷却固定而连接在一起的方法。

2、热熔对接主要分为五个阶段：

（1）预热阶段 即电热板预热卷边阶段，两管材（件）端口施加一定压力使其熔融卷边。

（2）吸热阶段 施加一个较小的压力和一定的时间使热量在所要连接的管材（件）内扩散，达到均匀吸热。

（3）转换阶段 加热板抽击阶段。使连接管材（件）相接处的时间越短越好。

（4）焊接阶段 两管材（件）熔化端融合在一起，并施加一定压力。

（5）冷却阶段 熔合的自然冷却，注意不能有张力和机械应力。

（二）、焊接方法和步骤：

1、焊接前的准备

检查热熔机电源是否接好，铣刀是否能切削，加热板加热是否正常，机架油缸是否运行。

2、焊接：

（1）清除管道端口的污物（油、尘、泥、水）

（2）将管材（件）置于机架卡瓦内

（3）将管材（件）端面用铣刀盘铣平

（4）测量机架油缸托动力

（5）检查加热板温度是否达到温度值190-230之间，常温下为210±10℃

（6）将加热板放入机架

（7）减小熔接压力（0.02Mp）

（8）时间达到后迅速切换

（9）将压力升高使之达到一定要求，一般为2-3Mp，视油缸托动力而定

（10）进行保压冷却

3、附图表

P1 P4

P2

P3

T1 T2 T3 T4 T5 时间（T）

T1表示 预热卷边阶段 T2表示 吸热 阶段

T3表示 切 换 阶段 T4表示 焊接 阶段

T5表示 保压冷却 阶段

PE给水管热熔对接时间参数表

壁厚e

(mm) 卷边厚度h（mm） 加热时间

(s) 切换或增压时间

(s) 冷却时间

(min)

<4.5 0.5 45 5 6

4.5-7 1 45—70 5---6 6---10

7-12 1.5 70—120 6---8 10-16

注：e>12mm时

加热时间 t加=10*e壁厚

冷却时间 t冷=kc* e壁厚+10(min)

kc取值如图所示：

kc

2.0

1.5

1.0

0.5

壁厚(mm)

10 20 30 40 50 60

（三）热熔机各部件注意事项：

1、 加热板

加热板最高温度可达250℃，因此必须注意以下各项：

①戴防护手套

②注意操作人员的安全防护，加热板在焊接完成后应放入专用加热板支架

③加热板在运输前应使其冷却，以免着火

④焊接完成后，将加热板放在安全的地方，以免外人以外接触烫伤

⑤提加热板时应抓着把手

⑥身体切勿直接接触加热板

⑦焊接完成后，切忌切断加热板电源

⑧切记勿用手触摸加热板

2、 铣刀

① 管材（件）铣削前，应确保管件端面清洁无杂物，以免损伤到削刀片

② 管材（件）铣削完毕后，待铣刀盘停止转动后，再取下铣刀盘进行存放

③ 提取铣刀盘时应提着把手

④ 铣刀盘只有装在焊机架上时才可转动工作

⑤ 切勿乱调铣刀微动开关

3、 液压控制箱

① 工作时将液压部件水平牢固安置，慢慢加压测试管子的拖动力，搬运时提两侧手把

② 切记不可将液压部件竖直放置，以免发生漏油现象

③ 在对本部件进行调整时，应遵守本说明相关规定，如说明书

4、 机架

① 检查待焊件/材，确保其已准确夹装在机架上，以保证焊接质量，加热时，操作人员适当站离焊机

② 焊接时，如果活动卡盘与固定卡盘碰在一起时，不要使用焊机总开关停机，仅搬动压力调节杆打开卡盘即可

③ 在运输机架时，应确保卡具均已靠紧固，以免摔掉落下

(二)热熔承插操作过程

1、 准备：a将加热板工具加热到熔融温度，聚乙烯管的溶解温度为260±10℃

b、插口管末端应切割平整与中心轴线垂直，用笔在承口和插口上作适当标记以利于连接定位

c、须对承口和插口进行整圆处理并对承插连接处刮掉氧化层

2、 连接：a、利用加热工具的凹槽熔化插口端的的外表面，凸槽熔化承口端的内表面

b、迅速移走加热工具这一过程应尽量短

c、将插口端迅速插入承口端在到达连接强度之前应将接头固定，在使接头承受压力之前接头应自然冷却到环境温度。

热熔承插工艺参数见附表

九、热熔承插接头的质量与检验

1、 检查承口件与插口件是否对正

2、 从承口件和插口件之间挤出的溶融材料在整个外圆周上应均匀一致

3、 焊接区域不应有杂质、缩孔或其他损伤

4、 不应出现溶解温度过高或焊接压力过大造成的一些现象：如管壁塌陷、卷边过大或形状不正确等。

八、弹性密封橡胶圈

a)承插接口所用弹性密封橡胶圈应由管材生产厂家直接供应，为保证密封效果，以采用异型橡胶圈为宜；

b) 弹性密封橡胶圈的外观应光滑平整，不许有气泡、裂纹、破损、重皮等缺陷

c)管道接口的弹性密橡胶圈应采用氯丁橡胶或其他具有耐酸、碱，污水腐蚀性能的合成橡胶，其性能应符合下列要求：

（1）邵氏硬度：50±5

（2）伸长率≥50%

（3）断裂强度≥16MPa

（4）永久变形《20%

（5）老化系数≥0.8（70℃，144h）

聚乙烯管道与其它材质管道一样，投入使用前要进行强度试验，气密性试验以及工程验收，未验收或验收不合格的管材不能投入使用。

九、PE给水管系统的试压与验收

1、水压实验

1.1一般规定

1）当管道工作压力大于或等于0.1Mpa时，应按下列方法规定对管道系统进行强度和严密性实验。

2）管道严密性及强度实验必须以水为介质，采用水压实验法实验。严禁以气体为介质用气压实验法实验。

3）管道水压实验法的分段长度不宜大于0.1km；对有中间连接件的城镇配水管网管道，可根据其位置分段进行试压，每段试压长度不宜大于500mm。采用两种和两种以上材质的管道，应按不同材质的试压要求分段进行实验。

4）管道水压实验前，应做好水源引接及排水疏导路线的设计。

5）冬季进行管道水压实验时，应采取防冻措施，实验完毕应及时放水降压。

1.2试验前的准备

1）试压管段除管道接口处外露外，管顶覆土必须按要求回填，厚度不小于0.5m，不具有抗荷载强度的机械端应临时用支撑固定或锚固使之在承压时不产生运动。

2）当管道中最后一个焊接接头焊完一个小时以上，方可注入进行压力实验。

3）管道水压实验前，应编制实验设计，其内容包括：

a、后背及堵板的设计；

b、进水管路、排气孔或排水孔的设计；

c、加压设备、压力表的选择及安装设计；

d、排水疏导措施；

e、安全措施；

4）后背应设在原状土上，土质松软时应采取加固措施。后背墙面应平整并与管道直线垂直。

5）当采取弹簧压力计时，其精度不应低于1.5级，最大量程宜为实验压力的1.3-1.5倍，表壳的工程直径不应低于150mm，使用前应校正。

6）水泵、压力计应安装在试验段下游的端部与管道垂直的进水管上。

7）试验管段不应采用闸阀做堵板，不得有消火栓，水锤消除器等附件。已设置的这类附件必须设堵板，控制阀必须在试验过程中全部开档。

1.3管道水压试验

1)管道灌水应从下游缓慢灌入。灌入时，在试验管段的上游管顶及管段中的突起点应设排气阀。

2）管道升压时，管道内气体应排除，升压过程中，当发现弹簧压力计表针摆动、不稳且升压较慢时、应重新排气后升压。

3）应分级升压，每升一级应检查后背、支墩、管身及接口，当无异常现象时再继续升压。

4）对系统缓慢升压至工作压力后，停止加压，稳压两小时。当压降达到0.02Mpa时，对管道进行补水以维持内压。检查管道及所有的接头、附配件等是否有渗漏现象。

5）在约6分钟内，将系统升压至系统试验压力（及工作压力的1.5倍），但不得小于0.6Mpa，稳压时间保持两小时，当压降大于0.02Mpa，需对管道进行补水，使其保持设定的压力，检查管道及所有的接头，附配件等，若无渗漏现象时，管道强度试验为合格。

6）用六分钟的时间将检测压力回降到工作压力然后关闭阀门，按下面的公式进行补水量的计算：

Q≦(1/50)D-1 (L/km .h)

式中：Q=补水量（L） D=管道内径（mm）

若4）、5）、6）三阶段中补水量满足上式要求，则认为该管段水密性试验合格。

7）强度试验时,若在管道系统试压时间内压降小于0.02Mpa,可不进行补水量的计算而判定合

格。

8）当管径小于或等于D≦100mm,在试压持压一小时内压降不超过0.05Mpa时可认为合格。

2、管道的冲洗和消毒

2.1管道试验合格后，竣工验收前应进行冲洗和消毒。

2.2冲洗水宜为浊度为10NTU以下的净水，以流速不小于1.0m/s的速度连续冲洗，直至出水口处浊度、色度与入口处浊度、色度相同为止。

2.3冲洗时应保证排水管路畅通安全。

2.4管道应采用含量不低于20mg/l氯离子浓度的清洁水浸泡24小时，再次冲洗，直至水质管理部门取样化验合格为止。

第五节 聚乙烯（PE）燃气管

一. 概述

聚乙烯燃气管材是以优质聚乙烯树脂为主要原料，添加必要的抗氧剂、紫外线吸收剂等助剂，经挤出加工而成的一种新型产品。

二. 燃气用聚乙烯管的优点

? 长久的使用寿命——在额定温度、压力状况下，PE燃气管道可安全使

用50年以上。

? 卓越的耐腐蚀性能——除少数强氧化剂外，可耐多种化学介质的侵蚀。

? 优异的抗磨性能——内壁光滑、摩擦系数低，介质通过能力相应提高，并具有优异的耐磨性能。

? 较好的耐冲击性——PE燃气管韧性好，耐冲击强度高，重物直接压过管道不会导致管道破裂。

? 可靠的连接性能——PE管道独特的电热熔焊接和热熔对接焊技术，使接口强度高于管材本体强度，接缝不会由于土壤移动或载荷的作用而断开，从而保证了接口的安全可靠性。

? 良好的施工性能——管道质轻、运输、安装方便，焊接工艺简单，施工快捷，工程综合造价明显降低。

三. 应用领域

本产品主要用于天然气、液化石油气、人工煤气的输配，也可用于化工、医药、造纸等领域。

四. 燃气用聚乙烯管材规格尺寸

聚乙烯燃气管材国标目前分为SDR11和SDR17.6两个系列，管材的颜色有两种，一种为黄色管，一种是黑管加黄条。规格从20mm～250mm；目前国内已应用的最大规格到ф400mm。最新发布的ISO标准和欧洲标准已将管材的公称外径扩大到630 mm。

五、连接方法

1、 电熔连接 2、热熔连接 3、钢塑过度接头连接

PE燃气管试验与验收

1、聚乙烯燃气管试验和验收符合现行行业标准《城镇燃气输配工程及验收规范》（CJJ33-89）第七章第一节的规定。

2、聚乙烯燃气管道系统安装完毕，在外观检查合格后，应对全系统进行分段吹扫。吹扫合格后，方可进行强度试验和气密性试验，在强度试验时使用洗涤剂或肥皂液是否漏气，应在检验完毕后及时用水冲去检漏的洗涤剂后肥皂水。

3、吹扫与验收介质宜用压缩空气，其温度不宜超过40℃。

4、压缩机出口端应安装分离器或过滤器，防止有害物质进入聚乙烯燃气管道。

5、聚乙烯燃气管的强度试验压力应为管道设计压力的1.5倍，中压管道最低不得小于0.3mpa，低压管道最低不得小于0.05mpa。

6、聚乙烯燃气管道进行强度试验时，应缓慢升压，达到试验压力后应稳压1小时，不降为合格