聚乙烯燃气管道施工中应注意的问题

　　我国是从80年代初期开始聚乙烯燃气管的研究工作，使用聚乙烯管输送城镇燃气是1982年在上海。1995年，国家技术、建设部分别颁发了PE燃气管材、管件的国家标准和工程技术的行业规程，在2008年又对该规程进行了修改补充。目前，PE燃气管正在国内迅速推广使用。国内已掌握PE工程管道的生产与使用技术，具有了相当数量的国际生产线，形成了相当规模的生产能力。

　　聚乙烯燃气管材的特点

　　聚乙烯燃气管道具有许多的特性，如耐低温，韧性好，刚柔相济。因而在一些特殊用途中更是大显身手，聚乙烯管的主要优点体现在：

　　⑴耐腐蚀：聚乙烯为惰性材料，除少数强氧化剂外，可耐多种化学介质的侵蚀。无电化学腐蚀，不需要防腐层。

　　⑵不泄漏：聚乙烯管道主要采用熔接连接(热熔连接或电熔连接)，本质上保证接口材质、结构与管体本身的同一性，实现了接头与管材的一体化。试验证实，其接口的抗拉强度及爆破强度均高于管材本体，可有效地抵抗内压力产生的环向应力及轴向的拉伸应力。

　　⑶高韧性：聚乙烯管是一种高韧性的管材，其断裂伸长率一般超过500%，对管基不均匀沉降的适应能力非常强。也是一种抗震性能优良的管道。

　　⑷聚乙烯管具有优良的挠性：聚乙烯的挠性是一个重要的性质，它极大地增强了该材料对于管线工程的价值。聚乙烯的挠性使聚乙烯管可以进行盘卷，并以较长的长度供应，不需要各种连接管件。

　　⑸聚乙烯管道具有良好的抵抗刮痕能力：采用不开槽施工技术，刮痕是无法避免的。刮痕造成材料的应力集中，引发管道的破坏。管材抵抗刮痕的能力，与管材的慢速裂纹增长(SCG)行为关系密切，研究证明，PE80等级的聚乙烯管具有较好的抵抗SCG的能力和耐刮痕能力。PE100聚乙烯管材料则具有更加出色的抵抗刮痕能力。

　　⑹良好的快速裂纹传递抵抗能力：管道的快速开裂是指在管道偶然发生开裂时，裂纹以几百m/秒的速度迅速增长，瞬间造成几十m甚至上千m管道破坏的大事故。结果表明，在常用的塑料管材中，聚乙烯抵抗裂纹快速传递的能力。

　　⑺聚乙烯管道使用寿命长：可达50年以上，这是国外根据聚乙烯管材环向抗拉强度的长期静水压设计基础值(HDB)确定的，已被国际标准确认。

　　施工应注意的问题

　　开沟与回填

　　⑴在做好一切施工准备后，应现场核对有关地下管线及构筑物的资料，必要时进行挖探坑调查。

　　⑵管沟要尽可能直，确定沟槽边坡度是否需要支撑、排水等措施。要求最终形成的沟槽底部应平整密实。若沟底遇有废旧构筑物硬石、木头和垃圾等杂物时，必须清除;然后敷设一层厚度不小于0.15m的砂土或素土，并整平夯实。

　　⑶聚乙烯管敷设下沟后应立即用细土或砂覆盖管道，厚度不小于30cm，以保证聚乙烯管不受外力损伤。

　　⑷沟槽回填，应先填实管底，再投填管道两侧，然后回填至管顶以上0.5m处。管道两侧及管顶以上0.5m内的回填土，不得含有碎石、砖块、垃圾等杂物，不得用冻土回填。

　　⑸回填土应分层夯实，每层以20cm为宜，管顶0.5m以上可用机械夯。

　　⑹在管道安装与铺设完毕后应尽快回填，建议回填时间选择在一昼夜中气温的时刻。

　　下管与连接

　　管材与管件在使用前应严格按《聚乙烯燃气管道工程技术规程》(CJJ63-2008)进行验收，不合要求的材料都不得使用。下管前必须清除管内杂物和垃圾。正在敷设的管道，管道开口端必须临时封堵，且应避免挖出的砖石落于管道上。管道下沟时应避免管道和沟边及沟底接触时擦伤。敷设过程中，如暂时中断工作，应在管顶覆盖至少0.15m厚回填土。

　　热熔连接的质量控制：

　　⑴专用连接加热板被加热到规定温度后，使熔接管线两端通过加热板加熔化，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。

　　⑵热熔对接前应注意：

　　①热熔连接前、后，连接工具加热面上的污物应用洁净棉布擦净。

　　②对接前，两管段应各伸出夹具一定自由长度，并应校直两对应的连接件，使其在同一轴线上，错边不宜大于壁厚的10%。管材或管件连接面上的污物应用洁净棉布擦净，应铣削连接面，使其与轴线垂直，并使其与对应的待连接断面吻合。

　　⑶预热阶段：即卷边过程，该过程中管材截面将根据控制设定产生一个卷边，卷边的高度因管材的规格不同而同，卷边的高度将决定最终焊环的环形。

　　⑷吸热阶段：在这个阶段中，热量在所要连接的管材内扩散，这个阶段需要施加一个较小的压力。

　　⑸加热板取出阶段：这个阶段用来在将所连接的管材或管件接触之前，取出加热板;取出加热板和使连接管材相接触的时间越短越好，以避免热量损失或熔融端面被污染(灰尘、砂子)氧化等。

　　⑹熔接阶段：即纯粹的熔接，将要连接的管材熔化端面相互接触，按所选择的标准逐渐建立和保持对接压力。

　　⑺冷却阶段：冷却过程按标准施以特定压力，冷却阶段所施加的压力与预热阶段相同，但主要依据使用标准而定。

　　电熔连接的的质量控制：

　　⑴操作步骤

　　①接好电源，设备必须有接地保护。

　　②刮去管材需熔接区域外表面的氧化层，去除碎屑，用记号笔做好标记(插入深度)。

　　③将刮好的管材插入待焊管件至做好标记处，确保接缝在该管件冷料段。固定好待焊组合件，管件应在使用时才拆开包装，以保持其清洁干燥。

　　④打开管件护帽，接焊机输出导线。

　　⑤熔接操作应严格按照焊机说明书的具体步骤进行作业;在熔接过程中要避免周围电磁场的干扰，焊机要避免雨淋、倒置的碰撞;焊机搬运过程中避免拉拽导线。重新接线时，不可用焊机检测电源的通断。

　　⑥熔接鞍型管件时，应用洁净布擦净连接面上污物，并应把管材熔接处表皮刮去，使用专用夹具调节固定好管材、管件，使两连接面接合，卸下管帽，用专用钻孔工具，在管材上钻好孔后确保钻刀复位再装管帽，拆卸夹具。

　　⑦熔接完毕后，检查观察孔内物料是否顶起，焊缝处是否有物料挤出。

　　⑧合格的焊口应是在电熔焊过程中无冒烟(过熔)、过早停机等现象，电熔件的观察孔有物料顶出。

　　⑨电熔连接冷却期间，不得移动连接件或在连接件上施加任何外力。

　　⑵电熔管件件价格较高，增大了工程成本，根据国家相关规范要求，厚壁管(SDR11)在管径de≥90时、薄壁管在管径(SDR17.6)de≥110时;除特殊部位采用电熔连接方式应尽量采用热熔对接连接方式，这样可以节省工程材料成本，降低工程造价。

　　⑶在寒冷气候(-5℃以下)和大风环境下进行操作时，必须采取必要的加热保温措施。PE燃气管熔接处的表面温度必须高于5℃，并保持10min，使塑料管的内外壁温度趋于均匀，然后才能进行熔接。冬季施工现场应加设保温棚，熔接5min后方可撤除加热保温措施。

　　试验与验收

　　⑴试验的一般规定

　　聚乙烯燃气管道与其他材质管道一样，投入使用前要进行强度试验、气密性试验及工程验收。