PE管线具有易施工,速度快,耐腐蚀,无污染,水质好,使用寿命长等特点。PE管道连接主要有两种方法:热熔连接和电熔连接。(下图所示)
热熔焊机连接是将两根PE管道的配合面紧贴在加热工具上来加热其平整的端面直至熔融,移走加热工具后,将两个熔融的端面紧靠在一起,在压力的作用下保持到接头冷却,使之成为一个整体。其施工工艺流程如下:测量放线→沟槽开挖→管道热熔焊接→管道敷设→局部回填→水压试验→整体回填。
1.沟槽开挖
(1)采用人工配合机械进行开挖。开挖沟槽时,沟底设计标高以上0.2~0.3mde 原土予以保留,铺设前用人工清理。一般不允许挖至设计标高以下,如局部超挖,用沙土或满足要求的原土填补并分层夯实。
(2)沟底埋有不易清除的石块等坚硬物体或地基为岩石、半岩石或砾石时,铲除至设计标高以下0.15~0.2m,然后铺砂土整平夯实。
2.热熔焊机焊接
(1)焊接准备。热熔焊接施工准备工作如下:①将与管材规格一致的卡瓦装入机架;②准备足够的支撑物,保证待焊接管材可与机架中心线处于同一高度,并能方面移动;③设定加热板温度200~220℃(具体温度以厂家提供的数据为准);④接通焊机电源,打开加热板、铣刀和油泵开关并试运行。
(2)焊接。焊接工艺流程如下:检查管材并清理管端→紧固管材→铣刀铣削管端→检查管端错位和间隙→加热管材并观察最小卷边高度→管材熔接并冷却至规定时间。在焊接过程中,操作人员应参照焊接工艺卡各项参数进行操作,而且在必要时,应根据天气、环境温度等变化对其进行适当调整:①核对欲焊接管材规格、压力等级是否正确,检查其表面是否有磕、碰、划伤,如伤痕深度超过管材壁厚的10%,应进行局部切除后方可使用;②用干净的布清除两管端的油污或异物;③将欲焊接的管材至于机架卡瓦内,使两端伸出的长度相当(在不影响铣削和加热的情况下尽可能短),管材机架以外的部分用支撑物托起,使管材轴线与机架中心线处于同一高度,然后用卡瓦紧固好;④置入铣刀,先打开铣刀电源开关,然后再合拢管材两端,并加以适当的压力,直到两端有连续的切屑出现后(切屑厚度为0.5~1.0mm,通过调节铣刀片的高度可调节切屑厚度)。撤掉压力,略等片刻,再退出活动架,关闭铣刀电源;⑤取出铣刀,合拢两管端,检查两管端对齐情况(管材两端的错位量不能超过壁厚的10%,通过调整管材直线度和松紧卡瓦予以改善;管材两端面间的间隙也不能超多壁厚的10%,否则需再次铣削,直到满足上述要求);⑥将加热板表面的灰尘和残留物清除干净(必须特别注意不能划伤加热板表面的不粘层),检查加热板温度是否达到设计值;⑦加热板温度达到设计值后,放入机架,施加规定的压力,直到两边最小卷边达到规定值(0.1×管材壁厚+0.5mm);⑧将压力减小到接触压力,继续加热至规定的时间;⑨达到规定时间后,退开活动架,迅速取出加热板,然后合拢两管端,其时间间隔尽可能短,最长不能超过切换时间;⑩将压力上升至规定熔接压力,保持自然冷却、冷却规定的时间后,泄压、松开卡瓦,取出连接完成的管材。管道的三通、四通及变径(有专门的大小头)的焊接方法同上所述。
注:PE管道的熔接压力P=0.15MPa,但P是由液压油的压力来控制的,液压油压力即P表。实际操作时P表计算如下:P表= P拖(管材截面积/油缸活塞总面积)×0.15(MPa)。
(3)注意事项。热熔焊接施工的注意事项如下:①操作人员必须遵循工艺规程和焊接工艺参数;②焊口冷却时间可适当
缩短,但必须保证其充分冷却;③焊口冷却期间,严禁对
其施加任何外力;④每次焊接完成后,须对其进行外观检
查,不符合要求的必须切断返工。
3.管道敷设
(1)一般要求。对管道敷设的一般要求如下:①最小管顶覆土厚度至少在土壤冰冻线以下,且不小于0.8m;②管道敷设时的弯曲半径不能小于允许最小弯曲半径;③敷设时可充分利用PE管道的良好柔性,在地面上将其连成一定长度(不超过100m)的管路后直接进行铺设。(2)管材直径大于315mm时,采用人工配合吊车敷设(吊装时,不能在接头处用力,施力点必须事先采用橡皮材料包裹,用麻绳吊装),管材直接不大于315mm时,采用人工敷设。
(3)PE管道需要在沟底标高和管沟地基质量检查合格后,才能进行敷设。
(4)PE管道敷设时,应防止划伤、扭曲或过大的拉伸和弯曲。
4.管沟回填
(1)用沙土或满足要求的原土回填管道两侧,一次回填厚度宜为
0.1~0.15m,人工捣实后再回填下一层,知道回填至管顶以上至少0.1m 处。在回填过程中,管道下部与管底空隙必须填实,管道接口前后0.2m 范围内不得回填,以便试压时直接观察各接头质量。
(2)管道试压合格后,进行全线回填。管顶0.3m以上部分可采用原土回填并夯实。
5.水压试验机管道维护
为了检查管道的焊接质量,在管道隐蔽以前,必须进行水压试验。首先向管道充水和进行彻底的排气,然后将水压缓慢地升至规定的试压压力,升压时间不得小于10min,稳压1h,检查试验段各接口有无渗漏,压力降是否满足要求。经检查无渗漏现象,并且压力降满足要求,则水压试验为合格。否则再次进行返工修理,修理完成后再进行试压。管道遭到破坏时,一般采用法兰进行维修,必须挖出足够大的操作坑。
6.质量检验标准
PE管道热熔焊接施工必须符合标准规范、满足设计要求、PE管焊接的允许偏差见表1
表1 PE管焊接的允许偏差
项目名称规定值(mm)允许偏差(mm)
最小卷边值≥壁厚的10%+0.5
切屑厚度0.5~1.0
错口≤壁厚的10%
对口间隙≤壁厚的10%
7.安全要求
(1)管沟开挖过程中应注意边坡稳定,边坡一定要达到设计坡度。(2)装卸机具的起吊能力应留有一定的富裕度,吊具的工作位置必须符合稳定的条件,使用前检查其完好情况。严禁超负荷或在不稳定的情况下进行管子的装卸起吊。
(3)吊车在吊装物品时严禁在吊臂、吊物下面站人和行走。
(4)吊车在起吊过程中,注意地基承载力及边坡的稳定,必要时应进行加固处理。
(5)施工用电必须架空敷设,严格用电操作规程,电器设备应可靠接地,有专人操作。
(6)试压时,管道两端的支撑必须牢固可靠,安全稳定,且在试压过程中有专人看守。升压过程中缓慢升压,对受压较大的部位要经常进行检查。
Pe管焊接工程顺利完成的前提,是需要好的焊接设备和好的焊机操作人员全力配合的,那样工程才会井然有序的进行。