聚乙烯燃气管道(pe管)工程施工注意事项.doc

聚乙烯燃气管道（PE管）工程施工注意要点
1． 施工程序
①施工前必须编制《施工组织组织设计（施工方案）》,提供开工报告。
②熟悉图纸，已完成小区庭院聚乙烯燃气管道（PE管）技术交底资料以及其它相关技术资料。
③对操作人员进行技术交底和安全交底。
④现场安全措施完备。
⑤材料齐全、相关合格证、规格、型号符合要求。
⑥按操作规程要求组织施工，吹扫、强度试验、气密试验符合工艺要求。

2．聚乙烯管（PE管）工程材料的质量控制
（1）工程中使用的管材、管件在户外临时堆放时，须符合《聚乙烯燃气管道设计、施工验收技术规程》中的相关规定，其中应特别注意管材须覆盖有遮蔽物，并放置于平整场地上，管材两端必须进行封堵。
（2）管材的验收
① 检查产品有无出厂合格证，出厂检验报告。
② 对外观进行检查。检查管材内外表面是否清洁光滑，是否有沟槽、划伤、凹陷、杂质和颜色不均等。
③燃气用聚乙烯管应为黄色或黑色，当为黑色时管口必须有醒目的黄色色条，同时管材上应有连续的、间距不超过2m的永久性标志，写明用途、原材料牌号、标准尺寸比、规格尺寸、标准代号和顺序号、生产厂名或商标、生产日期。
④不圆度检查：取三个试样的试验结果的算术平均值作为该管材的不圆度，其值大于5%为不合格。
⑤ 管材直径和壁厚的检查。管材直径的检查测其两端的直径，任意一处不合格即为不合格。壁厚的检查用千分尺来进行，测圆周的上下左右四点，任意一点不合格即为不合格。
(3)管材、管件运输与保管
在聚乙烯产品的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，也不得拖拽;
③ 不得曝晒、雨淋，也不得与油类、酸、碱、盐、活性剂等化学物质接触；
④ 管材、管件应存放在通风良好，温度不超过40℃、不低于-5℃的库房内，在施工现场临时堆放时，应有遮盖物；
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的地面或车厢内，当其不平时，应设平整的支撑物，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；
⑦ 产品从生产到使用之间的存放不应超过1年，发料时要坚持“先进先出”的原则。

3．聚乙烯管（PE管）安装的一般要求
（1）聚乙烯燃气管道与建筑物、构筑物基础及相邻管道之间的水平净距应符合表1的规定。
表1 地下燃气管道与建筑物、构筑物基础及相邻管道之间的水平净距（m）
项 目
地下燃气管道
低 压
中 压
B
A
建筑物的
基 础
0．7
1．0
1．5
外墙面（出地面处）
—
—
—
给水管
0．5
0．5
0．5
排水管
1．0
1．2
1．2
电力电缆
0．5
0．5
0．5
通信电缆
直埋
0．5
0．5
0．5
在导管内
1．0
1．0
1．0
其他燃气管道
DN≤300mm
0．4
0．4
0．4
DN>300mm
0．5
0．5
0．5
电杆（塔）的基础
≤35KV
1．0
1．0
1．0
>35KV
2．0
2．0
2．0
通讯照明电杆（至电杆中心）
1．0
1．0
1．0
铁路路堤坡脚
5．0
5．0
5．0
街树（至树中心）
0．75
0．75
0．75

（2）聚乙烯燃气管道与各类地下管道或或设施的垂直净距（m）符合下表要求（表2）
名 称
聚乙烯管道在该设施上方
聚乙烯管道在设施下方
给水管燃气管
-
0．15
0．15
排水管
-
0．15
0．20加套管
电缆
直埋
0．50
0．5
在导管内
0．20
0．2
供热管道
t<150℃直埋供热管
0．5加套管
1．3加套管
t<150℃热水供热管沟蒸汽供热管沟
0．2加套管或0.40
0.3加套管
t<280℃蒸汽供热管沟
1.00加套管,套管有降温措施可缩小
不允许
铁路轨底
-
-
1.20加套管

（3）聚乙烯燃气管道与供热管之间水平净距 符合下表要求（表3）
供热管种类
净距（m）
注
t＜150℃直埋供热管道
供热管
回水管
3.0
2.0
燃气管埋深小于2m
t＜150℃热水供热管沟
蒸气供热管沟
1.5
t＜280℃蒸气供热管沟
3.0
聚乙烯管工作压力不超过0.1MPa
燃气管埋深小于2m
（3）聚乙烯燃气管道埋设的最小管顶覆土厚度 (地面至管顶）应符合下列规定：
① 埋设在车行道下，不得小于0.9m；
②埋设在非车行道（含人行道）下，不得小于0.6m；
③埋设在庭院（指绿化地及汽车不能进入之地）内时，不得小于0.5m；
当采取行之有效的防护措施后，上述规定可适当降低。
（4）聚乙烯燃气管道敷设时，管道允许弯曲半径应符合下列规定。
①管段上无承插接头时应满足表3的规定。

表3 聚乙烯燃气管道允许弯曲半径
管道公称直径D（mm）
允许弯曲半径R（mm）
D≤50
30D
50<D≤160
50D
160<D≤250
75D
②管段上有接头时不应小于125D。
（5）聚乙烯燃气管道的地基宜为无尖硬土石和无盐类的原土层，当原土层有尖硬土石和盐类时，应铺垫细砂或细土。凡可能引起管道不均匀沉降的地段，其地基应进行处理或采取其他防沉降措施。
（6）聚乙烯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。

4．放线开槽的质量控制
（1）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，保证表1----表3所列的安全距离。
（2）在地下水位较高的地区或雨季施工时，应采取降低水位或排水措施，及时清除沟内积水。管沟要尽可能直，沟底要平，转弯处的弯曲半径应符合相应规范的规定。
（3）根据不同土质、深度、开挖方式及新土堆放形式，分别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。对非均匀湿润性黄土地区、软弱管基及特殊性腐蚀土壤，应按规范要求处理。

5．回填的质量控制
（1）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。
（2）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。如沟内有积水，必须全部排尽后，再行回填。
（3）沟槽的支撑应在保证施工安全的情况下，按回填进度依次拆除，拆除竖板桩后，应以砂土填实缝隙。
（4）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。
（5）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，沟槽各部位的密实度应符合下列要求：

图 1
①胸腔填土（I）90%。
②管顶以上0.5m范围内（II）90%。
③管顶0.5m以上至地面（III）。
密实度应符合相应地面对密实度的要求。
（6）在管道安装与铺设完毕后应尽快回填。由于PE管道热膨胀系数大，建议回填时间选择在一昼夜中气温最低的时刻。

6．热熔连接的质量控制
（1）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。
（2）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。
（3）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。

（4）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。
（5）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。
（6）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。
（7）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。
焊接工艺参数
热熔对接焊接关键工艺参数
（1） 焊接工艺温度
推荐的焊接工艺温度为200℃～235℃（见表1、表2），管道元件制造单位或者管道安装单位可以根据具体的工作环境和材料，适当调整焊接温度。
（2） 焊接压力与时间
焊接压力与时间的关系
见图2

P

T2
T1
P1
Pt

P2
T
T5
T4
T3

总的焊接时间

图2 热熔对接焊接工艺
图中：
P1
—
总的焊接压力（MPa）；
P2
—
焊接规定的压力（MPa）；
Pt
—
拖动压力（MPa）；
T1
—
卷边达到规定高度的时间（s）；
T 2
—
焊接所需要的吸热时间（s）＝S×10（s）；
T 3
—
切换所规定的时间（s）；
T 4
—
调整压力到P1所规定的时间（s）；
T 5
—
冷却时间（min）。
2、焊接压力P1和焊接规定的压力P2
分别按下式计算：
(1)
(2)
式中：
A1
—
管材的截面积（mm2）, A1=π×S×(DN-S)；
A2
—
焊机液压缸中活塞的有效面积(mm2)，由焊机生产厂家提供；
P0
—
作用于管材上单位面积的力(0.15N/mm2)；
Pt
—
拖动压力(MPa)。
3 吸热时间与管道元件公称壁厚S的关系
吸热时间与推荐的吸热时间与公称壁厚的关系为S×10(s)。当环境条件（温度、风力等）恶劣时，应当根据实际情况适当调整。
3 热熔对接焊推荐的焊接工艺参数
推荐的焊接工艺参数见表1、表2。
表1 SDR11管材焊接参数
（加热板表面温度：PE80=210±10℃；PE100=225±10℃）
公称
直径
DN
(mm)
公称
壁厚
S
(mm)

P2

（MPa）
压力＝P1
卷边高度h
(mm)
压力≈Pt
吸热时间t2
(s)

切换时间
t 3
(s)

增压时间t 4
(s)
压力＝P1
冷却时间t 5
(min)
75
6.8
219/A2
1.0
68
≤5
＜6
≥10
90
8.2
315/A2
1.5
82
≤6
＜7
≥11
110
10.0
471/A2
1.5
100
≤6
＜7
≥14
125
11.4
608/A2
1.5
114
≤6
＜8
≥15
140
12.7
763/A2
2.0
127
≤8
＜8
≥17
160
14.5
996/A2
2.0
145
≤8
＜9
≥19
180
16.4
1261/A2
2.0
164
≤8
＜10
≥21
200
18.2
1557/A2
2.0
182
≤8
＜11
≥23
225
20.5
1971/A2
2.5
205
≤10
＜12
≥26
250
22.7
2433/A2
2.5
227
≤10
＜13
≥28
315
28.6
3862/A2
3.0
286
≤12
＜15
≥35

注：以上参数基于环境温度为20℃。

表2 SDR17.6管材的焊接参数
（加热板表面温度：PE80=210±10℃；PE100=225±10℃）
公称
直径
DN
(mm)
公称
壁厚
S
(mm)

P2

(MPa)
压力＝P1
卷边高度
h
(mm)
压力≈Pt
吸热时间
t2
(s)

切换时间
t3
(s)

增压时间
t4
(s)
压力＝P1
冷却时间
t5
(min)
110
6.3
305/A2
1.0
63
≤5
＜6
9
125
7.1
394/A2
1.5
71
≤6
＜6
10
140
8.0
495/A2
1.5
80
≤6
＜6
11
160
9.1
646/A2
1.5
91
≤6
＜7
13
180
10.2
818/A2
1.5
102
≤6
＜7
14
200
11.4
1010/A2
1.5
114
≤6
＜8
15
225
12.8
1278/A2
2.0
128
≤8
＜8
17
250
14.2
1578/A2
2.0
142
≤8
＜9
19
280
15.9
1979/A2
2.0
159
≤8
＜10
20

7．电熔连接的的质量控制

（1）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，使两连接面完全接合，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。

（2）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。
（3）在寒冷气候（—5℃以下）和大风环境下进行操作时，应采取保护措施或调整连接工艺。

8．钢塑转换接头连接的质量控制
（1）钢塑转换接头的聚乙烯管端与聚乙烯管连接应符合相应和热熔连接或电熔连接的规定。
（2）钢塑转换接头钢管端与金属管道连接应符合相应的钢管熔接、法兰连接或螺纹连接的规定。
（3）钢塑转换接头钢管端与钢管熔接时，应采取降温措施。
（4调压箱接管应在距箱体0.7m以外设钢塑转换接头；支线钢塑转换接头安装在距干线2m以外。
（5）钢塑转换接头及其连接件做好防腐保护后，可以直接埋地。

9.示踪警示带敷设的质量控制

（1）为保护管线在日后运行中不受到人为的意外损坏，准确测定管道位置应在管线的垂直上方，距管顶50cm处敷设一条示踪警示带，其应与管线一样，具有不低于50年的寿命。
（2）对示踪警示带的基本要求：宽度100mm或150mm；颜色为金黄色（通用警示色），夹金属铝箔；缠绕在芯上；示踪警示带应能抗击回填土的冲击、压迫及土壤中化学物质的腐蚀。
（3）示踪警示带的接口搭接距离为50cm。

10．热熔对接接口的质量检查
（1）焊环的几何形状
热熔熔接接口应具有沿管材整个外圆周平滑对称的焊环（也称翻边），焊环应具有一定的对称性和对正性。在标准条件下评价接头试验的结果时，应确定不对称性和不对正性的可接受水平。
工艺条件和材料的不同会引起熔接环的形状发生变化。实践表明，燃气聚乙烯管道按照下列几何尺寸控制成环的大小，一般可以保证接口的质量。
图2

环的宽度B=0.35～0.45s
环的高度H=0.2～0.25s
环缝高度h=0.1～0.2s
对上述系数的选取应遵循“小管径，选较大值；大管径，选较小值”的原则。如de90以下的管子焊环的宽度可以选成0.45s,而de250管子焊环的宽度遇应选0.35s.图3所示为合格焊口的图形。

。
图3

图4所示不正确焊口的图形及原因分析，当出现下列情况时应割掉重焊。
图4a：焊环尖端没同管壁接触，焊环高度过低；是由于对接力不足或加热温度过低造成的。
图4a
图4b：焊道窄、两环高度过大；是由对接压力过大引起的，这种接口潜在危害很大。
图4b
图4c：两环宽度差距过大；可能是由于两段材料牌号不同造成的。
图4c
图4d：两环轴线不在同一条直线上，主要原因是装卡管材时未能很好地保证同心或同轴度，另外管材外径的偏差也能造成上述情况。装卡管材时管材外径的偏差不超过壁厚的5%即可。
图4 d

图4e：环不均匀，对接端面铣削不平或对拉卡装夹具轴向间隙过大。

图4e
图4f：焊道中间有深沟，而且沟深于焊道，原因是焊接温度太低，转换时间过长。
图4f
（2）翻边宽度
对于现场的质量控制，可以通过测量翻边宽度进行，用翻边卡尺测量。

（3）翻边检验
①切除翻边
使用合适的工具，在不损害管材的情况下切除外部的熔接翻边（如图5），然后进行翻边检验。
图5
② 翻边检验
在翻边的下侧进行目视观察，发现有杂质、小孔、偏移或损坏时，应判为不合格。
翻边应是实心和圆滑的，根部较宽，如图6所示。根部较窄且有卷曲现象的中空翻边可能是由于压力过大或没有吸热造成的。

图6
③ 翻边后弯试验
将翻边每隔几厘米进行后弯试验，检查有无裂缝缺陷如图7。裂缝缺陷表明在熔接界面处有微细的灰尘杂质，这可能是由于接触脏的加热板造成的。
图7
④ 翻边用手撕,焊缝不开裂;180°反复弯,焊缝不开裂;360°,720°扭曲焊缝不开裂如图8所示。
图8

11．试验与验收
（1）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。未经验收，或验收不合格的管线不能投入使用。
燃气管道的试验介质为空气。
（2）管道的吹扫
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。
尽管施工中要求保证管道内清洁无异物，在管道试验前仍应进行清扫，清扫介质宜用压缩空气。聚乙烯管道吹扫时会产生静电，这种静电的积聚会产生很高的电压，会对人体造成伤害，所以吹扫时应采取如下措施：

①吹扫口要用长度不小于4m的钢管，且钢管上应设置吹扫阀；
②吹扫口的钢管一定要很好地接地，其接地电阻应不大于10Ω，以便将静电导入地下；
③ 当用燃气吹扫时，必须先缓慢地用燃气将管道内的空气置换完成后，才能用用高速气流进行吹扫。
（3）强度试验与气密性试验
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检查接头是否漏气；在检查完毕后，及时用水冲去检漏的洗涤剂或肥皂液。
吹扫与试验介质宜用压缩空气，其温度不宜超过40℃。
压缩机出口端应安装分离器和过滤器，防止有害物质进入聚乙烯燃气管道。
聚乙烯燃气管道进行强度试验压力应为管道设计压力的1.5倍，中压管（SDR11）不小于0.4 MPa，低压管（SDR17.6）不小于0.2MPa。
聚乙烯管道进行强度试验时，应缓慢升压，达到试验压力后，应稳压1h，以下降压为合格。
严密性试验介质宜采用空气，试验压力应满足下列要求：
1 设计压力小于5kPa 时，试验压力应为20kPa。
2 设计压力大于或等于5kPa 时，试验压力应为设计压力的1.15 倍，且不得小于0.1MPa。

13．施工资料
（1）在施工过程中，所有资料必须按集团公司工程管理办法及相关表格认真填写，有关负责人应严格履行签字手续。
（2）竣工图应清晰、数据准确，能如实反映具体施工情况，局部复杂密集地下管线应绘大样图。
（3）所有资料要及时、完整、准确、不得搞回忆录。
（4）工程完成后应及时进行竣工验收。