鋼骨架增強(qiáng)塑料復(fù)合管的連接與施工_圖文

1、鋼骨架增強(qiáng)塑料復(fù)合管的連接與施工溫州煌盛管道工程有限公司胡一春鋼骨架增強(qiáng)塑料復(fù)合管是內(nèi)層管壁和外層管壁采用聚乙烯-PE,中間設(shè)置有兩層或多層纏繞形成的鋼絲網(wǎng)格狀增強(qiáng)層或網(wǎng)狀鋼板增強(qiáng)層,經(jīng)過包覆處理的高強(qiáng)度鋼絲或網(wǎng)狀鋼板對現(xiàn)有的純PE 管進(jìn)行纏繞增強(qiáng),以此工藝制造而成的管材公稱壓力很容易達(dá)到:4MPa 以上(口徑De110、3MPa(口徑De 200和1.6MPa(口徑De630,而且管材壁厚低于純PE 管。如圖1結(jié) 合 層 鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)層芯 管外 管 圖1隨著對鋼塑復(fù)合管認(rèn)識(shí)的提高和技術(shù)的改進(jìn),鋼塑復(fù)合管已開始進(jìn)入這一領(lǐng)域,而且國家和行業(yè)也開始用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行管理,相繼出臺(tái)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。 該

2、復(fù)合管材的基體塑料采用PE100級(jí)HDPE 管材專用料,含有相應(yīng)的抗紫外線劑和抗氧化劑等成分,較其它塑料管道具有更高的耐內(nèi)壓能力、抗快速開裂性能和更長的使用壽命。一、鋼骨架增強(qiáng)塑料復(fù)合管的連接鋼骨架增強(qiáng)塑料復(fù)合管一般可采用電熱熔連接和法蘭連接兩種連接方式。1、管件的選型:一般情況下,給水或低壓系統(tǒng)中,管件采用純PE 電熔管件;而在燃?xì)忸I(lǐng)域,為考慮壓力(使用壓力在0.8MPa 以上及連接的可靠性,一般采用帶鋼骨架的中壓電熔管件。兩種管件的安裝連接方式均相同。2、電熱熔連接的工作原理電熱熔連接是將復(fù)合管材插到電熱熔管件中,對預(yù)埋在管件內(nèi)表面的電熱絲通電使其發(fā)熱。首先管件內(nèi)表面被熔化而產(chǎn)生熔體,熔體

3、膨脹并充滿管材與管件的間隙,直至把管材外表面也熔化也產(chǎn)生熔體,兩種熔體互相纏繞在一起,冷卻成型后,管材與管件便緊密連接為一體。電熔焊接的關(guān)鍵因素是對焊接溫度及塑料熔體壓力進(jìn)行嚴(yán)格的控制。通過對工作電壓、電流和時(shí)間的優(yōu)化控制能量的輸入,將熔體保持焊接部位并形成一定的內(nèi)壓力。焊接時(shí)的內(nèi)壓力來自于塑料熔體受熱過程中的膨脹。電熔管件的兩端未纏繞發(fā)熱電熱絲,在管材管件配合間隙均勻的情況下其兩端的溫度相對低很多,限制熔體的向外流動(dòng)及由此產(chǎn)生的發(fā)熱絲的移動(dòng),使焊接部位保持了一定的內(nèi)壓力,從而保證了焊接的效果。需要指出的是,管材與管件配合的均勻性也對焊接的效果產(chǎn)生很大的影響。兩者配合的越均勻,意味著焊接部位的

4、圓周上的熔化溫度會(huì)均勻提高,在相同的時(shí)間內(nèi)達(dá)到熔化溫度;反之,則是間隙小的焊接部位的溫度提高快,先達(dá)到熔化溫度,而間隙大的焊接部位的溫度上升緩慢,達(dá)到熔化溫度的時(shí)間滯后。兩個(gè)焊接區(qū)域無法同時(shí)達(dá)到熔化溫度,使得焊接不均勻,焊接效果不良。2. 電熱熔連接的優(yōu)點(diǎn)a.電熱熔焊接技術(shù)施工方便、迅速,可實(shí)施連續(xù)安裝組對,統(tǒng)一焊接。b.焊接可靠性好。與其它連接方式相比,強(qiáng)度和密封性好。c.保持管道內(nèi)壁光滑,不影響流通面積。d.適用于不同的牌號(hào)、不同熔融指數(shù)的HDPE原料生產(chǎn)的管材管件的連接。3.電熱熔連接的要點(diǎn)。焊接前,應(yīng)對管材部位的表面進(jìn)行預(yù)處理,使用砂輪片將表面打毛,去除氧化層,暴露新鮮材料。處理后應(yīng)保

5、證有比較緊密的配合尺寸,保證打磨圓滑、均勻。二、鋼骨架增強(qiáng)塑料復(fù)合管的連接過程1、施工流程管溝開挖管材、管件現(xiàn)場檢查管材、管件搬運(yùn)及安裝就位管肋支撐調(diào)整電熔焊接冷卻回填至-500mm分段強(qiáng)度、嚴(yán)密壓力試驗(yàn)回填至地坪標(biāo)高管道整體密閉性壓力試驗(yàn)與系統(tǒng)管網(wǎng)連接工程驗(yàn)收。2、檢驗(yàn)施工前應(yīng)對管材、管件進(jìn)行檢驗(yàn),是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求,如外觀、尺寸、及其他要求,不符合要求的一列不許投入到使用中。3、下料由于管道的轉(zhuǎn)彎、開三通與變徑時(shí),需要待定的長度,根據(jù)所需圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的長度尺寸,將管材截?cái)唷９荛L應(yīng)考慮管件的承插深度、管口打磨余量(切割平整的可不給考慮及增加上的封口環(huán)厚度(一般為35mm,端口與管材軸線垂直,垂直度

6、斜口在承插到管件中不能露出管件的加熱絲。PSSCP管切斷處應(yīng)位于鋼板孔網(wǎng)骨架的孔洞處。4、封口De50200的使用封口環(huán)封,熔接面應(yīng)無氣孔、裂紋和缺口,不能有鋼板外露,如有以上原因必須重封。加熱板的溫度應(yīng)控制在200-220,熱熔化時(shí)稍加壓力,封口時(shí)先將封口環(huán)在加熱板上加熱,加熱到部分變軟時(shí)再將管材端面加熱,管材端避免過熱,導(dǎo)致鋼板裸露。當(dāng)?shù)竭_(dá)熱熔時(shí)間以后(封口環(huán)加熱到翻邊3mm左右,取出加熱板,將封口與管材進(jìn)行熔接,對封口環(huán)稍加壓力1-2分鐘。De250500的使用PE焊條用焊槍進(jìn)行手工塑料熱堆焊將鋼絲遮蓋,焊縫應(yīng)盡可能均勻,端面嚴(yán)禁鋼絲暴露。冷卻后將翻邊打磨,以免影響管裝。5、去氧化層為了

7、提高熔接性能,管材的熔接面需去氧化層。De50200的宜采用手刮刀(玻璃片,由于小口徑管壁較薄,只要去除氧化層為宜。De250500的由于口徑大,面積大,宜采用打磨處理,提高效率。去氧化層時(shí)應(yīng)均勻刮整個(gè)周邊,面面俱到,不允許漏刮。刮削長度大于管件承插深度30mm。管件內(nèi)壁同樣的需做清潔處理,小口徑的采用酒精擦洗,大口徑的可采用刮去表皮處理,由于管件內(nèi)壁布有銅絲,宜采用手工刮削,不宜用電磨處理,用電磨時(shí),要用軟磨片,避免銅絲處露。6、酒精(丙酮擦洗刮好后要用帶酒精(95度以上或丙酮的清潔抹布或棉紗做好內(nèi)外管材、管件表面的清潔,使熔接面不許有泥、油、及其它臟物。抹布或棉紗在使用過程中弄臟時(shí),必須要

8、及時(shí)用清水洗干凈。7、涼干組裝時(shí)要保證管件、管材端口干燥,不充許有水珠進(jìn)行裝配。如未涼干,焊接時(shí)易產(chǎn)生氣泡,影響熔接面的粘合。8、做記號(hào)在管材端口做好管件的承插深度記號(hào),記號(hào)尺寸等于管件承插深度,確保管材承插到位,保證熔接質(zhì)量。如承插不到位,加熱部份露空,融熔接面積減少,承壓能力大大降低,且焊接時(shí)管件內(nèi)將會(huì)塑料熔塌,造成管件焊穿。做記號(hào)時(shí),記號(hào)必須明顯、清析。9、安裝扶正器De315及以上口徑安裝時(shí)要采用扶正器,扶正器的作用:一、起拉緊承插作用,焊接時(shí)不易外移,二、起扶正管件與管材的配合間隙作用,三、起校圓管材作用。將扶正器的兩個(gè)卡環(huán)調(diào)到管材的適當(dāng)位置,必須位于記號(hào)之后,以免抵住管件承插不到件

9、,擰緊扶正器的卡環(huán)螺母,卡緊在管材上。安裝時(shí)注意扶正器的螺孔方向,以免裝不上扶正螺桿。10、承插到位承插時(shí)先將管件套在管材的一端,稍緊時(shí)采用榔頭輕輕敲打而進(jìn)。另一頭, De50¬De250口徑的采用榔頭敲打管材末端以使承插到位。De315¬De500大口徑管材采用扶正器、手搖葫蘆(拉緊器輔助承插到位。承插時(shí)記號(hào)剛好外露管件邊緣,不充許有過插、未插到位、管件不居中等現(xiàn)象。11、調(diào)整安裝完后,將管件與管材連接處調(diào)整到同一個(gè)同心度、水平度,管件處不能出現(xiàn)嚴(yán)重的V字型,一般角度不超過15度。12、管件編號(hào)為了控制質(zhì)量的追蹤,責(zé)任落實(shí)到人,裝好一個(gè)管件要對該管件進(jìn)行編號(hào),號(hào)碼由年、月

10、、日、管件號(hào)組成;如05071501-XXX表示:05年07月15日焊接的第01個(gè)管件,焊接人員工號(hào)為XXX。13、焊接管材與管材的連接是通過管件以電熔的方式進(jìn)行連接的,連接前要做以下幾個(gè)步驟:1、接電源:焊機(jī)的使用電源有220V及二相380V兩種,使用前務(wù)必核對清楚。所使用的電纜致少3×6+1mm2規(guī)格,如輸送的距離過長,電纜需適當(dāng)加粗,減少線損。2、試焊機(jī):接好電源后,對焊機(jī)進(jìn)行調(diào)試,是否能正常工作。3、接管件:將焊機(jī)的輸出線與管件的接線柱連接好,不得有松動(dòng),導(dǎo)致接觸不良。4、開始焊接:焊接按起動(dòng)“按扭”時(shí),電壓、電流“調(diào)節(jié)器”必須回零位置。起動(dòng)后,緩慢調(diào)整電壓電流“調(diào)節(jié)器”使電

11、壓、電流到設(shè)定值,調(diào)節(jié)時(shí)不能過快,一般以電壓逐一上漲為準(zhǔn)。由于天氣、氣候、季節(jié)不同使焊接參數(shù)有所影響,在焊接過程中需對公司提供的參考參數(shù)做暫停、延長、縮短等調(diào)整,為了保證參數(shù)的適用性,由公司提供參考參數(shù)在工程開工之前在現(xiàn)場焊接前根據(jù)現(xiàn)場情況先做12個(gè)破壞性管件焊接試驗(yàn),即解剖試驗(yàn),觀察焊接效果。根據(jù)當(dāng)時(shí)的季節(jié)氣溫確定參數(shù),檢查焊接情況,確定焊接參數(shù)后,交生產(chǎn)廠技術(shù)部門進(jìn)行確認(rèn)、備案。5、調(diào)整參數(shù):焊接時(shí)可能出現(xiàn)異常情況需對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,如電壓、電流有上漲過快變化。由于天氣、配合間隙、材料不同使焊接參數(shù)有所影響,在焊接過程中需對參數(shù)做暫停、延長、縮短等調(diào)整。6、記錄參數(shù):焊接時(shí)記錄好焊接參數(shù),以

12、便對施工質(zhì)量跟蹤分析,焊接參數(shù)記錄在一定時(shí)間內(nèi)傳回公司由技術(shù)部門進(jìn)行確認(rèn)。7、焊接完畢:完成焊接后,卸除輸出線與管件的連接。觀察管件的溫度是否正常,左右前后溫度有無較大差異,冒料是否影響美觀。如有不正?，F(xiàn)象應(yīng)給予當(dāng)場切除處理。在寒冷氣候(-5以下和大風(fēng)環(huán)境條件下進(jìn)行焊接連接操作時(shí),應(yīng)采取保護(hù)措施(保溫,未采取措施的不能進(jìn)行施工。可管件安裝、焊接處通過搭建簡易棚升溫。14、冷卻焊接完后在冷卻過程中要讓接頭處于自然狀態(tài),且應(yīng)保證冷卻過程中不受任何外力作用,不得移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)接頭部位及兩側(cè)管道。冷卻時(shí)間應(yīng)根據(jù)氣候條件、管件大小等確定。15、壓管為了防止埋地管管溝積水而致浮管,與試壓時(shí)壓力的作用使管道蠕動(dòng)

13、,安裝焊接冷卻后應(yīng)對管道進(jìn)行壓管,壓管時(shí)管道內(nèi)應(yīng)充滿水,不應(yīng)在空管狀態(tài)下進(jìn)行夯實(shí),一般為管頂500mm以上,壓管時(shí)應(yīng)露出管件(,以便觀察。壓管過程中注意防止管道位移和產(chǎn)生破壞管道的現(xiàn)象。16、試壓管道一段安裝完畢后或長輸管線安裝一段后,約1000米,需進(jìn)行分段試壓,試壓前必須進(jìn)行500mm以上的壓土。一般給水管道需進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)和嚴(yán)密性測驗(yàn)。強(qiáng)度試驗(yàn)的目的是檢查管道的機(jī)械性能;嚴(yán)密性試驗(yàn)的目的是檢查管道的連接質(zhì)量。17、整體回填管道試壓合格后的大面積回填,管道內(nèi)應(yīng)充滿水,不應(yīng)在空管狀態(tài)全面回填?；靥钸^程中注意防止管道位移和產(chǎn)生破壞管道的現(xiàn)象,18、系統(tǒng)試壓管道系統(tǒng)安裝完畢后,都需進(jìn)行試壓。一般給

14、水管道需進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)和嚴(yán)密性測驗(yàn)。強(qiáng)度試驗(yàn)的目的是檢查管道的力學(xué)性能;嚴(yán)密性試驗(yàn)的目的是檢查管道的連接質(zhì)量。19、資料工程竣工驗(yàn)收合格后,應(yīng)將有關(guān)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收的文件和技術(shù)資料立卷歸檔。施工資料:開工報(bào)告、施工方案、工作聯(lián)系單、設(shè)計(jì)更改、工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定、施工分項(xiàng)報(bào)驗(yàn)及其他相關(guān)資料。驗(yàn)收資料:管道系統(tǒng)的試壓記錄;竣工驗(yàn)收報(bào)告、完工報(bào)告20、其它要求1、如遇特殊天氣及其他情況變化現(xiàn)場條件不滿足施工焊接條件時(shí)停止工作。2、現(xiàn)場施工人員必須嚴(yán)格遵守制造廠提供的鋼骨架塑料復(fù)合管施工及驗(yàn)收規(guī)范,如有違反,將停止現(xiàn)場工作。施工、驗(yàn)收人員必須仔細(xì)學(xué)習(xí)該規(guī)范,以確保施工質(zhì)量。3、特殊工程:如海底、河底工程、

15、高壓力工程,結(jié)合鋼骨架塑料復(fù)合管特性,采取以下方法焊接:(1、為保證管道的連接質(zhì)量與提高連接性能,利用管材的特性先將管材采用對接(同PE管的對接原理,將管材對接為一體。(2、對接完畢后外加套電熔接頭,再進(jìn)行熔接,起到雙重焊接作用,確保連接質(zhì)量。三、鋼塑復(fù)合管工程施工要求1.1 溝 槽1.2 回 填特殊地段,應(yīng)經(jīng)監(jiān)理(建設(shè)單位認(rèn)可后,方可回填。砂礫基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)支承角2要求見下圖所示:砂石基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)支承角2基礎(chǔ)型式 設(shè)計(jì)支承角2 基礎(chǔ)設(shè)置要求說明 A 90°B 120°C 180°1、一般的土質(zhì)地段H0鋪0.1m 的粗砂基礎(chǔ)。2、軟土地基,且槽底處在地下水位以下時(shí),應(yīng)鋪

16、墊厚度不小于0.20m 的砂礫基礎(chǔ)。亦可分兩層鋪設(shè),下層為540mm 的碎石,上層鋪粗砂,厚度不小于0.05米。1.3管道敷設(shè)安裝要求與管道軸線垂直,嚴(yán)禁用明火燒割。1、套管宜采用鋼管或鋼筋混凝土管2、套管內(nèi)徑應(yīng)比鋼骨架聚乙烯復(fù)合管外徑大100mm以上3、套管兩端套管與鋼骨架聚乙烯復(fù)合管道的間隙應(yīng)采用柔性的防腐、防水材料密封,其一端應(yīng)設(shè)置檢漏管4、套管端部距鐵路路堤坡腳外距離不應(yīng)小于2.0m,距高速公路和城鎮(zhèn)主干道邊緣不應(yīng)小于1.0m,距電車道邊軌不應(yīng)小于2.0m.1.5一般規(guī)定常見加固措施方法如下圖1-圖3所示: 45度彎頭支墩示意圖在安裝閥門時(shí),閥門的重量不能直接作用在管材或管件上,應(yīng)采取

17、防止造成外加拉應(yīng)力的措施?？趶酱笥?00mm 閥門應(yīng)設(shè)支墩,必須進(jìn)行足夠的加固。在閥門井內(nèi)應(yīng)設(shè)置卡環(huán)、短接、支墩等固定閥門的裝置。消防管接出消防栓時(shí),可在三通的一側(cè)水平接上電熱焊法蘭,然后依次接上短管(便于更換閥門、法蘭、閥門,再用鋼管短接到消防栓。 在地上安裝時(shí),管道與閥門、鑵體、水泵等相連時(shí),要采取固定支架。直管段應(yīng)采取滑動(dòng)(軸向、橫向支架。 當(dāng)管道鋪設(shè)因地形或工況需要使埋深(標(biāo)高突然發(fā)生較大變化時(shí),需分別對管件連接處采取加固措施。級(jí)應(yīng)與管材壓力等級(jí)相同。法蘭密封面平行度允許偏差值允許偏差(a-bmm 公稱直徑(mm P0<1.6MPa P0=1.64.0MPa100 0.20 0.

18、1>100 0.30 0.15金屬法蘭盤片與塑料法蘭的配合面應(yīng)根據(jù)角度進(jìn)行面與面的配合,不充許出現(xiàn)斜面與直面、斜面與斜面配合的線接觸出現(xiàn),不能出錯(cuò)。安裝時(shí)平行度要求符合以上要求。墊片與法蘭必須做好清潔工作,不能有沙有泥。安裝螺栓時(shí)一定要配上彈簧墊片,螺栓要對角均勻緊固。1.6 架 管管件部位下方。四、焊接原理PE屬熱塑性塑料。受熱時(shí),呈現(xiàn)玻璃態(tài)(結(jié)晶態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)等不同的物態(tài)變化。熱塑性塑料重要的溫度參數(shù)有玻璃化溫度Tg 、粘流溫度Tf、晶體熔融溫度Tm 和熱分解溫度Td。結(jié)晶性塑料在Tm以上或非結(jié)晶體性塑料在Tf以上,塑料由固態(tài)熔融為粘稠的流體。塑料的焊接即在這段溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。熱

19、熔焊接原理正是建立在PE為部分結(jié)晶性熱塑性塑料(HDPE的結(jié)晶度為85-95%的熔融特性上的。焊接的基本過程是對PE連接的界面通電加熱至熔化狀態(tài),根據(jù)粘性接觸理論,在壓力的作用下,通過控制溫度和時(shí)間,連接成一牢固結(jié)合的整體。電熱熔連接是利用焦?fàn)栃?yīng)實(shí)現(xiàn)的連接。電熔連接主要包括電熔套接和電熔鞍形連接兩類。電熔管件包括直接、鞍接、變徑、等徑、異徑三通和彎頭等。 電熔承插連接D 1-熔融區(qū)域平均內(nèi)徑;D 2-承口最小內(nèi)徑;D 3-管件最小內(nèi)徑;L 1-插入深度;L 2-加熱長度;L 3-不加熱長度1、參數(shù)1、焊接參數(shù)是指直流電壓(V、電流(A、時(shí)間(S三要素。焊接參數(shù)是保證電熔焊接質(zhì)量最重要的因素。

20、從熔接原理看,設(shè)置正確的焊接參數(shù),實(shí)質(zhì)上是給焊接區(qū)域提供恰到好處的熱量(電能轉(zhuǎn)化為熱能。我們對焊接參數(shù)的控制,也就是對焊接溫度的控制:溫度過高會(huì)降解PE 材料(甚至冒煙;加熱不足會(huì)導(dǎo)致PE 軟化不夠。2、焊接參數(shù)時(shí)間的多段控制純PE 管電熔焊接時(shí)間一次完成,中途不停頓。鋼骨架PE 復(fù)合管因其中夾有鋼絲或沖孔鋼帶的影響,往往分三段甚至四段時(shí)間焊接更佳。這樣做的目的,可使PE 升溫減慢,熱量損失少,充分塑化并保持合適的熔體壓力,避免冒料和降解冒煙等不良現(xiàn)象。3、接參數(shù)與焊機(jī)焊接參數(shù)與使用的焊機(jī)品牌、功率等因素有很大的關(guān)系?，F(xiàn)場施工時(shí),應(yīng)引起足夠的重視。此外,還需注意熔接界面處產(chǎn)生的熔體壓力。2、接

21、溫度變化過程。PE 通電后發(fā)熱,其溫度變化情況如下:130-140開始熔化,且出現(xiàn)暫時(shí)性平臺(tái)(相變吸收能量;相變完成后,熔體填滿間隙,界面溫度迅速上升,至180以上,達(dá)到焊接參數(shù)設(shè)定總時(shí)間后斷電,溫度不斷下降,至140時(shí)熔體開始固化,下降至120時(shí),因結(jié)晶作用放熱會(huì)出現(xiàn)暫穩(wěn)平臺(tái),降至110時(shí)完成固化。3、電熔焊接最佳溫度范圍。電熱熔焊接通常是在高彈態(tài)的上限、粘流態(tài)的下限這段溫度區(qū)域進(jìn)行(也可說是在晶體熔融溫度Tm 與熱分解溫度Td之間的溫度段進(jìn)行。實(shí)踐說明,熔接的最佳溫度是180-230之間。4、電熔連接的關(guān)鍵技術(shù)電熔連接的關(guān)鍵技術(shù),除設(shè)置正確的焊接參數(shù)外,還必須十分重視管材、管件兩者之間連接界面的間隙。不同規(guī)格尺寸的管道連接有各自的最佳間隙值,一般以0.5-1.5mm為佳。因此,連接時(shí)應(yīng)進(jìn)行選配。五、搶修與維護(hù)方式我公司生產(chǎn)的鋼絲纏繞網(wǎng)骨架復(fù)合管應(yīng)用于天然氣輸送時(shí)搶修的辦法有以下四種:1、輕微泄漏可采用塑料補(bǔ)焊方式進(jìn)行搶修,操作簡單方便、快捷;2、一般泄漏采用電熱熔馬鞍型管件進(jìn)行搶修,一般只需12個(gè)小時(shí);同時(shí)還可采用天津市翔悅密封材料有限公司提供的不停車帶壓密封技術(shù),進(jìn)行局部補(bǔ)漏。3、較嚴(yán)重泄漏時(shí)采用局部停氣換管搶修,一般在條件具備情況下