高密度聚乙烯(HDPE)管道熱熔焊接技術(shù)

1、高密度聚乙烯(HDPE)管道熱熔焊接技術(shù)一 HDPE管材簡(jiǎn)介聚乙烯（PE）管材和傳統(tǒng)管材相比，具有、強(qiáng)度高、韌性好、重量輕，耐腐蝕，水流阻力小的特點(diǎn)，而且PE管材安裝簡(jiǎn)便迅速，造價(jià)較低等顯著優(yōu)勢(shì)，使其成為僅次于PVC-U給水管道的世界消費(fèi)量第二大的塑料管道品種。按照其密度不同分為高密低聚乙烯（引文名稱“High Density Polyethylene”，簡(jiǎn)稱HDPE），中密度聚乙烯(MDHP)和低密度高壓聚乙烯（LDPE）。PE管根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同可分為單層實(shí)壁管、雙壁波紋管和螺旋纏繞管等。雙壁波紋管和螺旋纏繞管主要為HDPE原料加工而成，主要用于城市排水，單層實(shí)壁HDPE管主要用于城市供水和

2、燃?xì)廨斔偷?。?HDPE管規(guī)格及連接方式HDPE管道的口徑從DN16到DN315，共分18個(gè)級(jí)別。按照國(guó)際上統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)劃分為五個(gè)等級(jí)：PE32級(jí)、PE40級(jí)、PE63級(jí)、PE80級(jí)和PE100級(jí)，用于給水管道PE管的生產(chǎn)為高密度聚乙烯HDPE，其等級(jí)是PE80、PE100兩種(依據(jù)最小要求強(qiáng)度Minimum Required Strength的縮寫(xiě)MRS)。PE80的MRS達(dá)到8MPa；PE100的MRS達(dá)到10MPa。MRS是指管受環(huán)向張應(yīng)力強(qiáng)度（按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試計(jì)算值）。HDPE管在溫度190240之間將被熔化（不同原材料牌號(hào)的熔化溫度略有不同），利用這一特性，將管材（或管件）兩熔化的部份充

3、分接觸，并保持適當(dāng)壓力（自身熱膨脹產(chǎn)生的壓力）、正確的連接位置，冷卻后兩者便可牢固地融為一體（注：由于PE管的熱熔性，所以現(xiàn)場(chǎng)的太陽(yáng)能熱水管道全部采用銅管材）。因此， PE管的連接方式與 UPVC管不同，通常采用電熱熔連接及熱熔對(duì)接兩種方式，與不同材質(zhì)連接時(shí)采用法蘭或絲扣連接。在管道修復(fù)方法上，有脹管施工法和內(nèi)襯HDPE法。運(yùn)動(dòng)村項(xiàng)目使用的PE管材從DN16到DN160共有12中口徑，其中DN16，DN20，DN25和DN32 的UPONOR 管材為普通給水PE管，用于建筑內(nèi)冷水供水系統(tǒng)；其余DN32到DN160均為HDPE管材，用于場(chǎng)區(qū)消防水和給水干線及建筑外圍地面以下的供水管道。本項(xiàng)目所有

4、的HDPE管道連接方式采用了電熔承插焊接技術(shù)。三 HDPE管熱熔施工在各種埋地管道的應(yīng)用過(guò)程中，管道能否達(dá)到規(guī)定的長(zhǎng)期使用壽命的一個(gè)關(guān)鍵因素就是鋪設(shè)的質(zhì)量。而HDPE管道的多種獨(dú)特性能使管道的鋪設(shè)更加多樣化，同時(shí)正確的施工設(shè)計(jì)與安裝規(guī)程將使管道的這些優(yōu)越性能得到更大程度的發(fā)揮。l1. 施工前的技術(shù)準(zhǔn)備A、施工前應(yīng)熟悉、掌握施工圖；C、 準(zhǔn)備好相應(yīng)的施工機(jī)具；C、 對(duì)操作工人進(jìn)行上崗培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后方可進(jìn)行施工；D、 按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管材、管件進(jìn)行驗(yàn)收。2. 管溝的開(kāi)挖管溝的開(kāi)挖必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙或工程監(jiān)理指導(dǎo)的開(kāi)挖路線及開(kāi)挖深度進(jìn)行施工，新西蘭給水管埋深標(biāo)注如下： 本工程要求的深度標(biāo)準(zhǔn)如下， HD

5、PE管道的柔性好、重量輕，所以有直管和卷盤(pán)類型，建議根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，需要焊接管件密集的地方，最好選擇直管方便施工；長(zhǎng)遠(yuǎn)距離的可以選擇盤(pán)圈的HDPE管以減少焊接次數(shù)。 管溝的開(kāi)挖寬度決定于管線的施工空間，所以建議短、直管線施工時(shí)可以選擇管溝外部焊接，減小開(kāi)挖面積。3. 管溝底的準(zhǔn)備對(duì)于像供水、排污或長(zhǎng)距離輸送管線的壓力系統(tǒng)，除非設(shè)計(jì)圖紙有特殊要求，一般來(lái)說(shuō)，管溝底的水平精度要求并不是很高。而對(duì)于重力排水系統(tǒng)，坡度的等級(jí)必須達(dá)到規(guī)定的要求。按照施工要求，開(kāi)挖好的管溝底時(shí)應(yīng)比規(guī)定的等級(jí)挖深至少150mm，然后用適當(dāng)?shù)奶盥癫牧匣靥畈⒑粚?shí)，然后鋪墊100mm厚度的砂層達(dá)到要求的管材埋深。4. HDPE管道

6、焊接HDPE管道焊接有兩種方式:1） 電熱熔承插焊接2） 熱熔對(duì)接焊接運(yùn)動(dòng)村項(xiàng)目采用的是電熱熔承插焊接，根據(jù)我們的施工經(jīng)驗(yàn)，將HDPE管的電熱熔承插焊接分為以下流程;確認(rèn)焊接設(shè)備、管材和配件測(cè)量尺寸，取材清理氧化層清潔焊接面，對(duì)接熱熔焊接焊接質(zhì)量檢查，冷卻1） 檢查焊接設(shè)備和電源，確認(rèn)管材和配件的規(guī)格型號(hào)和數(shù)量，確保施工正確性。 2) 在開(kāi)挖好的管溝中，實(shí)際測(cè)量好需要焊接管材的正確尺寸（將需要焊接配件的尺寸也計(jì)算進(jìn)去）;截取管材，要保證管材切口光滑無(wú)毛刺，切口垂直。3) 標(biāo)記承插部分的深度，用刮刀或者相應(yīng)工具剝離HDPE管材表面的氧化層，要注意在剝離氧化層的厚度要適宜，管和配件的間隙最好保證在

7、12mm之間。4） 用高純度酒精棉紙將剝好的對(duì)接處及管件擦拭干凈后將配件和管件對(duì)接，確保HDPE管和配件的貼合面干凈無(wú)雜質(zhì)，保證焊接配件和管材對(duì)接后垂直面成直線，管材和配件對(duì)接面無(wú)承重壓力。5） 接通電源,輸入(掃描)焊接配件數(shù)據(jù),確認(rèn)焊接時(shí)間無(wú)誤后開(kāi)始焊接。焊接時(shí)間結(jié)束后，設(shè)備會(huì)提示焊接成功或者失敗。檢查焊接質(zhì)量，目測(cè)膨脹小栓頭是否漏出。6） 冷卻。按照PE配件上要求的時(shí)間對(duì)焊接管進(jìn)行冷卻，保證在冷卻過(guò)程中管材不被移動(dòng)或受壓。5. HDPE管道的壓力測(cè)試HDPE管道系統(tǒng)在投入運(yùn)行之前應(yīng)進(jìn)行壓力試驗(yàn)。壓力試驗(yàn)包括強(qiáng)度試驗(yàn)和水密性試驗(yàn)兩項(xiàng)內(nèi)容。測(cè)試時(shí)一般推薦采用水作為試驗(yàn)介質(zhì)。強(qiáng)度試驗(yàn)在排除待測(cè)

8、試的管道內(nèi)的空氣之后，以穩(wěn)定的升壓速度將壓力提高到要求的壓力值，壓力表應(yīng)盡可能放置在該段管道的最低處。壓力測(cè)試要在管線回填之前進(jìn)行。壓力試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將管道固定在原位，所有的配件連接部位、法蘭等應(yīng)暴露以便于檢查是否泄漏。壓力試驗(yàn)的測(cè)試壓力不應(yīng)超過(guò)管材壓力等級(jí)或系統(tǒng)中最低壓力等級(jí)的配件的壓力等級(jí)的1.5倍，開(kāi)始時(shí)，應(yīng)將壓力上升到規(guī)定的測(cè)試壓力值并停留足夠的時(shí)間保證管子充分膨脹，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到要求的壓力值并穩(wěn)定后，穩(wěn)壓2小時(shí)后再次查看壓力值，在壓力測(cè)試過(guò)程中，由于管子的連續(xù)膨脹將會(huì)導(dǎo)致壓力降產(chǎn)生，測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)生一定的壓力降是正常的，并不能因此來(lái)證明管道系統(tǒng)肯定發(fā)生泄漏或破壞。水密性試驗(yàn)HDPE管道采用

9、電熱熔方式連接，使得HDPE管道具有較傳統(tǒng)管材更為優(yōu)越的水密性能。水密性試驗(yàn)的測(cè)試壓力不應(yīng)超過(guò)管材壓力等級(jí)或系統(tǒng)中最低壓力等級(jí)的配件的壓力等級(jí)的1.15倍，當(dāng)管道壓力達(dá)到試驗(yàn)壓力后，應(yīng)保持一定時(shí)間使管道內(nèi)試驗(yàn)介質(zhì)溫度與管道環(huán)境溫度達(dá)到一致，待溫度、壓力均穩(wěn)定后，開(kāi)始計(jì)時(shí)，一般情況下，水密性試驗(yàn)應(yīng)穩(wěn)壓24小時(shí)，試驗(yàn)結(jié)束后，如果沒(méi)有明顯的泄露或壓力降，則通過(guò)水密性試驗(yàn)。本項(xiàng)目采用水作為測(cè)試介質(zhì)，給水系統(tǒng)要求測(cè)試壓力1200kpa, 消防系統(tǒng)要求1800kpa，打壓達(dá)到要求壓力值并恒定后，保持24小時(shí)，檢查壓降不超過(guò)要求壓力值的2%則為合格。 6. 固定、回填。打壓試驗(yàn)完成，需要用混凝土要做固定樁，

10、確保HDPE管在以后的使用中，焊接配件不會(huì)由于管內(nèi)壓力或周?chē)刭|(zhì)環(huán)境等原因產(chǎn)生移位，導(dǎo)致漏水現(xiàn)象。新標(biāo)AS-3500中對(duì)給水管固定裝位置要求如下下圖是當(dāng)?shù)谽DA-RANU對(duì)固定樁的位置示意圖：HDPE固定完畢后，用沙子或批準(zhǔn)的回填料HDPE管材的四周， 保證HDPE管四周砂層不小于75mm的厚度。四. HDPE給水管道在應(yīng)用上應(yīng)注意的事項(xiàng)1. 室外露天敷設(shè)，有陽(yáng)光照射的地方，建議做遮蔽措施。2. 埋地HDPE給水管道，DN110的管路夏天安裝可稍微蛇形鋪設(shè)，DN110的管道因有足夠的土壤阻力，可抵抗熱應(yīng)力，無(wú)需預(yù)留管長(zhǎng)；冬天，均無(wú)須預(yù)留管長(zhǎng)。3. HDPE管道安裝時(shí)，如果操作空間太?。ㄈ纾汗艿谰⒌蹴攦?nèi)施工等），應(yīng)采用電熔式連接方式。4. 熱熔承插連接時(shí)，加熱溫度不能過(guò)高、過(guò)長(zhǎng)，溫度最好控制在21010，不然會(huì)造成配件內(nèi)擠出的熔漿過(guò)多，減少通水內(nèi)徑；承插時(shí)管件或管材接口處應(yīng)清潔干凈，不然會(huì)造成承插口脫開(kāi)漏水；同時(shí)，要注意控制好管件的角度和方向，避免造成返工。5. 熱熔對(duì)接連接時(shí)，要求供電電壓在220240V之間，設(shè)備的工作電壓為40V