论文部分内容阅读
中图分类号: TU74 文献标识码: A
聚乙烯(PE)管,广泛用自来水输送管道,PE管道具有连接可靠,耐化学腐蚀性能好、抗应力开裂性能好、低温抗冲击性能好、耐老化、耐磨性能好,可挠性好等优越性能,使用寿命可长达50年。在加工、使用及废弃过程中,不会对人体及环境造成不利影响,属于绿色建材。在小高层片区采用PE管作为小区内生活给水、消防用水,比采用镀锌钢管或内衬塑钢管节省成本,PE管的焊接连接比起钢管的丝扣连接或电焊连接节省人工、缩短工期,同样PE管重量比其他钢材轻,还节省二次搬运的人力。在施工过程中不断技术创新、完善操作工艺,有效地避免焊口易脱落的通病,大大提高了管道安装的施工质量,集中体现新材料、新工艺、新技术的综合利用水平,取得了显著的社会效益和经济效益。
施工特点
施工技术工艺先进、设备简单、操作简便、劳动强度低,敷设过程快捷方便。
能在炎热夏季和寒冷冬季使用,并能保证管道工程质量。
焊接口强度密封性好,热熔连接焊口强度比管材强度高,抗拉力、承压能力同管材本身相当或更高。施工时可以先在沟外连接后,再铺入管沟,可减少管沟内挖土方量。
焊口抗震、抗冲击性能好,在重物直接压过时不会导致焊口破裂,在使用过程中对于管道基础的适应能力强,在管道基础发生不均匀沉降和错位时也不容易损坏。
能适用于不同的沟槽,对沟底密实度和管沟平直要求不高,而且能保证管道敷设质量。
操作要点:
热熔承插安装,DN20~DN100mm规格一般采用此法,具体操作要点如下:
1按照图纸放线开挖管沟,施工时将管材、管件、机具运到现场,做好焊接准备。检查机电线路连接是否正确、可靠。确认电源与机具输入要求是否相匹配。检查焊接机状况是否满足工作要求,检查机具各个部位的紧固件有无脱落或松动。
2确定用管长度,用管剪剪断,并对焊接口部位清理干净。
3在管材上做承插深度标记,管材和管件的连接部位必须保持清洁、干燥、无油。
4将热熔器加温到210℃±10℃,热熔器要放在加热架上,并保持模具清洁无焊渣。
5把管端插入模具内,插到所标记的深度,同时把管件推到模具上达到标记处。加热时间应满足下表1。
热熔承插连接技术参数 表1
注:在环境温度低于5℃时,加热时间应延长50﹪。
6达到加热时间后,将管材和管件从加热模具上同时取下,迅速无旋转地沿同一中心轴线均匀插入到所标记深度,使接头处形成均匀凸缘。
7 在上表规定的时间内加工完成后立即对接头校正后自然冷却。
8 施工完必须做水、气压试验,在管道内充满水,排除测试管道内的空气后,将压力升到工作压力的1.5 倍,稳压1 小时,仔细观察压力表压力降不能大于0.05 Mpa,并沿管线检查,无泄漏,则管道强度试验合格;严密性试验压力是在工作压力状态下,压力不降同时检查各连接处不渗漏为试验合格。
9施工完毕试验合格方可堵管,填砂覆盖至管顶上方300mm,填砂并振动密实,填砂完毕后再回填土层。
热熔对接安装,DN100~DN630mm规格采用此方法,具体操作要点如下:
1将需要安装连接的两根PE管材同时放在相同管径热熔器夹具上,将对接口的端面严密接触,接触不严密时摆动端面的另一端,可以将每根管材另一端用可调支架托起至同一水平高度,保证管材(管件)中心线在同一平面。
2上一步操作完毕后用电动铣刀分别将管材端面切平整,确保两管材接触面能充分吻合,必须使两对接管中心线对齐,对接口不能错位。
3将电加热板升温到210℃±10℃,放置两管材端面中间,操作电动液压装置使两管材端面同时完全与电热板接触,管材与管件对接时由于管件壁厚必须先预热管件后同时熔融,加热操作按照表2规定。预热阶段,管材的卷边高度要控制在规定高度和宽度内。
4抽掉加热板要迅速准确,以免热量损失或熔融面被氧化或污染,不能损伤熔接面,再一次操作液压装置,使已熔融的两管材端面充分对接并锁定液压装置(防止反弹),操作力度和时间按照表1,熔融面接触后,其卷边高度必须严格按照表2操作;
5保持一定冷却时间并施加特定压力,注意不能有张力和机械应力,否则会影响熔接质量,气温较高时施工应在散热性好的阳棚内进行,冬季施工气温低于-5℃时,就应该在保温棚内进行施工,一般采用棉布覆盖在接口处进行保温冷却,避免出现冷脆现象;
6施工完必须做水、气压试验,同上。
7施工完毕试验合格方可隐蔽验收。
表2热熔对接连接技术参数
公称壁厚(mm) 第一步:预热 第二步:熔融 第三步:切换 第四步:对接
预热压力:0.15Mpa
预热温度:210℃ 预热时卷边高度h(mm) 管件先预热时间(秒) 压力:0.01Mpa
预热温度:210℃,加热时间(秒) 允许最大切换时间(秒) 对接时卷边高度h(mm)允许偏差±1 焊接压力:0.15Mpa
冷却时间(分)
2~3.9 0.5 5 30~40 4 1 4~5
4.3~6.9 0.5 10 40~70 5 1.5 6~10
7.0~11.4 1.0 20 70~120 6 2 10~16
1.2~18.2 1.0 30 120~170 8 4 17~24
20.1~25.5 1.5 40 170~210 10 5 25~32
28.3~32.3 1.5 50 210~250 12 7 33~40
注:在环境温度低于5℃时,加热时间应延长50﹪。
劳动组织:
每组焊接操作人员3人,搬运工3人,实际施工人员可根据工程量大小和工期长短确定若干组。为避免热熔和冷却时间较长,每组可使用夹具2-3台,相互替换使用。减少焊接操作人员的等待时间。
工程材料:
PE管及管件。对接热熔机、承插热熔机、夹具、管剪、旋转切刀、切割机、铣刀、试压泵。
质量控制
工程质量控制标准:
PE管水、气压试验按照《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002第9.2.5条进行。室外管网竣工交付使用前必须进行清洗,以出水口不含泥砂,进、出水口水颜色一致为合格。
质量保证措施:
管材切断必须使截面垂直于管轴线,切断管材一般使用管剪或切割工具,切割后管材断面应用铣刀将其铣平。管材连接断面必须无砂粒灰尘,干燥且无油污。准备熔融时要清理管腔内的杂物。校正两截面使其接触严密,使其在同一轴线上,错边壁厚不能大于10%;
管道热熔承插连接,必须无旋转的把管端插入加热模具,且插入到所标志的深度,同时无旋转的把管件推到加热模具上,达到规定标记处,加热到一定时间后立即将管材及管件同时取下,迅速无旋转地沿一条轴线均匀插入到所标志的深度,使接头处形成均匀熔焊圈。熔焊连接,接头连接严密,无渗漏。
对接管道焊接、面面接触要严密,加热板放置要正,抽出加热板要迅速,加压要按照工艺要求操作,操作时间和工艺要求按照表2。
用棉布擦净热熔板(模具),各种工具用完后要整齐放置在工具架上备用。
冬季施工(—5℃以下)時,室外环境温度较低,必须采取必要的加热保温措施,加热做法1、电加热带加热保温;加热做法2、喷灯加热空气保温;加热做法3、电暖风或采用其他对流转导辐射等方式加热管材管件,熔接5min后,方可撤除加热保温措施。
给水系统竣工前做系统试压必须合格,交付使用前,必须进行吹洗、消毒。
安全措施
1材料堆放不能太高,PE管的柔韧性较好容易受力变形,避免阳光曝晒以免老化。
2室外管道埋设深度较深,在管沟内施工时要注意松土塌方。临时用电必须符合临时用电规定。
3用电设备要使用插排,总开关要有漏电断路器,以免漏电使金属部件带电发生触电事故。
4施工人员佩戴安全冒,距离楼房较近施工时要有安全防护网,以免高空坠物伤及人员。
5加热板的温度可高达250℃,使用是要带防护手套,加热完毕后放入专用加热板支架上,以免烫伤管道或人员,加热板在运输前应使其冷却以免着火。
6使用铣刀时要确保管材端面清洁无杂物,以免损伤刮削刀片,铣完后待铣刀盘停止转动后,再取下铣刀进行存放。铣刀应放置在机架的安全位置上,使其主开关处于锁定位置。
环保措施
由于聚乙烯耐腐蚀性强,短料及铣刀铣出的废料要及时清理回收,并集中处理,禁止埋在管沟内,做到施工面清洁无废弃物,当日生产当日清理现场。
工程实例
临沂市某小区内设置地下水泵房,经过水处理完成后,泵房加压分为高低区通过本工程管道供至21栋住宅楼上,本小区为高层建筑,供水最高点为65米。室外给水管道辐射面积7.8万mm²。室内辐射面积为16万mm²。室外管道日输送量500m3。
本工程给水管道敷设长度约为1.1万米,按照旧施工工艺,管沟处理,挖沟、夯实、做混凝土垫层,按照全长1.1万米DN100的管道挖沟宽3倍管径,深08米,挖土方为11000×0.3×0.8=2640 m3。采用PE管材,挖沟宽为1.5倍管径将为1.1×0.15×0.8=1320 m3,少挖土方2640-1320=1320 m3。1.1万米管材按照每根6米一个焊口,将需要焊接1833个焊口,采用新工艺后1.1万米按照每根12米一个焊口,焊口数量916个,减少焊口917个节约大量人工费。
本工程采用新材料新技术新工艺使工程顺利竣工,减少了工作量,省略了好多工序,取得了好的经济效益。
聚乙烯(PE)管,广泛用自来水输送管道,PE管道具有连接可靠,耐化学腐蚀性能好、抗应力开裂性能好、低温抗冲击性能好、耐老化、耐磨性能好,可挠性好等优越性能,使用寿命可长达50年。在加工、使用及废弃过程中,不会对人体及环境造成不利影响,属于绿色建材。在小高层片区采用PE管作为小区内生活给水、消防用水,比采用镀锌钢管或内衬塑钢管节省成本,PE管的焊接连接比起钢管的丝扣连接或电焊连接节省人工、缩短工期,同样PE管重量比其他钢材轻,还节省二次搬运的人力。在施工过程中不断技术创新、完善操作工艺,有效地避免焊口易脱落的通病,大大提高了管道安装的施工质量,集中体现新材料、新工艺、新技术的综合利用水平,取得了显著的社会效益和经济效益。
施工特点
施工技术工艺先进、设备简单、操作简便、劳动强度低,敷设过程快捷方便。
能在炎热夏季和寒冷冬季使用,并能保证管道工程质量。
焊接口强度密封性好,热熔连接焊口强度比管材强度高,抗拉力、承压能力同管材本身相当或更高。施工时可以先在沟外连接后,再铺入管沟,可减少管沟内挖土方量。
焊口抗震、抗冲击性能好,在重物直接压过时不会导致焊口破裂,在使用过程中对于管道基础的适应能力强,在管道基础发生不均匀沉降和错位时也不容易损坏。
能适用于不同的沟槽,对沟底密实度和管沟平直要求不高,而且能保证管道敷设质量。
操作要点:
热熔承插安装,DN20~DN100mm规格一般采用此法,具体操作要点如下:
1按照图纸放线开挖管沟,施工时将管材、管件、机具运到现场,做好焊接准备。检查机电线路连接是否正确、可靠。确认电源与机具输入要求是否相匹配。检查焊接机状况是否满足工作要求,检查机具各个部位的紧固件有无脱落或松动。
2确定用管长度,用管剪剪断,并对焊接口部位清理干净。
3在管材上做承插深度标记,管材和管件的连接部位必须保持清洁、干燥、无油。
4将热熔器加温到210℃±10℃,热熔器要放在加热架上,并保持模具清洁无焊渣。
5把管端插入模具内,插到所标记的深度,同时把管件推到模具上达到标记处。加热时间应满足下表1。
热熔承插连接技术参数 表1
注:在环境温度低于5℃时,加热时间应延长50﹪。
6达到加热时间后,将管材和管件从加热模具上同时取下,迅速无旋转地沿同一中心轴线均匀插入到所标记深度,使接头处形成均匀凸缘。
7 在上表规定的时间内加工完成后立即对接头校正后自然冷却。
8 施工完必须做水、气压试验,在管道内充满水,排除测试管道内的空气后,将压力升到工作压力的1.5 倍,稳压1 小时,仔细观察压力表压力降不能大于0.05 Mpa,并沿管线检查,无泄漏,则管道强度试验合格;严密性试验压力是在工作压力状态下,压力不降同时检查各连接处不渗漏为试验合格。
9施工完毕试验合格方可堵管,填砂覆盖至管顶上方300mm,填砂并振动密实,填砂完毕后再回填土层。
热熔对接安装,DN100~DN630mm规格采用此方法,具体操作要点如下:
1将需要安装连接的两根PE管材同时放在相同管径热熔器夹具上,将对接口的端面严密接触,接触不严密时摆动端面的另一端,可以将每根管材另一端用可调支架托起至同一水平高度,保证管材(管件)中心线在同一平面。
2上一步操作完毕后用电动铣刀分别将管材端面切平整,确保两管材接触面能充分吻合,必须使两对接管中心线对齐,对接口不能错位。
3将电加热板升温到210℃±10℃,放置两管材端面中间,操作电动液压装置使两管材端面同时完全与电热板接触,管材与管件对接时由于管件壁厚必须先预热管件后同时熔融,加热操作按照表2规定。预热阶段,管材的卷边高度要控制在规定高度和宽度内。
4抽掉加热板要迅速准确,以免热量损失或熔融面被氧化或污染,不能损伤熔接面,再一次操作液压装置,使已熔融的两管材端面充分对接并锁定液压装置(防止反弹),操作力度和时间按照表1,熔融面接触后,其卷边高度必须严格按照表2操作;
5保持一定冷却时间并施加特定压力,注意不能有张力和机械应力,否则会影响熔接质量,气温较高时施工应在散热性好的阳棚内进行,冬季施工气温低于-5℃时,就应该在保温棚内进行施工,一般采用棉布覆盖在接口处进行保温冷却,避免出现冷脆现象;
6施工完必须做水、气压试验,同上。
7施工完毕试验合格方可隐蔽验收。
表2热熔对接连接技术参数
公称壁厚(mm) 第一步:预热 第二步:熔融 第三步:切换 第四步:对接
预热压力:0.15Mpa
预热温度:210℃ 预热时卷边高度h(mm) 管件先预热时间(秒) 压力:0.01Mpa
预热温度:210℃,加热时间(秒) 允许最大切换时间(秒) 对接时卷边高度h(mm)允许偏差±1 焊接压力:0.15Mpa
冷却时间(分)
2~3.9 0.5 5 30~40 4 1 4~5
4.3~6.9 0.5 10 40~70 5 1.5 6~10
7.0~11.4 1.0 20 70~120 6 2 10~16
1.2~18.2 1.0 30 120~170 8 4 17~24
20.1~25.5 1.5 40 170~210 10 5 25~32
28.3~32.3 1.5 50 210~250 12 7 33~40
注:在环境温度低于5℃时,加热时间应延长50﹪。
劳动组织:
每组焊接操作人员3人,搬运工3人,实际施工人员可根据工程量大小和工期长短确定若干组。为避免热熔和冷却时间较长,每组可使用夹具2-3台,相互替换使用。减少焊接操作人员的等待时间。
工程材料:
PE管及管件。对接热熔机、承插热熔机、夹具、管剪、旋转切刀、切割机、铣刀、试压泵。
质量控制
工程质量控制标准:
PE管水、气压试验按照《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002第9.2.5条进行。室外管网竣工交付使用前必须进行清洗,以出水口不含泥砂,进、出水口水颜色一致为合格。
质量保证措施:
管材切断必须使截面垂直于管轴线,切断管材一般使用管剪或切割工具,切割后管材断面应用铣刀将其铣平。管材连接断面必须无砂粒灰尘,干燥且无油污。准备熔融时要清理管腔内的杂物。校正两截面使其接触严密,使其在同一轴线上,错边壁厚不能大于10%;
管道热熔承插连接,必须无旋转的把管端插入加热模具,且插入到所标志的深度,同时无旋转的把管件推到加热模具上,达到规定标记处,加热到一定时间后立即将管材及管件同时取下,迅速无旋转地沿一条轴线均匀插入到所标志的深度,使接头处形成均匀熔焊圈。熔焊连接,接头连接严密,无渗漏。
对接管道焊接、面面接触要严密,加热板放置要正,抽出加热板要迅速,加压要按照工艺要求操作,操作时间和工艺要求按照表2。
用棉布擦净热熔板(模具),各种工具用完后要整齐放置在工具架上备用。
冬季施工(—5℃以下)時,室外环境温度较低,必须采取必要的加热保温措施,加热做法1、电加热带加热保温;加热做法2、喷灯加热空气保温;加热做法3、电暖风或采用其他对流转导辐射等方式加热管材管件,熔接5min后,方可撤除加热保温措施。
给水系统竣工前做系统试压必须合格,交付使用前,必须进行吹洗、消毒。
安全措施
1材料堆放不能太高,PE管的柔韧性较好容易受力变形,避免阳光曝晒以免老化。
2室外管道埋设深度较深,在管沟内施工时要注意松土塌方。临时用电必须符合临时用电规定。
3用电设备要使用插排,总开关要有漏电断路器,以免漏电使金属部件带电发生触电事故。
4施工人员佩戴安全冒,距离楼房较近施工时要有安全防护网,以免高空坠物伤及人员。
5加热板的温度可高达250℃,使用是要带防护手套,加热完毕后放入专用加热板支架上,以免烫伤管道或人员,加热板在运输前应使其冷却以免着火。
6使用铣刀时要确保管材端面清洁无杂物,以免损伤刮削刀片,铣完后待铣刀盘停止转动后,再取下铣刀进行存放。铣刀应放置在机架的安全位置上,使其主开关处于锁定位置。
环保措施
由于聚乙烯耐腐蚀性强,短料及铣刀铣出的废料要及时清理回收,并集中处理,禁止埋在管沟内,做到施工面清洁无废弃物,当日生产当日清理现场。
工程实例
临沂市某小区内设置地下水泵房,经过水处理完成后,泵房加压分为高低区通过本工程管道供至21栋住宅楼上,本小区为高层建筑,供水最高点为65米。室外给水管道辐射面积7.8万mm²。室内辐射面积为16万mm²。室外管道日输送量500m3。
本工程给水管道敷设长度约为1.1万米,按照旧施工工艺,管沟处理,挖沟、夯实、做混凝土垫层,按照全长1.1万米DN100的管道挖沟宽3倍管径,深08米,挖土方为11000×0.3×0.8=2640 m3。采用PE管材,挖沟宽为1.5倍管径将为1.1×0.15×0.8=1320 m3,少挖土方2640-1320=1320 m3。1.1万米管材按照每根6米一个焊口,将需要焊接1833个焊口,采用新工艺后1.1万米按照每根12米一个焊口,焊口数量916个,减少焊口917个节约大量人工费。
本工程采用新材料新技术新工艺使工程顺利竣工,减少了工作量,省略了好多工序,取得了好的经济效益。