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管材安裝簡便迅速，造價較低等顯著優(yōu)勢，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個級別。按照國際上統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)劃分為五個等級：PE32級、PE40級、PE63級、PE80級和PE100級，用于給水管道PE管的生產(chǎn)為高密度聚乙烯HDPE，其等級是PE80、PE100兩種(依據(jù)最小要求強(qiáng)度Minimum Required Strength的縮寫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（按國際標(biāo)準(zhǔn)測試計(jì)算值）。HDPE管在溫度190240之間將被熔化（不同原材料牌號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)場的太陽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接兩種方式，與不同材質(zhì)連接時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)用過程中，管道能否達(dá)到規(guī)定的長期使用壽命的一個關(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)對管材、管件進(jìn)行驗(yàn)收。2. 管溝的開挖管溝的開挖必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙或工程監(jiān)理指導(dǎo)的開挖路線及開挖深度進(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，所以有直管和卷盤類型，建議根據(jù)現(xiàn)場情況，需要焊接管件密集的地方，最好選擇直管方便施工；長遠(yuǎn)距離的可以選擇盤圈的HDPE管以減少焊接次數(shù)。 管溝的開挖寬度決定于管線的施工空間，所以建議短、直管線施工時可以選擇管溝外部焊接，減小開挖面積。3. 管溝底的準(zhǔn)備對于像供水、排污或長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，一般來說，管溝底的水平精度要求并不是很高。而對于重力排水系統(tǒng)，坡度的等級必須達(dá)到規(guī)定的要求。按照施工要求，開挖好的管溝底時應(yīng)比規(guī)定的等級挖深至少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） 熱熔對接焊接運(yùn)動村項(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、管材和配件測量尺寸，取材清理氧化層清潔焊接面，對接熱熔焊接焊接質(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)格型號和數(shù)量，確保施工正確性。 2) 在開挖好的管溝中，實(shí)際測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接處及管件擦拭干凈后將配件和管件對接，確保HDPE管和配件的貼合面干凈無雜質(zhì)，保證焊接配件和管材對接后垂直面成直線，管材和配件對接面無承重壓力。5） 接通電源,輸入(掃描)焊接配件數(shù)據(jù),確認(rèn)焊接時間無誤后開始焊接。焊接時間結(jié)束后，設(shè)備會提示焊接成功或者失敗。檢查焊接質(zhì)量，目測膨脹小栓頭是否漏出。6） 冷卻。按照PE配件上要求的時間對焊接管進(jìn)行冷卻，保證在冷卻過程中管材不被移動或受壓。5. HDPE管道的壓力測試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。測試時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

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。壓力測試要在管線回填之前進(jìn)行。壓力試驗(yàn)時，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)的測試壓力不應(yīng)超過管材壓力等級或系統(tǒng)中最低壓力等級的配件的壓力等級的1.5倍，開始時，應(yīng)將壓力上升到規(guī)定的測試壓力值并停留足夠的時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小時后再次查看壓力值，在壓力測試過程中，由于管子的連續(xù)膨脹將會導(dǎo)致壓力降產(chǎn)生，測試過程中產(chǎn)生一定的壓力降是正常的，并不能因此來證明管道系統(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)的測試壓力不應(yīng)超過管材壓力等級或系統(tǒng)中最低壓力等級的配件的壓力等級的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，開始計(jì)時，一般情況下，水密性試驗(yàn)應(yīng)穩(wěn)壓24小時，試驗(yàn)結(jié)束后，如果沒有明顯的泄露或壓力降，則通過水密性試驗(yàn)。本項(xiàng)目采用水作為測試介質(zhì)，給水系統(tǒng)要求測試壓力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，檢查壓降不超過要求壓力值的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，焊接配件不會由于管內(nèi)壓力或周圍地質(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中對給水管固定裝位置要求如下下圖是當(dāng)?shù)谽DA-RANU對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，無需預(yù)留管長；冬天，均無須預(yù)留管長。3. HDPE管道安裝時，如果操作空間太?。ㄈ纾汗艿谰?、吊頂內(nèi)施工等），應(yīng)采用電熔式連接方式。4. 熱熔承插連接時，加熱溫度不能過高、過長，溫度最好控制在21010，不然會造成配件內(nèi)擠出的熔漿過多，減少通水內(nèi)徑；承插時管件或管材接口處應(yīng)清潔干凈，不然會造成承插口脫開漏水；同時，要注意控制好管件的角度和方向，避免造成返工。5. 熱熔對接連接時，要求供電電壓在220240V之間，設(shè)備的工作電壓為40V