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淺談鋼絲網骨架複合管施工安裝

來源:http://www.x5o.net/news11839.html   發布時間:2018/8/20 11:43:00

Steel wire mesh and plastic (PE) compositepipe 鋼絲網骨架塑料(聚乙烯)複合管,簡稱PSP管,是用高強度過塑鋼絲網骨架和熱塑性塑料聚乙烯為原材料,鋼絲纏繞網作為聚乙烯塑料管的骨架增強體,以高密度聚乙烯(HDPE)為基體,采用高性能的HDPE改性粘結樹脂将鋼絲骨架與内、外層高密度聚乙烯緊密地連接在一起,使之具有優良的複合效果(其結構見圖1)。這種新型管材的發明及使用已超過10年的曆史,在中國及國際衆多工程中獲得廣泛應用。随着人們環保意識的提高以及對健康的關注,鋼絲網骨架塑料複合管近年來已在許多安裝工程中得到應用,本人結合管道安裝的施工經驗和質量監督檢查經曆,淺談鋼絲網骨架塑料複合管安裝。

鋼絲網骨架複合管施工安裝


1??新型鋼絲網骨架塑料複合管的顯著特點
(1)抗蠕變性能好,持久機械強度高。由于塑料在常溫及應力作用下會發生蠕變,在較高持久應力作用下會發生脆性斷裂,因此純塑料管材的許用應力及承壓能力很低(一般在1.0MPa以内)。而鋼材的機械強度約是熱塑性塑料的10倍左右,且在塑料的使用溫度範圍内十分穩定不發生蠕變。将鋼絲網骨架與塑料材料複合後,鋼絲網骨架可有效的約束塑料的蠕變,使塑料本身的持久強度也大大地提高。因此,鋼絲網骨架塑料複合管的許用應力比塑料管提高了一倍。具有超過普通純塑料管的強度、剛性、抗沖擊性,類似于鋼管的低線膨脹系數和抗蠕變性等特點。
(2)剛性、耐沖擊性好、尺寸穩定性好,又有适度柔性、剛柔相濟。鋼的彈性模量通常是高密度聚乙烯彈性模量的200倍左右,由于鋼絲網骨架的加強作用使鋼絲網骨架塑料複合管的鋼性、耐沖擊性及尺寸穩定性優于任何一種純塑料管材。且鋼絲網骨架本身又是一種柔性結構,從而使複合管在軸向上也有一定柔性。克服了塑料管的快速應力開裂現象,因此具有剛柔結合的優點,在卸裝、運輸、安裝的适應性及如何運行的可靠性方面均表現優異。地上安裝可節省支座數量,成本低;地下安裝可有效承受由于沉降、滑移、車輛等造成的突發性沖擊荷載。小口徑管材可适當彎曲,随地勢起伏布置或蛇形布置,節省管件
(3)熱膨脹系數小。鋼絲網骨架塑料複合管在網狀鋼骨架的約束下,複合管材的熱膨脹性大大改善,低于任何一種常用的塑料管材,實驗結果表明,埋地管道安裝時,一般可不用熱補償裝置,管材采用蜿蜒狀鋪設即可起到吸收(或釋放)的作用,從而使安裝成本降低。
(4)不會發生快速開裂。純塑料管特别是大口徑純塑料管在低溫時持久環向應力的作用下,易産生由局部缺陷、應力集中造成的快速開裂,因此目前國際上對管材塑料的抗快速開裂性能提出了很高的要求,而低碳鋼不存在脆性斷裂的問題,鋼網的存在使塑料的變形及應力均不會達到使其産生快速開裂的臨界點。因此從理論上講,鋼絲網骨架塑料複合管不存在快速開裂。
(5)鋼、塑兩種材料複合均勻可靠。目前市場上的塑料複合管由于鋼、塑之間的複合面是連續規則的接口,長期使用在交變應力的作用下易脫層,導緻連接處洩露。與内襯塑鍍鋅鋼管相比,鋼絲網骨架塑料複合管是網狀結構通過專門的熱熔膠使塑料與鋼絲網緊密結合且渾然一體。兩種材料相互約束力大而均勻,應力集中小。
(6)雙面防腐。鋼絲網骨架通過專用熱熔膠複合在塑料之中,管材内外表面具有相同防腐性能,耐磨,内壁光滑,輸送阻力小,不結垢,不結蠟,節能效果明顯,用于埋地輸送及有腐蝕性環境條件下更加經濟方便。
(7)自示蹤性好。由于鋼絲網骨架的存在,使埋入地下的鋼絲網骨架塑料複合管可以用通常的磁性探測的辦法尋找定位,避免由于其他挖掘作業造成的破壞。
(8)導熱系數低,冬季使用外壁不需保溫,夏季使用亦不結露。
(9)衛生無毒,無污染環境,無二次污染。
(10)專用電熔接頭,品種多樣,安裝十分快捷可靠。
2??鋼絲網骨架塑料複合管安裝
2.1 施工流程
管溝開挖→管材、管件現場檢查→管材、管件搬運及安裝就位→管肋支撐調整→電熔焊接→冷卻→回填至-500mm→分段強度、嚴密壓力試驗→回填至地坪标高→管道整體密閉性壓力試驗→與系統管網連接→工程驗收。
2.2 檢驗
施工前應對管材、管件進行檢驗,是否符合标準要求,如外觀、尺寸、及其他要求,不符合要求的一律不得投入到使用。
2.3 下料
由于管道的轉彎、開三通與變徑時,需要待定的長度,根據所需圖紙設計的長度尺寸,将管材截斷。管長應考慮管件的承插深度、管口打磨餘量(切割平整的可不給考慮)及增加上的封口環厚度(一般為3~5mm)。
2.4 管材表面預處理
為了提高熔接性能,管材的熔接面需去氧化層。De50~De200管道宜采用手刮刀(玻璃片),由于小口徑管壁較薄,隻要去除氧化層為宜。De250~De500管道宜采用打磨處理,提高效率。去氧化層時應均勻刮整個周邊,面面俱到,不允許漏刮。刮削長度大于管件承插深度30mm。管件内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,刮好後要用帶酒精(95°以上)或丙酮的清潔抹布或棉紗做好内外管材、管件表面的清潔,使熔接面不許有泥、油、及其它污物。
2.5 承插組裝
組裝時要保證管件、管材端口幹燥,不充許有水珠進行裝配。預先在管材端口做好管件的承插深度記号,确保管材承插到位(如圖2所示),保證熔接質量。如承插不到位,加熱部分露空,融熔接面積減少,承壓能力大大降低,且焊接時管件内将會塑料熔塌,造成管件焊穿。承插時先将管件套在管材的一端,稍緊時采用榔頭輕輕敲打而進。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。承插時記号剛好外露管件邊緣,不允許有過插、未插到位、管件不居中等現象。安裝完後,将管件與管材連接處調整到同一個同心度、水平度,管件處不能出現嚴重的V字型,一般角度不超過15度。
2.6.3 電熱熔焊接步驟
(1)接電源。焊機電源有220V及二相380V兩種,使用前務必核對清楚。所使用的電纜緻少3×6+1mm 2 規格,如輸送的距離過長,電纜需适當加粗,減少線損。
(2)試焊機。接好電源後,對焊機進行調試,檢查能否正常工作。
(3)接管件。将焊機的輸出線與管件的接線柱連接好,不得有松動,導緻接觸不良。
(4)開始焊接。焊接按起動“按鈕”時,電壓、電流“調節器”必須回零位置。起動後,緩慢調整電壓電流“調節器”使電壓、電流到設定值,調節時不能過快,一般以電壓逐一上漲為準。
(5)調整參數。焊接時可能出現電壓、電流有上漲過快,由于天氣、配合間隙、材料不同使焊接參數有所影響等,即應根據不同情況對參數做暫停、延長、縮短等調整。
(6)記錄參數。焊接時記錄好焊接參數,以便對施工質量跟蹤分析。
(7)焊接完畢。完成焊接後,拆除輸出線與管件的連接。觀察管件溫度是否正常,左右前後溫度有無較大差異,冒料是否影響美觀。在寒冷氣候(-5℃以下)和大風環境條件下進行焊接連接操作時,應采取保護措施(可在管件安裝、焊接處通過搭建簡易棚升溫),未采取措施的不能進行施工。
2.6.4 電熱熔連接的要點
(1)焊接前,應對管材部位的表面進行預處理,使用砂輪片将表面打毛,去除氧化層,暴露新鮮材料。處理後應保證有比較緊密的配合尺寸,保證打磨圓滑、均勻。
(2)施工現場應有一個萬用表對管件的發熱組件部分進行檢測,檢測合格後的管件表明内部電路系統完整,可以按照産品說明書要求的參數進行通電熔接。
(3)電熔焊接的關鍵因素是對焊接溫度及塑料熔體壓力進行嚴格的控制。通過對工作電壓、電流和時間的優化控制能量的輸入,将熔體保持焊接部位并形成一定的内壓力。焊接時的内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及由此産生的發熱絲的移動,使焊接部位保持了一定的内壓力,從而保證了焊接的效果。實踐證明,熔接的最佳溫度是180℃~230℃之間。
(4)管材與管件配合的均勻性也對焊接的效果産生很大的影響。管材、管件兩者之間連接界面的間隙越均勻,意味着焊接部位的圓周上的熔化溫度會均勻提高,在相同的時間内達到熔化溫度;反之,間隙偏差過大,導緻焊接區域無法同時達到熔化溫度,使得焊接不均勻,焊接效果不良。管件間隙以0.5~1.5mm為最佳。
(5)在熔合及冷卻過程中,不得移動、轉動接頭的部位及兩側的管道,不得在連接部位和管道上施加任何外力。電熔連接承插深度、加熱時間及冷卻時間應符合表1要求。

鋼絲網骨架複合管施工安裝


2.7 試壓
試壓驗收前,試壓管段除管道接口外露外,管頂覆土厚度不小于0.5m,必要時需設置臨時支撐,使管道在承壓時不産生運動。當管道最後一個焊接頭焊完一小時以上,方可注水進行壓力試驗。
3??管道安裝時應注意的問題
(1)鋼絲網骨架聚乙烯複合管架空敷設時,支架、吊架(托架)應采用橋梁式托架架空。采用金屬支架時,支架與管道接觸面應設置橡膠類彈性保護填層。
(2)搬運管道必須輕擡,輕放,嚴禁在溝槽内拖拉或用鏟車,叉車,拖拉機牽引等設施運管材。
(3)管道埋地敷設,管道上無承插接頭時,管道最小彎曲半徑應符合表2規定,管道上有承插接頭時,管道彎曲半徑不小于125D。

鋼絲網骨架複合管施工安裝


(4)DN100mm以下的埋地管道宜蛇形敷設,并可随地形彎曲敷設。
(5)DN100mm以上的埋地管道有充分的土壤阻力消除應力,無需預留管長。
(6)管道和其他材質的管材、管件連接處應設置獨立的混凝土支撐件;與金屬閥門、消火栓連接處需設閥門井,且開啟閥門等力矩不得直接作用在管道系統上。
(7)在安裝閥門時,閥門的重量不能直接作用在管材或管件上,應采取防止造成外加拉應力的措施。口徑大于100mm閥門應設支墩,必須進行足夠的加固。在閥門井内應設置卡環、短接、支墩等固定閥門的裝置(如圖3所示)。

鋼絲網骨架複合管施工安裝


(8)管道試壓合格後的大面積回填,管道内應充滿水,不應在空管狀态全面回填。回填過程中注意防止管道位移和産生破壞管道的現象。
4??結束語
新型鋼絲網骨架塑料複合管的安裝施工不是一項十分複雜的技術工作,但連接質量卻與施工人員的素質和工作态度有很大的關系。目前安裝存在的質量問題,主要因操作人員普遍對PSP管道連接結構機理理解不深,操作者不清楚安裝質量标準,把握不好安裝要點造成的。所以,工程技術人員隻有及時了解掌握各種新材料、新技術、新工藝的标準要求,并加強對施工人員的教育培訓,注重施工經驗積累,才能确保鋼絲網骨架塑料複合管等新型管材的安裝質量符合标準和要求。

鋼絲網骨架複合管施工安裝

2.6 管道電熱熔連接
鋼絲網骨架塑料複合管一般可采用電熱熔連接和法蘭連接兩種連接方式。
2.6.1 電熱熔連接的原理
電熱熔連接是将複合管材插到電熱熔管件中,對預埋在管件内表面的電熱絲通電使其發熱。管件内表面被熔化而産生熔體,熔體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産生熔體,兩種熔體互相纏繞在一起,冷卻成型後,管材與管件便緊密連接為一體。
2.6.2 電熱熔連接的優點
(1)電熱熔焊接技術施工方便、迅速,可實施連續安裝組對,統一焊接。
(2)焊接可靠性好。與其它連接方式相比,強度和密封性好。
(3)保持管道内壁光滑,不影響流通面積。
(4)适用于不同的牌号、不同熔融指數的HDPE原料生産的管材管件的連接。

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