燃气聚乙烯(PE)管知识培训.ppt

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1、,培训人：*2023年8月,燃气PE管基础知识培训,*能源投资有限公司,PE管是聚乙烯合成的高分子材料，以聚乙烯为主要原料，加入抗氧化剂、炭黑及着色料等制造而成。基本分为两类：低密度聚乙烯LDPE（强度较低），高密度聚乙烯HDPE。国际上根据聚乙烯管的长期静液压强度（MRS）统一标准划分为五个等级：PE32级、PE40级、PE63级、PE80级和PE100级。燃气PE管为高密度聚乙烯HDPE，等级是PE80、PE100两种。PE80的MRS达到8MPa；PE100的MRS达到10MPa。MRS是指管受环向张应力强度（按国际标准测试计算值）。根据壁厚分为SDR11和SDR17.6系列。前者适用于

2、输送气态的人工煤气、天然气、液化石油气，后者主要用于输送天然气。,概 念,自1956年美国铺设第一条聚乙烯燃气管道以来，到70年代，在欧洲和北美，聚乙烯管道在燃气领域得到迅速的推广应用。法国1998年新敷设燃气管道几乎100%采用聚乙烯管道。,我国最早使用聚乙烯管输送城镇燃气是1982年在上海。进入21世纪后我国出现铺设PE燃气管的高潮，铺设小口径钢管地区会淘汰钢管，使用PE燃气管。至于各个城市里燃公司它所铺设的中压管网也应早日淘汰钢管使用PE燃气管。,PE管的发展,根据国际上成熟的和公认的经验，长期输送天然气的高压主干线目前还是使用大直径、高强度的涂塑钢管。但天然气输送到各个城市、地区后就要

3、铺设分送到用户的中压燃气管网，此时就是可使用聚乙烯管。,聚乙烯管材材料经历了三个发展阶段，即分为三代：第一代，低密度聚乙烯和“一型”高密度聚乙烯，其性能较差，相当于现在的PE63以下等级的聚乙烯管材材料。第二代，20世纪60年代出现，具有较高的长期静液压强度和抗开裂能力的中密度聚乙烯管材材料，即现在被称为PE80级聚乙烯管材材料。第三代，20世纪80年代出现了第三代聚乙烯管材专用料PE100。PE100是指在20条件下，聚乙烯管材在50年后仍能保持10MPa最小必须强度MRS，而且有优异的抵抗快速开裂裂纹增长的能力，其在机械性能方面明显提高。具有更强的耐压力、更薄的管壁、更高的硬度、更长的持久

4、强度、更高的安全系数。,PE管的发展,1.价格较一般金属管道便宜，施工更简便。2.低温抗冲击性好：PE管的低温脆温度极低，可在-60-60度范围安全使用。冬季施工时，不会发生管子脆裂。3.无锈蚀问题:无须进行管道防腐处理(内外防腐)，可耐多种化学介质的腐蚀和电腐蚀。4.阻力小:HDPE管道具有光滑的内表面,且不随使用时间变化,摩擦阻力小。光滑的表面和非粘附特性保证HDPE管道具有较传统管材更小的摩擦阻力，更高的输送能力，降低了管路的压力损失。5.连接可靠：PE管道系统之间采用电热熔方法连接，接头的强度高于管道本体强度。,PE管的优点,2023年8月,6.耐磨性好：HDPE管道与钢管的耐磨性对比

5、试验表明，HDPE管道的耐磨性为钢管的4倍。7.高韧性：聚乙烯管是一种高韧性的管材，其断裂伸长率一般超过500%，对管基不均匀沉降的适应能力非常强。也是一种抗震性能优良的管道。在1995年日本的神户地震中聚乙烯燃气管和供水管是唯一幸免的管道系统。8.便于施工安装：密度较低、重量较轻，可挠性好。密度仅为钢管的八分之一，容易搬运和安装。HDPE管道的柔性使得它容易弯曲工程上可通过改变管道走向的方式绕过障碍物。,PE管的优点,PE管的优点,9.抗应力开裂性好及良好的快速裂纹传递抵抗能力。：HDPE具有低的缺口敏感性、高的剪切强度和优异的抗刮痕能力，耐环境应力开裂性也非常突出。10.耐老化，使用寿命长

6、：使用寿命可长达50年。11.多种全新的施工方式：除了可以采用传统的开挖方式进行施工外，还可以采用多种全新的非开挖技术如顶管、定向钻孔、衬管、裂管等方式进行施工。这对于一些不允许开挖的场所，是唯一的选择。总之：聚乙烯(PE)埋地燃气管道圆满地解决了传统管道的腐蚀和接头泄漏两大难题。质量可靠，运行安全，维护简便，费用经济。,PE管的特性,PE管是一种高分子材料，温度对其影响较大。温度过低将导致其变脆，抗冲击强度和断裂伸长率下降；相反，温度过高又会使聚乙烯材料耐压强度下降。一般聚乙烯材料脆化温度约为-80，软化温度约为+120。我国规定PE管系统的工作温度范围：-2040。,紫外线长期照射，会加速

7、PE管老化。日照辐射量达到一定程度会明显降低管道的物理、化学性能，因此PE管不宜长期存放。运输要防暴晒，存放时要堆放于库房或棚内。管材从生产到使用期，存放时间不宜超过1年，管件不宜超过2年。,根据PE管的特性，PE管只能埋地敷设，不能架空敷设。,PE管材、管件的种类,聚乙烯燃气管材:国标目前分为SDR11和SDR17.6两个系列，管材的颜色有两种，一种为黄色管，一种是黑管加黄条。规格从32mm630mm；目前国内已应用的最大规格到D400mm。最新发布的ISO标准和欧洲标准和GB15558.1-2003已将管材的公称外径扩大到630mm。,聚乙烯管件:根据施工方法、用途的不同，可分为电熔管件和

8、热熔管件。根据生产方式的不同，可分为注塑管件和焊制管件两大类。大部分管件都可以采用注塑模具一次成型，但对于一些壁厚、体积、重量都较大的管件，可采用管材焊制加工的方法制造。采用焊制方法生产的管件一般有三通、四通和弯头，公称尺寸范围随着管材扩大；采用注塑方法生产的热熔管件有法兰、变径、弯头、等径三通、异径三通和端帽；电熔管件也是采用注塑方法生产的，其种类有电熔套筒、电熔变径、电熔弯头、电熔三通、电熔鞍型三通、电熔鞍型分支和端帽等。,PE管材、管件的规格和标志,PE管材完整的规格型号应包括以下内容：管道公称直径，用DN表示，外径用DE、D或表示；管壁厚度，用SDR表示；管材等级，如PE100级。如：

9、PE100 DN110 SDR11,PE管材、管件的规格和标志,管材标志的内容：,2023年8月,PE管材、管件的规格和标志,管件标志的内容：,PE管材（件）的采购和验收,1、原料的质量控制：原料的选择及质量控制十分重要。原料在生产前必须按标准要求进行检验，合格以后方可用于生产。原料只能是HDPE（高密度聚乙烯），只能是PE80HE和PE100。原材料性能是制品性能的首要保证。原材料的长期强度高，可以保证燃气管道足够长的使用寿命期间承受足够高的压力。原材料耐慢速开裂能力可以保证热熔焊接接头的牢固。而防止裂纹的快速开裂能力是可以保证燃气管道偶然开裂不会造成灾难事故。,一、采购的质量控制,2023

10、年8月,PE管材（件）的采购和验收,2生产过程的工艺控制：生产过程的工艺控制非常重要，在生产时要注意对工艺参数的设置及对物料熔体温度、熔体压力的监控。,PE管材（件）的采购和验收,3产品的出厂检验：按照GB15558.1的要求燃气用埋地聚乙烯管材，或管件都有出厂检测的要求。产品的检验包括外观、尺寸及物理性能，产品的外观主要检查是否有影响管材性能的沟槽、划伤、凹陷和杂质等；尺寸需测量外径、壁厚和长度，测量值应在允许偏差范围内。外观尺寸合格的管材抽样进行物理性能的测试。测试的项目有短期静液压强度（80，165小时）、断裂伸长率、热稳定性和熔体质量流动速率。以上性能试验与外观、尺寸等一起作为每批产品

11、的出厂检验项目。,2023年8月,PE管材（件）的采购和验收,二、采购的注意事项,我们在采购时必须以书面的形式向生产商或销售商下达采购函，必须明确采购PE管的质量、数量、规格型号等信息，明确PE管强度等级，SDR值，管径，生产日期要求，需货时间，单价，运输形式运输要求等。生产时期原则上不得超过3个月前，必须是最近3个月内生产出的产品。生产日期超过3个月的不得采购。,2023年8月,三、入库及验收,1、核对：以采购函为依据，核对到货的质量、数量、规格型号、产品的日产时期与采购函相一致。,PE管材（件）的采购和验收,2、质量验收：外观检查，检查到货PE管运输是否合规、颜色、不圆度、长度、是否有超过

12、规范要求的划痕，测量外径、壁厚及壁厚均匀度、标志、原料级别和牌号等。,3、资料收验：原材料的材质证明文件（进口原料：报关单、商检报告等）、产品合格证、产品质检报告等。而且资料要与收到实际产品相吻合。,焊接形式：a、电熔连接(电熔承插连接、电熔鞍形连接)b、热熔连接(热熔承插连接、热熔对接连接)不得采用螺纹连接和粘接 焊接原理：是聚乙烯管材、管件等材料进行熔合原理，该物料一般在190260的高温下融化，而冷却后又会凝固，回复原来坚硬的特性。,2023年8月,PE管的焊接形式及原理,2023年8月,电熔焊接,电熔焊接原理：是通过管件在生产过程中，预埋管件内径表面的电热丝，经通电后加热至管件内层及管

13、材外层被熔化成为一体，待冷却后，融合部分回复为固体，从而达到整合连接的目标。,2023年8月,热熔焊接,热熔焊接原理：是待焊接的管材（或管件）两个端面以一定的压力靠在一个预热好温度的热板上维持一定时间。当卷边高度达标后，调低压力进行吸热阶段。当吸热时间完成后，取出加热板，给待焊两端面施加一定的压力，使两个焊接面紧密接触，直到冷却完成，最终两个端面粘接在一起。,热熔焊接,焊接技术规则热熔对接,第二代对焊接设备：半自动焊机,焊接技术规则热熔对接,第二代焊接设备和第三代焊接设备对比,焊接技术规则热熔对接,电熔焊接设备：自动电熔焊接机特点介绍：a.全自动、手动和条形码三种输入方式；b.全过程的操作提示

14、；c.焊接周期全过程的电压、电流监控，保证焊接过程的完整性；d.内存达600个接口参数；e.结实耐用，全防水、防震设计，可在恶劣环境条件下工作。f.“电流监测”功能。发生管件过热时，可以自动中断焊接过程。热熔焊接设备：全自动热熔焊机特点介绍：a.焊接时间、温度、压力全自动控制;b.拖曳压力自动检测和补偿;c.加热板自动弹出，温度损失降到最少;d.焊接过程中各操作步骤实施全过程的自动监控和提示;e.快速夹持系统提高工作效率达30%f.焊接过程动态数据可打印、传输。,焊接设备,焊接工艺参数、注意事项,该工艺推荐温度为200235，施工时根据施工环境和材料可适当进行调整。,焊接工艺参数、注意事项,电

15、熔焊接注意事项,电熔连接的兼容性：A.电熔管件可连接不同级别的PE管材和不同壁厚的PE管材；电熔管件的颜色对兼容性无影响。B.如可将SDR11和SDR17.6的PE管材连接起来，但须捡查电熔管件适用的管材SDR范围。,特别注意：不同壁厚、不同PE级别、不同熔体流动速率的管材/管件，必须采用电熔连接，严禁使用热熔对熔连接。,PE管焊接兼容性,热熔对接的兼容性：A.热熔对接管件的PE级别及SDR应与管材的PE级别及SDR相同。B.颜色对兼容性无影响。C.不同PE级别、不同SDR的管材/管件不使用热容对接。D.高密度PE80管材/管件与中密度PE80管材/管件不宜热熔对接。,2023年8月,PE管焊

16、接兼容性,PE管焊接兼容性,燃气PE管焊接技术规则,2023年8月,燃气PE管焊接技术规则,管道连接,焊接技术规则热熔对接,热熔连接在聚乙烯管道连接中是一种常见的连接方法，也是最为经济的一种方法。,热熔对接是在设定的压力、时间和温度条件下，焊接界面被加热到熔接温度，然后互相连接。但是在聚乙烯管热熔对接过程中，易受环境及人为因素的影响。施工中必需严格按照规定的焊接工艺操作。,焊接技术规则热熔对接,焊接技术规则热熔对接,焊接技术规则热熔对接,（2）校直对接管材，控制其错位量不大于壁厚的10%或1mm，使对接处有足够的焊接面积，从而保证了焊接处的强度。清洁连接管材连接端部，并对连接面进行铣削，确保对

17、接面全部都是新面层，以确保对接面的清洁和规整。,焊接技术规则热熔对接,焊接技术规则热熔对接,焊接技术规则热熔对接,焊接技术规则热熔对接,焊接技术规则热熔对接,热熔焊接工艺流程图：,焊接技术规则热熔对接,对接关键工艺参数、压力与时间,焊接技术规则热熔对接,对接关键工艺参数、压力与时间,焊接技术规则热熔对接,2023年8月,焊接技术规则热熔对接,PE焊工必须遵守的焊接操作守则：,焊接技术规则热熔对接,PE焊工必须遵守的焊接操作守则：,焊接技术规则热熔对接,热熔对接质量控制,焊接技术规则热熔对接,焊接技术规则热熔对接,热熔对接几种焊接接头的原因分析：,2023年8月,热熔对接几种焊接接头的原因分析：

18、,焊接技术规则热熔对接,焊接技术规则热熔对接,热熔对接几种焊接接头的原因分析：,2023年8月,热熔对接几种焊接接头的原因分析：,焊接技术规则热熔对接,2023年8月,焊接技术规则热熔对接,热熔对接几种焊接接头的原因分析：,2023年8月,焊接技术规则热熔对接,焊接技术规则热熔对接,热熔对接质量的检验方法：,焊接技术规则电熔焊接,焊接技术规则电熔焊接,焊接技术规则电熔焊接,焊接技术规则电熔焊接,焊接技术规则电熔焊接,焊接技术规则电熔焊接,焊接技术规则电熔焊接,焊接技术规则电熔焊接,焊接技术规则电熔焊接,2023年8月,焊接技术规则电熔焊接,焊接技术规则电熔焊接,焊接技术规则电熔焊接,PE燃气管

19、道工程技术规程,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道存储运输,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道存储运输,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道应用范围,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道最大允许工作压力,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道管道的布置,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道管道的布置,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道管道的布置,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道管道的布置,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道管道的敷设,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道管道的敷设,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道管道的敷设,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道管道的敷设,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道管道的试验与验收,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道管道的试验与验收,2023年8月,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道管道的试验与验收,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道管道的试验与验收,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道管道的试验与验收,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道管道的试验与验收,PE燃气管道工程技术规程,PE燃气管道管道的试验与验收,PE（聚乙烯）燃气球阀,PE（聚乙烯）燃气球阀,PE（聚乙烯）燃气球阀,PE（聚乙烯）燃气球阀,PE（聚乙烯）燃气球阀,PE（聚乙烯）燃气球阀,谢谢大家！,