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hdpe 给水管
hdpe 给水管
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我国塑料管道发展很快,质量在不断提高。其中聚乙烯PE管由于其自身独特的优点被广泛的应用于建筑给水,建筑排水,埋地排水管,建筑采暖、输气管,电工与电讯保护套管、工业用管、农业用管等。其主要应用于城市供水、城市燃气供应及农田灌溉等领域。

特性效益

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我们以附件表格中《常见给(冷)水管道特性的比较》来进行分析

耐腐蚀性

聚乙烯具有优良的耐腐蚀性、较好的卫生性能和较长的使用寿命
聚乙烯为无惰性材料,除少量强氧化剂外,可耐多种化学药品侵蚀,且不易滋生细菌。众所周知钢管、铸铁管被塑料管所取代的原因不仅是因为塑料管材比其输水能耗低、生活能耗低、重量轻、安装简便迅速、造价低、寿命长、具有保温功能等,还因为塑料管耐腐蚀、不易滋生微生物等性能优于钢管及铸铁管。

柔韧性

聚乙烯具有独特的柔韧性和优良的耐刮痕的能力
聚乙烯管道系统的挠性有着巨大的技术经济价值。聚乙烯的挠性是一个重要的性质,它极大的提高了该材料对于管线工程的价值。良好的挠性使聚乙烯管可以盘卷,以较长的长度进行供应,避免了大量的接头和管件。

耐低温

聚乙烯具有非常突出的耐低温性能
PE管的低温脆化点为-70℃,优于其他管道。

断裂韧性

聚乙烯具有良好的快速裂纹增长断裂韧性
发生快速裂纹增长破坏时,裂纹可以100~45m/s速度快速扩展几百米至十几公里,造成长距离管路损坏,发生大规模泄漏事故,以及后续的燃烧爆炸(输天然气)或洪水(输水)事故。

使用规定

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一般规定

①管材、管件应具有质量检验部门的产品质量检验报告和生产厂的合格证。
②管材存放、搬运和运输时,应用非金属绳捆扎,管材端头应封堵。
③管材、管件存放、搬运和运输时,不得抛摔和剧裂撞击。
④管材、管件存放、搬运和运输时,不得曝晒和雨淋;不得与油类、酸、咸等其它化学物质接触。
⑤管材、管件从生产到使用之间的存放期不宜超过一年。

材料验收

① 接收管材、管件必须进行验收。先验收产品使用说明书、产品合格证、质量保证书和各项性能检验验收报告等有关资料。
② 验收管材、管件时,应在同一批中抽样,并按现行国家标准《给水用(PE)聚乙烯材》进行规格尺寸和外观性能检查,必要时宜进行全面测试。

存放

① 管材、管件应该存放在通风良好、温度不超过40℃的库房或简易的棚内。
② 管材应水平堆放在平整的支撑物或地面上。堆放的高度不宜超过1.5米,当管材捆扎成1mx1m的方捆,并且两侧加支撑保护时,堆放高度可适当提高,但不宜超过3m,管件应逐层叠放整齐,应确保不倒塌,并且便于拿取和管理。
③ 管材、管件在户外临时堆放时,应有遮盖物。
④ 管材存放时,应将不同直径和不同壁厚的管材分别堆放。

搬运

① 管材搬运时,必须用非金属绳吊装。
② 管材、管件搬运时,应小心轻放,排列整齐。不得抛摔和沿地拖曳。
③ 寒冷天气搬运管材、管件时,严禁剧烈撞击。

运输

①车辆运输管材时,应放在平车底上,船运时,应放置在平坦的船舱内。运输时,直管全长应设有支撑,盘管应叠放整齐。直管和盘管均应捆扎、固定,避免相互碰撞,堆放触不应有可能损伤管材的尖凸物。
②管件运输时,应按箱逐层叠放整齐,并固定牢靠。
③管材、管件在运输途中,应有遮盖物,避免曝晒和雨淋。

连接技术

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PE给水管连接方法:

聚乙烯管材与管材、管材与PE管、管材与配件,以及聚乙烯管与金属管之间的连接方式很多,不同的连接方式都有自身的优点和局限性,用户可根据管道直径、工作压力、使用场所等环境,选择合适的连接方式。城镇供水聚乙烯管道最常用的连接方式有:热熔连接、电熔连接、承插式柔性连接、法兰连接、钢塑过渡接头连接等。
1、热熔连接
热熔连接是用专用加热工具,在压力下加热聚乙烯管材或管件的待连接部位,使其熔融后,移走加热工具,施压将两个熔融面连在一起,在稳定的压力下保持一段时间,直到接头冷却。热熔连接包括热熔对接连接、热熔承插连接、热熔鞍型连接。[1]
2、电熔连接
电熔连接是用内埋电阻丝的专用电熔管件与PE管材或管件的连接部位紧密接触通电,PE管通过内埋的电阻丝加热连接部位,使其熔融连为一体,直至接头冷却。电熔连接可用于与不同类型和不同熔体流动速率的聚乙烯管材或插口管件连接。电熔连接分为电熔承插连接和电熔鞍型连接。
3、承插式柔性连接
聚乙烯管道承插式柔性连接是参照铸铁管和聚氯乙烯管(PVC-U)的承插式柔性连接原理开发的一种新型连接方式,PE管是在聚乙烯管材一端焊接一个经过加固的聚乙烯承口。承插式柔性连接是将聚乙烯管材一端直接插入管材或管件的特制的承口中,通过承口内的锁紧环压紧抗拉拔、橡胶密封圈压紧密封,达到连接PE管材和管件的目的。
4、法兰连接
法兰连接主要用于聚乙烯管道与金属管道或阀门、流量计、压力表等附属设备的连接。法兰连接主要由聚乙烯法兰连接件、钢制或铝制背压活套法兰、钢制或铝制法兰片、垫片或密封圈、螺栓、螺母等组成。法兰连接是通过紧固螺栓、螺母,使法兰连接件与法兰片紧密接触,达到连接目的。
5、钢塑过渡接头连接
钢塑过渡接头连接是采用通过冷压或其它方式预制的钢塑过渡接头来连接聚乙烯管道和金属管道。钢塑过渡接头内有抗拉拔的锁紧环和密封圈,通常要求其有良好的密封性能和抗拉拔、耐压性能要大于系统中聚乙烯管道。
以上就是PE管的连接方式,需要注意的是严禁以任何形式直接在聚乙烯管材、管件上车制管螺纹,采用螺纹连接;严禁采用明火烘烤聚乙烯管材、管件,直接连接。
发展到今天,聚乙烯的连接技术已经非常成熟可靠。统计数字表明,聚乙烯管的漏损率不到十万分之二,远远低于球墨铸铁管的2-3%,大幅度提高了管道的安全性和经济效益,这也是燃气管道较多的使用聚乙烯管的非常重要的原因。

粘接方法

1.管材、管件粘接前,应用干布将承口侧和插口外侧擦拭处理,当表面粘有油污时须用丙酮擦拭干净。
2.管材断面应平整、垂直管轴线并进行倒角处理;粘接前应画好插入标线并进行试插,试插深度只能插到原定深度的的1/3~1/2,间隙过大于时严禁使用粘接方法[2]
3.涂抹粘接剂时,应先涂抹承口内侧,后涂抹插口外侧,涂抹承。
口时应顺轴向由里向外均匀涂抹适量,不得漏涂或涂抹过量(200g/m2)。
4.粘接剂涂抹后,宜在1分钟内保持施加的外力不变,保持接口的直度和位置正确。
5.粘接完毕后及时将挤出的多余粘接剂擦净,在固化时间内不得受力或强行加载。
6.粘接接头不得在雨中或水中施工,不得在5℃以下操作。
7.连接程序:准备→清理工作面→试插→刷粘接剂→粘接→养护。

PE给水管的焊接步骤

PE给水管是以专用聚乙烯为原材料经塑料挤出机一次挤出成型,应用于城镇给水管网、灌溉引水工程及农业喷灌工程,特别适用于耐酸碱、耐腐蚀环境的塑料管材.由于PE管道采用热熔、电热熔连接,实现了接口与管材的一体化,并可有效抵抗压力产生的环向应力及轴向的抗冲应力,而且PE管材不添加重金属盐稳定剂,材质无毒,不结垢、不滋生细菌,避免了饮水的二次污染.PE给水管的焊接可以分为下面这几步,这几步至关重要.大家一定要留心看了.
(1)PE给水管焊接时,将两管轴线对中,先将两管端部点焊固定[3] .
(2)PE给水管与法兰盘焊接,应先将给水管插入法兰盘内,点焊后用角尺找正,找平后再焊接.法兰盘应两面焊接,其内侧焊接不得突出法兰盘封闭面.
(3)PE给水管壁厚在5mm以上时,应切割坡口,保证充分焊透.坡口成形可采用气焊切割或坡口机加工,但应清除渣屑和氧化铁,并用锉刀打磨,直至露出金属光
(4)钢管切割时,其割断面应与管子中心线垂直,以保证管子焊接完毕的同心度.
(5)法兰要垂直于管子中心线,表面要互相平行,法兰衬垫不得凸入管内,连接法兰的螺栓规格应与法兰配套,螺杆凸出螺母长度不得大于螺杆直径的1/2.
(6)焊接给水管时,管子接口要清除浮锈、污垢及油脂.
(7)法兰衬垫要按照图纸和规范要求选用,冷水系统采用橡胶垫,热水系统采用石棉橡胶垫.

PE给水管技术要求:

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尽管目前HDPE管道已经成功应用于许多领域,但在使用过程中仍需要注意以下几个事项:
1、熔接:热熔连接时,温度必须到210±10℃,应注意避免过火烧焦。
2、埋地:在管沟内工作时,必须考虑必要的安全措施。
3、测试:推荐以水为压力测试介质,在测试时,应采取措施防止管道运动或损坏。[4]
4、定位:聚乙烯材料不能被磁性定位设备所控制,可采用其它方法检测聚乙烯管线,包括示踪线、标示带、检测带、画线标示、电子标示系统和声控管线示踪方法进行探测。
5、气压:HDPE管道不能应用于高压气体输送领域。
6、应用范围:有些场合不推荐使用HDPE管道,请向供货商咨询其耐化学腐蚀性能。
7、静电:HDPE管道拌有高的静电,在易燃易爆气体场合,应采取相应的消除静电的措施。
8、冲击性能:HDPE管道抗冲性好,用锤子去敲打管道,应注意管道会产生一定的回弹力。
9、盘卷:盘卷的小口径HDPE管道象弹簧一样储存有能量,如果切开包装带,会产生较大的回弹力。
10、储存:如果管材必须堆积储存,那么应避免过高堆积,并且应直排堆放,如果管道的堆放不适当,管材可能会发生变形。
11、重量:尽管HDPE管道较其它传统管材轻,但仍具有一定的重量,因此在搬运和施工时应小心谨慎。
12、卸货:必须使用正确的卸货设施,应检查所有用于搬运的工具是否符合要求。

PE给水管热熔承插安装流程:

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(1)同时加热管材、管件,然后承插(承插到位后待片刻松手,在加热、承插、冷却过程中禁止扭动;
  (2)将热熔机模头加温至20左右;
  (3)用管剪根据安装需要将管材剪断;
  (4)自然冷却;[5]
(5)在管材待承插深度处标记号;
  (6)施工完毕经试验压验收合格后投入使用。

PE给水管热熔连接施工步骤:

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1、材料准备:将管道或管件置于平坦位置,放于对接机上,留足10-20mm的切削余量。
  2、切削:切削所焊管段、管件端面杂质和氧化层,保证两对接端面平整、光洁、无杂质。
  3、对中:两焊管段端面要完全对中,错边越小越好,错边不能超过壁厚的10%。否则,将影响对接质量。
  4、加热:对接温度一般在210-230℃之间为宜,加热板加热时间冬夏有别,以两端面熔融长度为1-2mm为佳。
  5、熔融对接:是焊接的关键,对接过程应始终处于熔融压力下进行,卷边宽度以2-4mm为宜。
  6、冷却:保持对接压力不变,让接口缓慢冷却,冷却时间长短以手摸卷边生硬,感觉不到热为准。
  7、对接完成:冷却好后松开卡瓦,移开对接机,重新准备下一接口连接。[6]

国家标准

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本标准与ISO 4427:1996的主要差异为:1.本标准仅包含PE 63、PE 80、PE 100材料制造的管材,不包含PE 32、PE 42材料制造的管材;2. 本标准增加了定义一章;3.对管材的性能要求,增加了
本标准与ISO 4427:1996的主要差异为:
1.本标准仅包含PE 63、PE 80、PE 100材料制造的管材,不包含PE 32、PE 42材料制造的管材;
2. 本标准增加了定义一章;
3.对管材的性能要求,增加了"断裂伸长率"项目;
4.增加了"检验规则"一章;
本标准与GB/T 13663-1992的差异为:
GB/T 13663-1992《给水用高密度聚乙烯(HDPE)管材》未采用国际标准制定。
自本标准实施之日起,同时代替GB/T 13663-1992
本标准的附录A为提示的附录。
本标准由国家轻工业局提出。

适用范围

准规定了用聚乙烯树脂为主要原料的材料,经挤出成型的给水用聚乙烯管材(以下简称"管材")的产品规格、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。本标准还规定了原料的基本性能要求,包括分类体系。
本标准适用于用PE63、PE 80和PE 100材料(见4.1)制造的给水用管材。管材公称压力为0.32MPa~1.6MPa,公称外径为16 mm~1000 mm。
本标准规定的管材适用于温度不超过40℃,一般用途的压力输水,以及饮用水的输送。

引用标准

下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T 2918一1998 塑料试样状态调节和试验的标准环境(idt ISO 291:1997)
GB/T 3681-1983 塑料自然气候曝露试验方法
GB/T 3682-1983 热塑性塑料熔体流动速率试验方法
GB/T 6ill-1985 长期恒定内压下热塑性塑料管材耐破坏时间的测定方法(eqv ISO/DP 1167:1978)
GB/T 6671.2一1986 聚乙烯(PE)管材纵向回缩率的测定(idt ISO 2506:1981)
GB/T 8804.2一1988 热塑性塑料管材拉伸性能试验方法 聚乙烯管材(eqv ISO/DIS 3504-2)
GB/T 8806一1988 塑料管材尺寸测量方法(eqv 1974)
GB/T 13021~199 1聚乙烯管材和管件炭黑含量的测定热失重法(neq 1986
GB/T 17219-1998 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准
GB/T 17391-1998 聚乙烯管材与管件热稳定性试验方法(eqv 1991)
GB/T 18251-2000 聚烯烃管材、管件和混配料中颜料及炭黑分散的测定方法
GB/T 18252-2000 塑料管道系统 用外推法对热塑性塑料管材长期静液压强度的测定























产品规格
本标准的管材按照期望使用寿命50年设计。
输送20℃的水,C最小可采用Cmin=1.25.由式(1)得到的不同等级材料的设计应力的最大允许值,见表3。
 不同等级材料设计应力的最大允许值
材料的等级
设计应力的最大允许值σ,Mpa
PE63
5
PE80
6.3
PE100
8
管材的公称压力(PN)与设计应力σs、标准尺寸比(SDR)之间的关系为:PN=2σs/(SDR-1)………………………….(2)
式中:PN与σs的单位均为兆帕。
使用PE63、PE100等级材料制造的管材,按照选定的公称压力,采用表3中的设计应力而确定的公称外径和壁厚应分别符合表4、表5和表6的规定。管道系统的设计和使用方可以采用较大的总使用(设计)系数C,此时可选用较高公称压力等级的管材。
PEM管具有质量轻且坚硬的特性,容易运输和保管。运输是以卡车运输为主,标准装载量如下。
品名
规格
装载量
8TON 11TON
D50(ROLL)
42R/L
50R/L
D75(ROLL)
22R/L
27R/L
D75(6M)
500本
D100
350本

D125
130本

D150
175本

D200
110本

D250
66本

D300
52本

D350
37本

D400
27本


D450
20本


D500
16本


D600
12本


D700
8本


D800
6本

管道装载量
8TON=2.3m×7m
11Ton=2.3m×9m
(注:图表上的量词“本”到底是多少?译者不清楚,只供参考)。
PE给水管施工安装:管理/保管

管理

A、经常把管径最大的堆在底面。
B、PEM管道内外面很光滑,为了防止滑下,装载时要把它安全地固定。
C、小口径直管或轻的管可以用手装卸。[7] 施工安装:管理/保管

保管

A、PEM管材要在干净的场地里保管。
B、长期保管时为了防止光线直射,应放置于室内或使用盖遮布。
C、把管堆在地面保管时,应除掉石头或其它锐利物,把地面整理平坦后堆放。
D、PEM管应远离热源,进行保管。
E、要注意在过高装载或堆积的情况下,管材会发生变形。
装载列数限制如下表
管径
装载列数
SDR18以下
SDR19—26
SDR26-32.5
D100
45
26
14
D150
31
17
10
D200
24
13
8
D250
17
10
6
D300
13
8
5
D350
12
7
4
D400
11
6
4
D450
10
6
4
D500
9
6
3
D600
7
4
3

公称外径
最小平均外径
最大平均外径
等级A
等级B
16
16.0
16.3
16.3
20
20.0
20.3
20.3
25
25.0
25.3
25.3
32
32.0
32.3
32.3
40
40.0
40.0
40.3
50
50.0
50.5
50.3
63
63.0
63.6
63.4
75
75.0
75.7
75.5
90
90.0
90.9
90.6
110
110.0
111.0
110.7
125
125.0
126.2
125.8
140
140.0
141.3
140.9
160
160.0
161.5
161.0
180
180.0
181.7
181.1
200
200.0
201.8
201.2
225
225.0
227.1
226.4
250
250.0
252.3
251.5
280
280.0
282.6
281.7
315
315.0
317.9
316.9
355
355.0
358.2
357.2
400
400.0
403.6
402.4
450
450.0
454.1
452.7
500
500.0
504.5
503.0
560
560.0
565.0
563.4
630
630.0
635.7
633.8
710
710.0
716.4
714.0
800
800.0
807.2
804.2
900
900.0
908.1
904.0
1000
1000.0
1009.0
1004.0
壁厚及偏差
管材的最小壁厚 ey,min等仪公称壁厚en。管材任一点的壁厚公差应符合表 9 的规定。
表9 任一点的壁厚公差
最小壁厚
公差
最小壁厚
公差
最小壁厚
公差
>
>
>



25.0
25.5
5.0
45.0
45.5
9.0



25.5
26.0
5.1
45.5
46.0
9.1
2.0
3.0
0.5
26.0
26.5
5.2
46.0
46.5
9.2
3.0
4.0
0.6
26.5
27.0
5.3
46.5
47.0
9.3
4.0
4.6
0.7
27.0
27.5
5.4
47.0
47.5
9.4
4.6
5.3
0.8
27.5
28.0
5.5
47.5
48.0
9.5
5.3
6.0
0.9
28.0
28.5
5.6
48.0
48.5
9.6
6.0
6.6
1.0
28.5
29.0
5.7
48.5
49.0
9.7
6.6
7.3
1.1
29.0
29.5
5.8
49.0
49.5
9.8
7.3
8.0
1.2
29.5
30.0
5.9
49.5
50.0
9.9
8.0
8.6
1.3
30.0
30.5
6.0
50.0
50.5
10.0
8.6
9.3
1.4
30.5
31.0
6.1
50.5
51.0
10.1
9.3
10.0
1.5
31.0
31.5
6.2
51.0
51.5
10.2
10.0
10.6
1.6
31.5
32.0
6.3
51.5
52.0
10.3
10.6
11.3
1.7
32.0
32.5
6.4
52.0
52.5
10.4
11.3
12.0
1.8
32.5
33.0
6.5
52.5
53.0
10.5
12.0
12.6
1.9
33.0
33.5
6.6
53.0
53.5
10.6
12.6
13.3
2.0
33.5
34.0
6.7
53.5
54.0
10.7
13.3
14.0
2.1
34.0
34.5
6.8
54.0
54.5
10.8
14.0
14.6
2.2
34.5
35.0
6.9
54.5
55.0
10.9
14.6
15.3
2.3
35.0
35.5
7.0
55.0
55.5
11.0
15.3
16.0
2.4
35.5
36.0
7.1
55.5
56.0
11.1
16.0
16.5
3.2
36.0
36.5
7.2
56.0
56.5
11.2
16.5
17.0
3.3
36.5
37.0
7.3
56.5
57.0
11.3
17.0
17.5
3.4
37.0
37.5
7.4
57.0
57.5
11.4
17.5
18.0
3.5
37.5
38.0
7.5
57.5
58.0
11.5
18.0
18.5
3.6
38.0
38.5
7.6
58.0
58.5
11.6
18.5
19.0
3.7
38.5
39.0
7.7
58.5
59.0
11.7
19.0
19.5
3.8
39.0
39.5
7.8
59.0
59.5
11.8
19.5
20.0
3.9
39.5
40.0
7.9
59.5
60.0
11.9
20.0
20.5
4.0
40.0
40.5
8.0
60.0
60.5
12.0
20.5
21.0
4.1
40.5
41.0
8.1
60.5
61.0
12.1
21.0
21.5
4.2
41.0
41.5
8.2
61.0
61.5
12.2
21.5
22.0
4.3
41.5
42.0
8.3



22.0
22.5
4.4
42.0
42.5
8.4



22.5
23.0
4.5
42.5
43.0
8.5



23.0
23.5
4.6
43.0
43.5
8.6



23.5
24.0
4.7
43.5
44.0
8.7



24.0
24.5
4.8
44.0
44.5
8.8



24.5
25.0
4.9
44.5
45.0
8.9



静液压强度
管材的静液压强度应符合表10要求。
表10 管材的静液压强度
序号
项目
环向应力
要求
PE63
PE80
PE100
1
20℃静液压强度()
8.0
9.0
12.4
不破裂,不渗漏
2
80℃静液压强度()
3.5
4.6
5.5
不破裂,不渗漏
3
80℃静液压强度()
3.2
4.0
5.0
不破裂,不渗漏
80°C静液压强度(165h)试验只考虑脆性破坏。如果在要求的时间(165h)内发生韧性破坏,则按表11选择较低的破坏应力和相应的最小破坏时间重新试验。[8]
表11 80℃时静液压强度(165h)再实验要求
PE63
PE80
PE100
应力
最小破坏时间
应力
最小破坏时间
应力
最小破坏时间
3.4
285
4.5
219
5.4
233
3.3
538
4.4
283
5.3
332
3.2
1000
4.3
394
5.2
476


4.2
533
5.1
688


4.1
727
5.0
1000


4.0
1000


物理性能
管材的物理性能能应符合表12要求。当在混配料中加入回用料挤管时,对管材测定的熔体流动速率(MFR)(5kg,190℃)与对混配料测定值之差,不应超过25%。
表12 管材物理性能要求
序号
项目
要求
1
短裂伸长率,%
≥350
2
纵向回缩率(110℃),%
≤3
3
氧化诱导时间(220℃),
≥20
4
耐厚性
(管材累计接受≥老化能量后)
80℃静液压强度(),实验条件同10
不破裂,不渗漏
短裂伸长率,%
≥350
氧化诱导时间(200℃),
≥10
1)仅适用于蓝色管材。
卫生性能
用于饮用水输配的管材卫生性能应符合GB/T 17219的规定。

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