李同華 邢士波 王相民 何慶坤
(山東龍泉管道工程股份有限公司,山東 淄博 255000)
目前,隨著“西氣東輸”等重大工程的實(shí)施,作為連結(jié)油氣等資源和人們?nèi)粘I畹募~帶,管道運(yùn)輸以其高效低耗﹑安全可靠的優(yōu)勢(shì),愈加受到人們的重視。隨著當(dāng)前管道市場(chǎng)的發(fā)展,聚乙烯管在管道市場(chǎng)上占有一席之地,聚乙烯管的使用領(lǐng)域日益廣泛,其中給水管和燃?xì)夤苁瞧鋬蓚€(gè)最大的應(yīng)用市場(chǎng),國(guó)際上把聚乙烯管分為五個(gè)等級(jí),即PE32﹑PE40﹑PE63﹑PE80﹑PE100。 從1982年起,我國(guó)開(kāi)始使用高密度聚乙烯燃?xì)夤埽垡蚁┕懿牡陌l(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段,從PE63﹑PE80到第三代聚乙烯PE100,相對(duì)于PE80,第三代聚乙烯具有很多優(yōu)點(diǎn),管壁硬度更大﹑不易劃傷,管壁更薄﹑流通量大,質(zhì)量輕﹑施工方便,耐壓性能更強(qiáng),更經(jīng)濟(jì)。
聚乙烯管的連接,是整聚乙烯管安裝過(guò)程中最重要的工序,連接技術(shù)的優(yōu)劣,直接關(guān)系到燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效果和使用壽命。實(shí)踐證明,聚乙烯管最易損壞和泄露的部位,就是管道接口,聚乙烯管連接方式與金屬管道相比不同,比如鋼管一般采用傳統(tǒng)連接方式,主要有焊接或法蘭連接,聚乙烯管的管件連接形式有3種。
首先是熱熔承插連接。用專(zhuān)用帶胎膜的加熱板將被焊件加熱,當(dāng)內(nèi)表面到規(guī)定溫度后,將外表面加熱件插入內(nèi)表面加熱件中去,冷卻后產(chǎn)生一個(gè)新的接口。
其次是電熔連接。管件本身有電子發(fā)熱元件,當(dāng)給發(fā)熱元件通過(guò)一定時(shí)間的控制電流,管材管件連接部位被熔化。從而形成牢固的的接口。
最后是熔對(duì)接連接。將加熱板在對(duì)好的兩端加熱一定時(shí)間后抽掉加熱板,將要焊的兩端在一定壓力下迅速對(duì)接一起,直到接口冷卻下來(lái)。
聚乙烯管本身采用熔接連接,本質(zhì)上保證了接口材質(zhì)﹑結(jié)構(gòu)與管體本身的統(tǒng)一性,實(shí)現(xiàn)了接頭與管材的一體化。其接口的抗拉強(qiáng)度與爆破強(qiáng)度均高于管材本體,可有效抵抗內(nèi)壓力產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力軸向應(yīng)力。因此,與其他機(jī)械接頭相比,密封性能相對(duì)良好。另外聚乙烯管具有很好的耐腐蝕性能,使用壽命長(zhǎng),可耐多種化學(xué)介質(zhì)的侵蝕,不需防腐處理。聚乙烯管同時(shí)也是一種高韌性管材,對(duì)管基礎(chǔ)不均勻沉降和錯(cuò)位的適應(yīng)能力非常強(qiáng),抗震性好。聚乙烯管道重量輕,為鋼管的1/8,施工方便,從而降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,所以在可以預(yù)期的未來(lái),聚乙烯管會(huì)得到較為廣泛的應(yīng)用。
聚乙烯管材早在上個(gè)世紀(jì)50年代后期國(guó)外就已經(jīng)應(yīng)用于輸水,60年代后期開(kāi)始應(yīng)用于燃?xì)廨斔停两褚延薪?0年的歷史。美國(guó)1960年以后開(kāi)始鋪設(shè)聚乙烯管,70年代后新鋪設(shè)的燃?xì)夤?0%都是聚乙烯管。1985年國(guó)際慕尼黑會(huì)議上通過(guò)了ISO/DIS4437B國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),聚乙烯管在燃?xì)庵械氖褂靡驯淮蠖鄶?shù)國(guó)家所認(rèn)可,聚乙烯管從管材選用,成型,管道焊接,施工以及對(duì)焊接工人的要求和管道的一定行政管理都列入到各種規(guī)范之內(nèi),使聚乙烯管的應(yīng)用成為完整的系統(tǒng)工程。發(fā)達(dá)國(guó)家聚乙烯管的鋪設(shè)量占新鋪設(shè)燃?xì)夤艿赖?0%以上。
我國(guó)自上世紀(jì)七十年代初即開(kāi)始生產(chǎn)聚乙烯管,八十年代初,在改革開(kāi)放的形勢(shì)下,迎來(lái)了以聚乙烯管道代替鋼管用于燃?xì)廨斉涞男聲r(shí)期。1995年,國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局﹑建設(shè)部分別頒發(fā)了聚乙烯燃?xì)夤懿末p管件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和工程技術(shù)的行業(yè)規(guī)程。后來(lái)建設(shè)部等5個(gè)部﹑局于1997年及1999年兩次聯(lián)合發(fā)布的有關(guān)化學(xué)管材的發(fā)展規(guī)劃和推進(jìn)化學(xué)建材產(chǎn)業(yè)化的文件中要求:推廣應(yīng)用硬聚氯乙稀(UPVC)﹑聚乙烯(PE)﹑玻璃鋼夾砂管(RPMP)﹑塑料金屬?gòu)?fù)合管等;大力開(kāi)發(fā)新型復(fù)合改性塑料供水管。經(jīng)過(guò)近些年的發(fā)展,聚乙烯燃?xì)夤艿涝趪?guó)內(nèi)得到已大面積的推廣應(yīng)用,成為市政中低壓燃?xì)夤艿赖闹饕贩N。
近年我國(guó)在新疆等地都開(kāi)發(fā)出儲(chǔ)量較大的天然氣田,國(guó)家正在建設(shè)跨越全國(guó)的天然氣輸送管網(wǎng),根據(jù)相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范,一般長(zhǎng)途輸送天然氣的高壓主干線(xiàn)采用大直徑的高強(qiáng)度鋼管,但是天然氣輸送到各個(gè)地區(qū)后分送到用戶(hù)的中壓鋪設(shè)燃?xì)夤芫W(wǎng)主要應(yīng)用聚乙烯管,這里可以預(yù)見(jiàn)的是聚乙烯管將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。
聚乙烯管的發(fā)展,立足積極吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù),走引進(jìn)﹑消化吸收和自主開(kāi)發(fā)相結(jié)合的道路,提高聚乙烯管加工設(shè)備和模具的制造水平,在提向國(guó)產(chǎn)聚乙烯管主機(jī)設(shè)備的機(jī)電儀一體化水平﹑制造精度﹑可靠性,同時(shí)加大我們本行業(yè)的創(chuàng)新力度,根據(jù)市場(chǎng)的需求,大力開(kāi)發(fā)新品種。比如國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的新型 PVC/FRP/PE 復(fù)合管是針對(duì)煤礦抽放瓦斯領(lǐng)域開(kāi)發(fā)研制的一種抽放瓦斯專(zhuān)用管道,它由三層結(jié)構(gòu)纏繞粘結(jié)復(fù)合而成,從內(nèi)到外依次為空心層﹑加強(qiáng)層﹑韌性層,聚乙烯(PE)材料制成。由于瓦斯管在運(yùn)輸安裝和礦井下使用時(shí),難免發(fā)生碰撞,導(dǎo)致管道表面刮傷甚至開(kāi)裂,影響管道使用壽命。聚乙烯材料韌性大﹑抗沖擊的優(yōu)良性能很好地解決了這一問(wèn)題,既能抵抗外界磕碰等沖擊,又很好的保護(hù)了內(nèi)部的加強(qiáng)層和空心層,使管道整體性能得以提高。作為生產(chǎn)企業(yè)也需要與協(xié)會(huì)和主管部門(mén)要密切合作,重視研新技術(shù),也要加大推廣聚乙烯管應(yīng)用的力度。
隨著管道技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,目前,國(guó)內(nèi)已從過(guò)去單一型管材發(fā)展到多元管材,因此如何正確合理應(yīng)用適宜管材,既保證其運(yùn)行功能,延長(zhǎng)使用壽命,又能降低造價(jià)具有重要意義,其中聚乙烯管具有耐腐蝕和施工速度快等優(yōu)勢(shì),相信在不久的將來(lái)會(huì)越來(lái)越為管道輸送行業(yè)所接受,并推廣使用。
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