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目前城市中压燃气管道穿越工程选用的钢管有无缝钢管和焊接钢管两类:无缝钢管一般选用GB/T8163-2008《输送流体用无缝钢管》,材质为20号钢。焊接钢管一般选用GB/T3091-2008《低压流体输送用焊接钢管》,材质为Q2358。PE燃气管一般选用GBl5558.1-2003《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第1部分:管材》,材质分别为PEl00和PE80,标准尺寸比为SDRll。聚乙烯是无极性的饱和脂肪烃长链聚合物,因此PE燃气管与钢管管材性能指标完全不同。由于聚乙烯材料的蠕变与应力松弛特性,使聚乙烯的强度是时间的函数,单纯材料的力学性能数据对实际工程没有指导意义。长期静液压强度、耐快速裂纹扩展和耐慢速裂纹增长是聚乙烯材料的关键三项力学性能指标。
从管材性能分析,钢管的抗拉强度、屈服极限高,因而管道抗外力破坏、抗扭曲能力强;聚乙烯PE燃气管强度低,但使用寿命长,且优异的耐快速、慢速裂纹扩展性能保证了城市中压燃气管道的性。同时聚乙烯管道断裂延长率非常高,使得管材具有非常优异的柔韧性,良好的柔韧性也使聚乙烯管道具备了优良的抗划痕能力、抗不均匀沉降及抗震性。另外聚乙烯材料特性还决定了它具有优良的耐腐蚀性。影响管道穿越曲线的因素可分为客观条件因素及设计参数因素。客观条件因素即穿越目标的实际状况,包括道路、河流等的宽度和深度、地下障碍情况、地质条件及周围地形条件等不可改变因素。设计参数因素即入土点及出土点的位置和角度、管材选取、弹性敷设管段曲率半径等可变参数。
当穿越位置确定后,管道理想穿越曲线仅与设计参数有关。下面假定某穿越目标宽度为40m,不考虑地下障碍及地质条件,穿越管道公称直径为200mm,分别设计理想穿越曲线。穿越管道弹性敷设段曲率半径主要取决于穿越管道材质。钢管:GB《油气输送管道穿越工程设计规范》第5.1.2条规定,采用弹性敷设时,穿越管段曲率半径不宜小于1500倍钢管外径,且不应小于1200倍钢管外径。那么采用钢管穿越时,钢管外径为219mm,小曲率半径为262.8m。聚乙烯管:CJJ63-2008《聚乙烯燃气管道工程技术规程》第6.1.3条规定,聚乙烯管道敷设时,管道允许曲率半径不应小于25倍公称直径。在实际穿越过程中管道曲率半径取决于钻杆的曲率半径。
假设选用钻杆外径为66.68mm,参照钢管弹性敷设曲率半径要求,则钻杆的小曲率半径为80.02m。那么采用聚乙烯管穿越时,管外径为200mm,小曲率半径为80.2m。假定穿越段两侧地形条件良好,任意选取(实际工程应根据穿越管道周围地形确定)。入土角为9°,出土角为6°。根据上面确定的设计参数,绘出钢管理想穿越曲线见图l,聚乙烯管理想穿越曲线见图2。图l、2中,h为穿越深度,单位为m。对比上述两条穿越曲线图,得知采用钢管穿越比采用聚乙烯管穿越的穿越长度长59.91m,穿越深度深2.21m。这主要是因为钢管弹性敷设曲率半径大,从而导致其L2和h增大,而h变大又直接导致L3变大。管道回拖力是管道在回拖过程中产生的摩擦阻力、局部阻力等的组合力。
从管材性能分析,钢管的抗拉强度、屈服极限高,因而管道抗外力破坏、抗扭曲能力强;聚乙烯PE燃气管强度低,但使用寿命长,且优异的耐快速、慢速裂纹扩展性能保证了城市中压燃气管道的性。同时聚乙烯管道断裂延长率非常高,使得管材具有非常优异的柔韧性,良好的柔韧性也使聚乙烯管道具备了优良的抗划痕能力、抗不均匀沉降及抗震性。另外聚乙烯材料特性还决定了它具有优良的耐腐蚀性。影响管道穿越曲线的因素可分为客观条件因素及设计参数因素。客观条件因素即穿越目标的实际状况,包括道路、河流等的宽度和深度、地下障碍情况、地质条件及周围地形条件等不可改变因素。设计参数因素即入土点及出土点的位置和角度、管材选取、弹性敷设管段曲率半径等可变参数。
当穿越位置确定后,管道理想穿越曲线仅与设计参数有关。下面假定某穿越目标宽度为40m,不考虑地下障碍及地质条件,穿越管道公称直径为200mm,分别设计理想穿越曲线。穿越管道弹性敷设段曲率半径主要取决于穿越管道材质。钢管:GB《油气输送管道穿越工程设计规范》第5.1.2条规定,采用弹性敷设时,穿越管段曲率半径不宜小于1500倍钢管外径,且不应小于1200倍钢管外径。那么采用钢管穿越时,钢管外径为219mm,小曲率半径为262.8m。聚乙烯管:CJJ63-2008《聚乙烯燃气管道工程技术规程》第6.1.3条规定,聚乙烯管道敷设时,管道允许曲率半径不应小于25倍公称直径。在实际穿越过程中管道曲率半径取决于钻杆的曲率半径。
假设选用钻杆外径为66.68mm,参照钢管弹性敷设曲率半径要求,则钻杆的小曲率半径为80.02m。那么采用聚乙烯管穿越时,管外径为200mm,小曲率半径为80.2m。假定穿越段两侧地形条件良好,任意选取(实际工程应根据穿越管道周围地形确定)。入土角为9°,出土角为6°。根据上面确定的设计参数,绘出钢管理想穿越曲线见图l,聚乙烯管理想穿越曲线见图2。图l、2中,h为穿越深度,单位为m。对比上述两条穿越曲线图,得知采用钢管穿越比采用聚乙烯管穿越的穿越长度长59.91m,穿越深度深2.21m。这主要是因为钢管弹性敷设曲率半径大,从而导致其L2和h增大,而h变大又直接导致L3变大。管道回拖力是管道在回拖过程中产生的摩擦阻力、局部阻力等的组合力。



润星电力管材(西安市分公司)自成立以来,一直专注于【PE燃气管】,精品、创新是我们不断追求的目标。


公司与上世纪80年代成立,公司是国内早一批从事PE管材件生产与研制的企业,下面就PE燃气管特点、优势、安装事项进行下说明公司与上世纪80年代成立,公司是国内早一批从事PE管材件生产与研制的企业,下面就PE燃气管特点、优势、安装事项进行下说明。长龙管业与上世纪80年始进行PE燃气管研制,并在随后30多年的时间里对PE燃气管的配方进行过多达五次升级改造,使得PE燃气管在实际使用过程中0失误。由于PE燃气管输送的是危险的天然气,这使得在生产过程及安装过程中不允许出现细的失误。其实对于天然气输送也有其他管路材质可以运用,那为何我们要用PE材质的PE燃气管呢?对此我将从以下几点详细说明用PE燃气管的好处:PE燃气管特点及优势(1)PE燃气管道具有耐低温。
韧性好,刚柔相济。(2)PE燃气管具有耐腐蚀性强、抗太阳紫外线氧化。无电化学腐蚀,不需要防腐层(3)PE燃气管“0”泄漏危险。PE燃气管主要采用熔接连接(热熔连接或电熔连接),本质上保证PE燃气管接口与管体本身的直接相连无需其他配套设施,实现了PE燃气管接头与管体的一体化。因此与橡胶圈类接头或其他机械接头相比,不存在因接头扭曲造成泄漏的危险(4)PE管具有优良的抗挠性、高韧性。PE燃气管管体本身具有很强的抗拉性、抗摔性、抗弯曲、抗磨性,PE燃气管能抵抗在在实际使用过程中因人为或施工地点原因不小心造成管体大幅度变形、抛落、车辆碾压造成管体破裂。(5)PE燃气管使用寿命长,可达50年以上。(6)PE燃气管重量轻。
方便运输。(7)PE燃气管和其他材质相比具有很强的光滑性。PE燃气管内壁粗糙度小,其粗糙度为0.01mm,而钢管内壁粗糙度为0.2mm,这样从流体输送能力上应该比钢管大得多,输送管线长度要远得多。另外,虽CJJ63-95技术规程2.2.3规定燃气流速不宜大于5m/s,但国外PE燃气管的使用流速均在10m/s,有关文献报道目前国外PE燃气管运行流速在20m/S以上也在正常运行。特别是CJJ63技术规程报批稿上显示“PE燃气管流速不宜大于20m/s”,这充分说明了流体输送能力上应该比钢管大。因此,选用PE燃气管在运行能力上是非常有潜力。PE燃气管工程施PE燃气管安装工艺简单,易操作。PE燃气管的连接方式有二种。
韧性好,刚柔相济。(2)PE燃气管具有耐腐蚀性强、抗太阳紫外线氧化。无电化学腐蚀,不需要防腐层(3)PE燃气管“0”泄漏危险。PE燃气管主要采用熔接连接(热熔连接或电熔连接),本质上保证PE燃气管接口与管体本身的直接相连无需其他配套设施,实现了PE燃气管接头与管体的一体化。因此与橡胶圈类接头或其他机械接头相比,不存在因接头扭曲造成泄漏的危险(4)PE管具有优良的抗挠性、高韧性。PE燃气管管体本身具有很强的抗拉性、抗摔性、抗弯曲、抗磨性,PE燃气管能抵抗在在实际使用过程中因人为或施工地点原因不小心造成管体大幅度变形、抛落、车辆碾压造成管体破裂。(5)PE燃气管使用寿命长,可达50年以上。(6)PE燃气管重量轻。
方便运输。(7)PE燃气管和其他材质相比具有很强的光滑性。PE燃气管内壁粗糙度小,其粗糙度为0.01mm,而钢管内壁粗糙度为0.2mm,这样从流体输送能力上应该比钢管大得多,输送管线长度要远得多。另外,虽CJJ63-95技术规程2.2.3规定燃气流速不宜大于5m/s,但国外PE燃气管的使用流速均在10m/s,有关文献报道目前国外PE燃气管运行流速在20m/S以上也在正常运行。特别是CJJ63技术规程报批稿上显示“PE燃气管流速不宜大于20m/s”,这充分说明了流体输送能力上应该比钢管大。因此,选用PE燃气管在运行能力上是非常有潜力。PE燃气管工程施PE燃气管安装工艺简单,易操作。PE燃气管的连接方式有二种。



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PE管的法兰连接,将相同压力等级的活套钢法兰片套在管道上,塑料法兰头和管材的连接可采用电熔连接和热熔连接。连接管材长度应,当紧固螺栓时,不应使管道产生轴向拉力,校直两对应的连接件,使连接的两片钢法兰片垂直于管道轴线,表面相互平行。PE管道接口处密封圈,采用耐热、、耐老化的弹性垫圈,应使用相同规格的螺栓,安装方向一致。螺栓应对称紧固,紧固好的螺栓应露出螺母之外,宜齐平,法兰连接部位应设置支、吊架。
PE管钢塑转换连接。产品品种:丝扣式和焊接式。产品特点:塑料端采用优质进口PE原料生产,钢管端选用符合国标要求的材料,采用喷塑防腐处理,以确保与PE管道达到相同使用寿命。PE端采用电熔式热熔对接连接,钢管段与钢管采用焊接,焊接时应注意采取降温处理。丝扣连接:与相同规格的内丝或外丝连接。
PE燃气管电熔连接:管材或管件的连接部位插入內埋电阻丝的专用电熔管件内,通电加热,使连接部位熔融,连接成一体的连接方式。适用于32-315管材连接。电熔连接中需要焊机输出电压稳定,符合连接要求,管件与PE燃气管连接操作规范,焊机与电熔管件的连接要正确。
测量并用记号笔在管材上标插入管件的深度或焊接区域(如鞍型管件)注意管材端面垂直于轴线截开。PE管焊接前必须将焊接区的氧化层完全,管材与管件的焊接表面必须 干净 干燥 无油污。将管材焊接端插入接口至管件的限住肩或主管材上的标记深度,管件必须在无应力条件下与管材安装在一起,将焊机插头接入管件插孔,准确输入管件上标定的焊接时间和冷却时间。或直接扫描条形码输入焊接参数。准备工作就绪后,按确认键,焊机会再次显示焊接参数,完全确认后,再按启动键开始焊接,焊接结束后会自动报警提示,焊接程序结束。
由于各个场地条件的不同,会导致移动夹具(包括拖动PE 管) 的摩擦阻力各不相同。在实际施工中应考虑这个摩擦阻力,它与工艺参数压力(说明书中规定的压力) 叠加在一起得到实际使用压力。管材在夹具中夹好后,慢慢移动夹具,此时测得的力为拖拉力,可由压力表读出,做好记录。正常情况下预热时间约为20 分钟,加热板温度达到设定值后,放入机架,施加压力Pa1 (即拖拉力和说明书中规定的压力之和) ,直到两边小卷边达到规定宽度时压力减小到规定值Pa2 (使管端面与加热板之间刚好保持接触) ,进行吸热,见图3。吸热时间满足后,退开活动架,迅速取出加热板,然后合拢两管端。切换时间(tu) 应尽可能短,不能超过规定值。冷却到规定的时间后,卸压,松开卡瓦,取出连接完成的管材,用笔在焊口处标明编号和焊工标记,准备下一接口的焊接。如图4 为焊接完成后的效果图。
PE管钢塑转换连接。产品品种:丝扣式和焊接式。产品特点:塑料端采用优质进口PE原料生产,钢管端选用符合国标要求的材料,采用喷塑防腐处理,以确保与PE管道达到相同使用寿命。PE端采用电熔式热熔对接连接,钢管段与钢管采用焊接,焊接时应注意采取降温处理。丝扣连接:与相同规格的内丝或外丝连接。
PE燃气管电熔连接:管材或管件的连接部位插入內埋电阻丝的专用电熔管件内,通电加热,使连接部位熔融,连接成一体的连接方式。适用于32-315管材连接。电熔连接中需要焊机输出电压稳定,符合连接要求,管件与PE燃气管连接操作规范,焊机与电熔管件的连接要正确。
测量并用记号笔在管材上标插入管件的深度或焊接区域(如鞍型管件)注意管材端面垂直于轴线截开。PE管焊接前必须将焊接区的氧化层完全,管材与管件的焊接表面必须 干净 干燥 无油污。将管材焊接端插入接口至管件的限住肩或主管材上的标记深度,管件必须在无应力条件下与管材安装在一起,将焊机插头接入管件插孔,准确输入管件上标定的焊接时间和冷却时间。或直接扫描条形码输入焊接参数。准备工作就绪后,按确认键,焊机会再次显示焊接参数,完全确认后,再按启动键开始焊接,焊接结束后会自动报警提示,焊接程序结束。
由于各个场地条件的不同,会导致移动夹具(包括拖动PE 管) 的摩擦阻力各不相同。在实际施工中应考虑这个摩擦阻力,它与工艺参数压力(说明书中规定的压力) 叠加在一起得到实际使用压力。管材在夹具中夹好后,慢慢移动夹具,此时测得的力为拖拉力,可由压力表读出,做好记录。正常情况下预热时间约为20 分钟,加热板温度达到设定值后,放入机架,施加压力Pa1 (即拖拉力和说明书中规定的压力之和) ,直到两边小卷边达到规定宽度时压力减小到规定值Pa2 (使管端面与加热板之间刚好保持接触) ,进行吸热,见图3。吸热时间满足后,退开活动架,迅速取出加热板,然后合拢两管端。切换时间(tu) 应尽可能短,不能超过规定值。冷却到规定的时间后,卸压,松开卡瓦,取出连接完成的管材,用笔在焊口处标明编号和焊工标记,准备下一接口的焊接。如图4 为焊接完成后的效果图。





