聚乙烯管道在燃氣輸配上的應用杜曉波齊齊哈爾市港華燃氣有限公司黑龍江 齊齊哈爾161000摘要:聚乙烯管道在國內(nèi)外取得相當好的社會經(jīng)濟效益，應用廣泛。其在燃氣輸配上的應用技術以相當成熟，本文就聚乙烯管道在燃氣輸配上的應用問題進行了探討。關鍵詞:聚乙烯管道;燃氣輸配;應用Abstract: polyethylene pipes madegood social and economic benefits at homeand abroad, a wide range of applications. In gas transmission and distributiontechnology is quite mature, polyethylene pipeline in gas transmission anddistribution applications.Keywords: polyethylene pipes; gas transmission and distribution; application中圖分類號: TU96. 7文獻標識碼: A文章編號: 2095- -2104 (2012)我國現(xiàn)行的《燃氣用埋地聚乙烯管材》(GB15558. 1-95)《燃氣用埋地聚乙烯管件)(GB15558.2- -95) 國家標準和《聚乙烯燃氣管道工程技術規(guī)程》(CJJ63- -95) 行業(yè)標準是針對目前國際上較多采用的第二代(PE-80) 聚乙烯燃氣管道專用料制定的。目前已有國家采用了第三代(PE-100) 聚乙烯管專用料。1.聚乙烯燃氣管材的特點聚乙烯管道用于燃氣輸配.上始于- -九五六年的美國,在此前后淘汰了醋酸一丁 酸纖維素管道、硬聚乙烯管道、環(huán)氧玻璃鋼管道、滌綸管道和尼龍管道，這是因為:1.1聚乙烯有很好的柔韌性，加工的管材可以盤管成卷，從而能使管網(wǎng)中的接頭數(shù)量減少。1.2聚乙烯可蛇行銷設，可輕易繞過障礙物進一步減少接頭數(shù)量。1. 3聚乙烯屬熱朔性所朔料，可多次加工成型、使熱熔和電熔成為可能。1.4聚乙烯有很好的耐腐蝕性，因此聚乙烯管埋地不需要防腐。1.5聚乙烯抗沖擊性能好，具有較高的斷裂伸長率。1. 6聚乙烯管具有較好的氣密性環(huán)節(jié)之一。由于燃氣管的特殊用途，使用普通的聚乙烯材質(zhì)是不能滿足特殊用途的需要，應此必須加路一定的添加劑、抗氧劑、紫外線穩(wěn)定劑是為了增強聚乙烯管道抗老性能，使其在五十年中保持良好的特性;加著色劑是為了便與其它管道區(qū)別。隨著石華工業(yè)的發(fā)展，燃氣因聚乙烯原料的發(fā)展經(jīng)歷了第一一代、第二代、第三代等,聚乙烯燃氣管道專用料的分類下表:類型長期靜液壓強度(Mpa)最低要求強度(MRS )(LTH20C 50年97. 5%)(Mpa)PE 63 (第一 -代)6.30~ 7. 996.3PE 80 (第二代)8.00^ 9.998.0PE 100 (第三代)10.0~11.1910.0PE112 (第四代)≥111.211.22.聚乙烯燃氣管材的生產(chǎn)2.1生產(chǎn)設備:2.1.1單螺桿擠出機(長經(jīng)比L/D=28、自動計量上料、溫度自動控制、壁后超聲波監(jiān)測)。2. 1.2真空定經(jīng)裝置。中國煤化工2.1.3噴淋冷卻。MYHCNMH G2. 1.4牽引裝置。2.1.5打印標準裝置。2.1.6計量卷取切割裝置。2.2工藝流程2.2.1原料準備(洪干);2. 2.2投料擠出;2.2.3冷卻定型;2.2.4牽引2. 2.5打印標記;2. 2.6計量切割;2.2. 7檢驗;2.2.8包裝。2. 3聚乙烯燃氣管的規(guī)格尺寸(mm):公稱外經(jīng)Dn壁厚e基本尺寸允許偏差SDR11工作壓力《0. 4MPaSDR11工作壓力<0. 2MPa5(+0. 44. 6+0.62.9+0.465.8+0.73.6+0.576.898.2+1.0125+0.6.11.4 .+1.37.1+0.93.聚乙烯燃氣管件的生產(chǎn)3.1電熱熔管件電熱熔管件是用某種方法將電熱絲布置與管件內(nèi)表面，施工時將管材與管件配合后,用專用的加熱溶制電源將管件的電熱絲通電加熱，使管材與管件的接觸表面熔化結(jié)合，冷卻后使管材和管件牢固緊密地結(jié)合在一起。由于施工方便快捷，焊接效果好，電熱熔管件是目前世界上聚乙烯管材連接件中最廣泛的一種。 缺點是成本高。電熱熔管件是由注塑生產(chǎn)工藝制造，各廠家都采用專利技術將電熱絲布置嵌入管件中，在使用時選擇與之匹配的焊機才能達到最佳焊接效果。3. 2熱熔對接管件熱熔對接管件是指用于加熱板對接焊的管件，對于小口徑的對接管件(DN110mm以下)-般為注射生產(chǎn)，而對于大口徑管件不宜注塑生產(chǎn)，-一般采用焊接方法制造以降低成本。注射管件的生產(chǎn)工藝流程:(1)原料準備(2)模具準備(3) 注射機準備..... (4)注射成型(5)檢驗(6) 包裝入庫。四、聚乙烯燃氣管道的連接方式目前聚乙烯燃氣管道的連接方式主要采用電熱熔連接和熱熔對接連接。3. 3電熱熔連接3.3.1電熱熔原理電熱熔連接是將所需的連接的管端插入埋有電熱絲的電熱熔管件中,將電阻絲通以電流，電阻絲產(chǎn)生的熱能使管采外表面和管件內(nèi)表面融化成--體,固定直至接口冷卻，從而形成牢固緊密的接頭。3.3.2電熱熔設備中國煤化工電熱熔焊機、刮到和支架等專用工具。MHCNMH G3. 3.3電熱熔操作要求a、接好電源b、確定輸出電壓和電熱熔時間c、刮去管材外表面需焊接區(qū)域的氧化層，去碎屑并做好標記d、將刮好的管材插入電熱熔套筒至以做好標記區(qū)，固定好欲焊的組合件e、打開管件護帽，接好焊機導線f、焊接操作，焊接完畢后觀察孔內(nèi)物料會慢慢頂起g、拔下導線，冷卻到規(guī)定時間再撤支架3.3.4電熱熔連接的優(yōu)缺點優(yōu)點:a、施工迅速、操作簡便b、焊口可靠性高，減少了人為因素影響c、保持管道內(nèi)壁光滑，不影響流通量d、允許冷操作，擴大熔接表面，減少了管道錯位，斷裂應力e、可用于不同牌號聚乙烯原料生產(chǎn)的管材和管件的連接缺點:電熱熔管件成本高3.4熱熔對接連接3. 4.1熱熔對接原理:將與管軸垂直的管材(管件)兩個端面加熱到融化溫度，然后在力的作用下將其迅速粘合，并保持有一定的壓力是熔化的物質(zhì)流動，混合并焊接、冷卻后兩根管材(管件)熔成-體(熔接連接體的強度好于管材本質(zhì)的強度)3. 4. 2熱熔對接設備:熱熔對接焊機( 包括焊機機架;動力源;銑刀( 平端面裝置);加熱板;計時裝置;液壓裝置。)刮刀等3.4.3熱熔對接操作要求:A、固定管材(管件)并對正使之同心(在管材表面的錯位≤管材璧厚的10%)B、切削和修整管材(管件)的端面C、加熱板通電達到設定溫度，將管材( 管件)兩端面貼合到加熱板上達到規(guī)定時間D、摔掉加熱板，將管材(管件)兩端面加熱對接E、熔接后達到冷卻時間，對接連接完成3. 4. 4熱熔對接連接的優(yōu)缺點優(yōu)點: A、熱熔對接部位由于受到加熱擠壓，有外凸的翻邊產(chǎn)生造成局部管徑減小;B、熔接面較小，易受環(huán)境人為因素影響;C、寒冷氣候(-5'C以下) 連接操作時，應采取保護措施或調(diào)整工藝;4.鋼塑過渡接頭聚乙烯管道出地面進戶之前與調(diào)壓器等的連接,需要采用鋼塑過渡接頭與鋼管系統(tǒng)連4.1鋼塑過渡接頭的連接方式鋼塑過渡接頭連接是采用通過冷壓或其它方式預制的鋼塑過渡接頭來連接聚乙烯管道和金屬管道。鋼塑過渡接頭內(nèi)有抗拉拔的鎖緊環(huán)和密封圈，通常要求其有良好的密封性能和抗拉拔、耐壓性能要大于系統(tǒng)中聚乙烯管道。4. 2鋼塑過渡接頭的形式中國煤化工4.2.1一體式接頭:接頭材料由聚乙烯官、鋼管、內(nèi)外套MYHCNM HG4. 2.2鋼塑法蘭式組件由塑料管件、密封膠墊、法蘭、螺栓構成。5.熔口的冷卻速度與熔口結(jié)晶速度的關系5.1高聚物的結(jié)晶能力有大有小，這種結(jié)晶能力差別的根本原因是不同高聚物分子具有不同的結(jié)構特征。有許多高聚物在--定條件下都是能夠結(jié)晶的，但結(jié)晶高聚物與低分子晶體物質(zhì)相比，由于其本身的結(jié)構而具有- -定的特征。一般低分子結(jié)晶物質(zhì)是以原子，離子或分子作為單一-的結(jié)構單元排入晶格，在熔點(Tm)時能完全結(jié)晶。然而，高聚物結(jié)晶結(jié)夠的基本的基本單元具有雙重性，即它既可可以整個大分子鏈排入晶格，也可以鏈段排入晶體。絕大多數(shù)結(jié)晶高聚物都以鏈斷重排堆砌成晶體。然而鏈段的運動形式極其復雜，它的運動又不能不受大分子長鏈的牽制。可以想象這樣的，結(jié)晶過程是很難達到完整無缺的，因此高聚物的結(jié)晶往往是不完全的，其晶區(qū)和非晶區(qū)的性質(zhì)有時獨立地表現(xiàn)出來，如它既有玻璃化溫度(Tg)又有熔點(Tm)，而且隨著所結(jié)結(jié)晶條件的不同，所得結(jié)晶物的結(jié)晶度也會參差不齊，5.2高聚物的結(jié)晶速率對溫度的依賴關系結(jié)晶過程是大分子或鏈段借助分子間相互吸力(內(nèi)聚力)進行重排，由無序(非晶體)過度到有序(晶相)的過程。因此，作為將要進入晶格序列的結(jié)構單元(大分子或鏈段)必須具有- -定的自由性才能進行重排。絕大多數(shù)高聚物是以鏈段作為結(jié)晶單元進入晶格的，因此結(jié)晶只能在玻璃化溫度(Tg)以上，熔融溫度(Tm)以下才能進行。因此Tg以下，鏈段運動受凍結(jié)而不具游動性，而接近Tm時熱運動又遠遠大于內(nèi)聚力，使重排困難。由此可見，高聚物的結(jié)晶速率依賴于結(jié)晶的溫度。在Tg與Tm之間的不同溫度下，高聚物結(jié)晶的快慢的完整程度是不同的。結(jié)晶過程分為量步，即晶核的生成和晶體的生長，因此，結(jié)晶的總速率取決于晶核生成速率與晶體生長速率的組合。而這倆個連續(xù)部分對溫度都很敏感，且受時間的節(jié)制。綜上所述，聚乙烯管道在燃氣輸配上的應用技術以相當成熟，在國內(nèi)外已取得相當好的社會經(jīng)濟效益，應用更為廣泛。中國煤化工YHCNMH G