钢丝网骨架塑料复合PE管施工工法.doc

钢丝网骨架塑料复合管施工工法
一、前言
钢丝网骨架塑料复合管是以缠绕在管材中的高强度钢丝为增强骨架，其内外层以高强度聚乙烯为基体，并通过热熔胶复合经连续挤出成型的新型环保管材。它既保存了钢管优良的承压性能，又保存了塑料管良好的卫生性能以及易于敷设、技术可靠、使用寿命长等特点。管材解剖图如下：

二、工法特点
耐腐蚀介质范围广；无毒、安全卫生，是抱负的环保型给排水、燃气管材；密封性好，采用电热熔连接法，使管材与管件材质熔为一体，保证管接头不泄露；对地下运动和端载荷的有效抵抗能力强，聚乙烯的应力松弛可有效地通过形变而消耗应力，具有足够的端载荷抵抗能力，安装时一般不必进行费用昂贵的锚定；良好的快速裂纹扩展（RCP）和慢速裂纹增长（SCG）传递抵抗能力；水力特性好，由于塑料内管壁光滑不结垢，输送阻力小，输送能力可比传统管道提高30%；柔韧性好，可抗地震；尺寸稳定性和耐冲击性好；铺设安装方便，埋地安装时，可有效承受由于沉降、滑移、车辆等导致的突发性冲击载荷，不需做混凝土管道基础，施工快捷，节省安装费用；使用寿命长，可输送温度为0～95℃的介质，安全使用寿命为50年；用途广泛。

三、合用范围
本工法不仅合用于市政（燃气输配、给水、埋地排水、排污等）、建筑的给排水、消防和气体输送，并且可以大量运用于化工、石油、电力、医药、冶金、矿山等工业领域及农业灌溉。
四、 工艺原理
钢丝网骨架塑料复合管的连接采用电热熔连接和法兰连接两种方式。

电热熔连接是运用220±20V电压，将复合管承插到电热熔管件中，对预埋在管件内表面的电热丝通电使其发热，先使管件内表面融化而产生熔体，熔体膨胀并充满管材管件的间隙，直至管材外表面也产生熔体，两种熔体互相熔融在一起，冷却成型后，管材与管件紧密连接为一体。
管材连接的特点：电热熔焊接技术施工方便、迅速、可将整条管线管材管件先行承插装配后，统一焊接；焊接可靠性高，与其它连接方式相比，强度和密封性更佳；合用于不同的牌号、不同熔体流动速率的HD塑料原料生产的管材管件的连接。
五、施工工艺流程及制作要点
施工准备→材料验收→管道试排→管段连接（法兰连接及电热熔焊接）→管道水压实验→排水。
1、施工准备
1.1、提前做好图纸会审，如发现设计内容和现场情况或者相关国家行业标准不符的地方应及时书面向设计院提出，以便进行设计修改。根据施工图规定和产品技术准备规定检查到场的管件、管材的规格数量，对所有材料进行安装前的检测。
1.2、施工现场做好“三通一平”工作，按施工平面布置图布置各种施工机具设备。
1.3、提前准备好施工机具及辅助材料等。
2、材料验收、存放、搬运
2.1、管材、管件的验收
2.1．1、接受管材、管件必须进行验收。验收内容涉及：产品合格证、质量保证书各项性能检查报告、规格数量、包装情况及管材、管件的质量等。
2.1．2、验收管材、管件时，应在同一批中抽样检查，必要时进行全面测试。
2、存放
2．1、因塑料材质具有可燃烧性，不允许与火焰及高温物体接触。钢骨架塑料管材管件应存放在通风良好、温度不超过 40℃的库房或简易场地，若存放时间较长则应有遮盖物。
2．2、管材应水平堆放在平整的支撑物或地面上，堆放高度不宜超过 1.5m。ф300以上的管材堆放时，最佳不要超过 3 层。
2．3、因钢丝网骨架塑料复合管自身强度不如钢管，长时间弯曲变形后管材将永久变形，影响以后的安装精度，所以管材堆放时，排与排之间应垫木材、木方，以使上下排之间管材接头互不接触为宜，长 6m 以内管材垫两处即可，6m 以上管材不应少于 3 处。
2.3、搬运
2.3．1、管材在搬运装卸过程中，应用非金属绳、带捆扎、吊装，以免划伤、损坏管材。不得抛掷、拖拽，不允许与硬物利器撞击。
2.3．2、寒冷天管材脆性增长，搬运管材、管件时，严禁剧烈撞击，小心轻放。
2.3．3、管材、管件应特别注意保护管两端面及密封面，密封面不得划伤，密封槽棱角不得磕碰划伤。管材安装前最佳用软泡沫封口保护。
2.3．4、车辆运送管材时，应放置在平底车上。运送时，直管应捆扎、固定，避免互相碰撞。堆放处不应有也许损伤管材的尖凸物。
2.3．5、运送管件时，应装箱运送，并按箱逐层码放整齐，保证牢固可靠。
2.3．6、管材、管件在长途运送中，应有遮盖物，避免暴晒和雨淋。
3、管道连接
钢丝网骨架塑料复合管分为两种：标准段与调整段。标准段为固定长度的钢丝网骨架塑料复合管，标准段采用法兰连接方式，连接件重要涉及法兰、对开环、螺栓、垫片等。调整段为现场预制后拟定长度的钢丝网骨架塑料复合管，调整段采用电热熔焊接连接，现场实测后将调整段截断为2段，通过电熔套筒或电熔法兰的电热熔将2段连接起来，2段长度之和为所需要的尺寸。

调整段电热熔焊接连接示意图

钢丝网骨架塑料复合管线就是施工单位按照设计院施工蓝图对钢丝网骨架塑料复合管进行连接，先连接标准段，连接方式为法兰连接。当碰到标准段尺寸无法满足实际规定期，将调整段预制至所需要的长度，调整段采用电热熔连接。由于磷酸介质易结垢的特性，管线需要经常拆卸清除结垢，规定管线具有易拆卸性，所以调整段预制完毕后，将标准段与预制好的调整段连接，连接方式仍然为法兰连接。
在管线安装过程中，大多数为标准段法兰连接，这种方式简朴、易行，对操作人员没有很高的规定，只需在现场进行简朴的示范就可掌握操作要领，所以管线标准段安装速度非常快。电热熔连接虽然数量较少，但其多用于非标准（调整段）部位，专业性较强，一般需专业人员操作，对管线的成型起着不可忽视的作用；下面以电热熔连接为重点进行描述。
3.1、电热熔连接
3.1.1电热熔连接所需的重要施工机具设备：热熔焊枪、电熔焊机、切割机、刮刀、打磨机，等。
电熔套筒
3.1.2 焊接工艺实验。管道安装前必须参照基本工艺参数进行实验，并根据现场气候、条件及电压数值，调整焊接工艺参数进行试焊，完毕焊接的实验件必须进行解剖，以便观测焊接效果，并根据焊接效果拟定焊接工艺；每个工程的实验件不少于两个。
3.1.3 在焊接前，将管材焊接面的表皮刮削干净，一般刮削深度为0.2～0.5毫米，假如管材管件在装配时太紧不易承插时，可适当增长刮削量；为保证焊接表面清洁，要对焊接表面即套筒内表面和管口外表面进行打磨，打磨深度以不伤及铜线圈为宜，这样去除氧化层，对保证熔焊质量极为重要。管子切断处钢丝骨架外漏，需要采用电熔焊枪在管道切断处用塑料焊丝将钢丝骨架外漏部分覆盖住，避免腐蚀性介质腐蚀钢丝骨架；焊接时要保证塑料焊丝与钢骨架塑料管熔敷严密。以上工作完毕后将准备好的电熔套筒用手推入管口适当深度，如过松或过紧可放置一边暂时不用。
根据管件承插长度规定用标记笔标记好管材上的承插深度标记线，用毛巾擦洗焊接表面的灰尘或杂物，并用95%以上的酒精清洗一遍管材管件焊接面（以防焊接表面附有有机污渍）。装配管件前用万用表检测管件的铜线圈是否通路，假如铜线圈通路情况正常则将管材装入电熔管件适当深度，用榔锤均匀敲击电熔管件四周，直到管件边沿与承插深度标记线重合为止，严禁敲击线柱位置；检查管材管件的配合间隙是否均匀，单边最大配合间隙小于1mm为宜。
3.1.4管线装配好之后，固定好接头位置，有直通和大小头规定的管件两侧的管材同轴，三通和弯头规定各连接接口的管材同面，有扶正器的须用扶正器固定。无扶正器的须用临时支架或支墩固定保护接头，以保证焊接管件时接头上不受任何外力因素的影响。
扶正器安装方法如下：
①将扶正器的两个卡环调到适当位置。
②将扶正器夹在管线上，注意电源插孔与扶正器的相对位置，拧到位时扶正器卡环应抵住电熔接头。
③拧紧卡环螺栓，用对角上两条拉杆轮换将待装管拉到位，拧紧拉杆上的螺母准备焊接。
④扶正器安装完毕时要注意保护焊接区的保护工作，在安装时必须随时将溅落在焊接区的泥沙、汗水等擦干净，以免影响电熔焊接质量。
3.1.5、焊接
试装及扶正器安装完毕后，进行钢丝网骨架塑料复合管、管件的焊接。
焊接前要进行焊接前检查：
①检查焊机电源线接触是否良好，输送端插头是否变形，有无泥沙或电氧化层，排除会导致接触不良的各种因素。
②用万用表测焊机输入端电压，是否在220V±20V范围内，如不在此范围内，不能焊接。
焊接前检查工作完毕后正式开始电熔焊接工作：
①将输出端插头插入电熔接头插孔。注意插实，使之保持良好的接触。
②保持焊点与安装点的安全距离。
③打开焊机调到所需电压，启动焊机进行焊接，并随时监测焊接过程中的参数显示是否正常。
注意观测电熔套筒观测孔内塑料的熔融状态，当塑料已充满观测孔并突出孔外高3 mm 以上可认为焊接完毕。如观测孔内的塑料未能露出时，一般可根据管道直径大小、气温高低分3～5 个时段焊接，每个时段5～8 min，直至焊好为止。电熔焊接完毕后应按规定认真填写施工记录，并在电熔套筒上用油漆笔对电熔接头进行编号。
同钢制管子焊接不同，钢丝网骨架塑料复合管假如电熔焊接接头未焊好，不能返修补焊，将会导致管子、管件报废，所以整个焊接过程的各个环节都要严格控制，保证一次焊接成功。
钢骨架塑料管现场焊接
3.1.6、冷却
电熔焊接完毕后，焊接接头需要冷却，冷却方式可采用自然冷却和人工冷却。自然冷却是将焊接接头置于常温环境下等待焊接接头温度自然减少、冷却到环境温度，人工冷却是采用人工降温的方式加速焊接接头的冷却过程。
不管自然冷却还是人工冷却，要注意整个冷却过程中要保证焊接接头不受任何外力，以免撕裂未完全融合的焊接接头，导致焊接失败、材料报废。
3.1.7、拆卸扶正器
当焊接接头的温度降至环境温度，冷却过程完毕后方可拆卸扶正器。焊接接头在冷却过程中熔接面存在热胀冷缩的现象，假如因缺少扶正器而影响施工进度，急需扶正器时，可在扶正器的四条拉力杆所有松动后卸下扶正器。但此情况应尽量避免，且此情况下拆除扶正器时要保证焊接接头不受任何外力影响，保证熔接面在收缩过程中不受损。
3.1.8、电熔连接施工注意事项
复合管电熔连接时除了要严格施工以外还应注意以下事项：
a.熔焊前要保证电熔套筒内表面和封口表面清洁，不允许有污物、油等。
b.熔焊表面去除氧化层要干净，解决完毕后最佳使用塑料薄膜封住避免二次污染。对于已经打磨好的焊接表面，严禁用手摸或粘有其它污物。
c.熔焊表面不允许有水，一旦熔区内有水将直接影响焊接质量。
d.对于钢骨架电熔套筒焊接时，可以通过观测连接部位电熔套筒的变形大小，套筒上观测孔针增长高度以及用手摸电熔套筒外表面温度等来判断熔焊效果。
e.由于带骨架后聚乙烯与骨架的收缩和膨胀不同，因此焊接时应严格按焊接工艺参数，同时注意观测孔和手摸电熔套筒外表面温度。
f.焊接前用万用表测电熔套筒是否断路（或短路），如出现焊接过程中电熔套筒一边热一边不热时，应立即停止焊接，分析因素。
g.熔焊过程中出现并线现象，电流表电流升高特别快时，应立即停机，同时应记录已焊的时间，冷却一段时间后再补焊（此时应比正常焊接电压小一点）。
3.1.9、特殊气候条件下的电热熔焊接施工
A、钢丝网骨架塑料复合管原则上不允许在大风雨天等恶劣气候条件下进行焊接，如碰到特殊情况时非要施工时，需在焊接部位加帐篷，并将连接部位擦干净，才可进行焊接。
B、当工程为电熔连接，由于环境温度、湿度的变化而需要更改焊接工艺时，由工艺员或工程负责人给焊接人员下更改告知单并签字。未经工艺员或工程负责人的批准任何人不得擅自更改焊接工艺。
C、钢丝网骨架塑料复合管在冬季施工时，一般环境温度不超过－5℃条件下进行电热熔连接，特殊情况也要保证在－10℃以上，且要采用必要的措施，以便保证焊接质量。
D、在阳光曝晒的情况下，进行电热熔连接时，为了防止管材连接部位阴、阳面温差大对焊接性能的影响，在焊接前连接部位加伞或布进行遮挡。在条件允许情况下应避开在中午时进行焊接。
E、在大风天进行电热熔连接时，在焊接部位需用布或其它材料进行遮盖，防止尘土落到焊接表面。
F、在冬季施工时，须采用必要的措施，以便保证工程质量。
a.当环境温度低于-20℃时，不宜进行复合管道施工；
b.现场施工时应对管材、管件进行复检，确认各项指标合格后方可施工；
c.冬季施工所用的管材、管件应从合格品中选优使用；
d.冬季装卸管材、管件要有别于常温下装卸，应轻拿轻放，严防管材、管件受损，施工时应避免在地上拖拉管材；
e.冬季施工时，应当用塑料焊枪对封口和电熔套筒内侧进行吹扫加温，并用干布把封口和电熔套筒内侧擦干，然后进行打磨，等完全去除氧化层后立即连接，然后应立即施焊；或用加热毯一方面将封口和电熔套筒加热到20℃左右，然后将封口和电熔套筒进行打磨，完全去除氧化层后立即连接，进行施焊；
f.施工现场环境温度低于-10℃，条件允许时应加设保温棚；
g.冬季施工时，一般应尽也许在白天环境温度较高时操作；
h.冬季施工时，应挑选操作纯熟工人进行施工；
i.对每一个焊口都应严格检查，并记录存档；
j.复合管在冬季除正常试压外，还应用防冻液检漏。
G、在大风天进行电熔连接时，在焊接部位需用布或其它材料进行遮盖，防止尘土落到焊接表面。
3.2、法兰连接

法兰连接阀门示意图

法兰连接相对较为简朴、方便，但钢骨架塑料管因自身刚度不如钢制管子，所以在螺栓紧固过程中易发生跑偏情况，所以在连接过程中要注意螺栓紧固方法：
3.2.1、将管材按阴阳搭配摆放好，在自然状态下找正，清除法兰端面和密封槽内的泥沙将密封圈平整放入槽内，套入活套法兰、对拉环等管件。
3.2.2、螺栓紧固应对角紧，注意两个法兰片保持平行、找正，管材法兰接头端面平行度偏差小于2mm。连接时要注意垫片与密封面的对中。
3.2.3、紧螺丝用力要均匀，反复将螺丝拧紧，使法兰接头端面完全贴全（密封垫处在压缩状态），以不发生局部塑性变形为宜。
已安装完毕的钢丝网骨架塑料复合管线

4．管道系统的试压与验收
安装管线所有冷却后，埋地管道应进行局部回填（管件连接处暂时不回填），超地面安装管线应进行支架固定检查，然后进行实验。因钢丝网骨架塑料复合管内介质有的具有腐蚀性，一旦介质泄露会对人身安全、环境安全导致较大威胁。钢丝网骨架塑料复合管道到目前为止无法进行无损检测，所以管道试压为钢丝网骨架塑料复合管道安装的最直接检查方法。
4．1、试压前应进行吹扫，吹扫压力可以根据现场具体气源压力来规定或双方协商，吹扫口应选择地形较高、人烟稀少的地方，避免人员伤亡，吹扫气源采用仪表空气。
4．2、管道试压的介质可用水或空气，根据现场情况及环境条件拟定。
4．3、管道试压采用水作介质时，应缓慢向管道内注水，并排出管道内的空气。强度实验压力应为实际使用压力的 1.5 倍，保压 1 小时。严密性实验压力应为管道实际使用压力的 1.25 倍，保压 8 小时。管道用气作介质试压时，实验过程用肥皂水反复涂抹接处检查。
4．4、钢丝网骨架塑料复合管试压可采用全管线试压或分段试压两种方式，试压管段的长度应视情况而定。对于无节点连接的管道，试压管段长度不宜大于 1.5 公里，有节点连接的管道，试压管道长度不宜大于 1 公里。
4．5试压合格后，埋地管道按照《钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管道技术规程》（CECS181-2023）进行整体回填夯实，超地面安装管道再重新检查一遍支架间距是否符合规范规定，支架安装是否稳定可靠。法兰连接的管线在试压完毕后，将螺丝再紧固一次。
4．6、 管道试压应由建设方和施工方共同进行，管线分段试压合格后，应进行全线试运营，无异常现象后方可正式交付使用。
4．7、 试压结束后，及时泄压并将管线内的水排尽。
5.关键施工技术
5.1、钢丝网骨架塑料复合管焊接方法特殊，焊接时对电压、电流、环境、温度、湿度等规定较高，所以在施工过程中要特别注意，焊接前要认真做试件，严格按施工规范进行操作，以防止出现未焊透现象。
5.2、焊接面的泥沙、油渍一定要清洗干净，并做打毛面解决。
5.3、安装过程中不得刻意弯曲，防止管道接口因热冷不均脱节。
5.4、当须与碳钢管线连接时，可定制钢塑转换连接头。

六、材料与设备
重要施工机具设备
序号
名 称
规 格
单位
数量
备注
1
红外线烘干箱

台
1

2
扶正器

套
10

3
专用电熔焊机

台
3

4
塑料焊枪

把
5

5
角磨机

台
10

6
手拉葫芦
2t
台
4

7
梅花扳手
14×17
把
2

8
梅花扳手
22×24
把
2

9
无缝钢管
DN100
米
78

10
无缝钢管
DN50
米
178

11
两用板手
10、12、14、17、19、20
把
各2

12
榔锤

把
10

13
衬胶水带
D100×1.6
米
200

14
红外线测温仪

台
2

15
塞尺

把
1

16
水平仪
框式、条式 0.02mm/m
台
各1

17
压力表
1.6MPa、2.5MPa
块
各2

18
钢板
δ=16
m2
5

19
移动脚手架

套
10

20
手提切割机

台
2

21
万用表

台
2

22
刮刀

把
4

23
发电机

台
1

24
电动试压泵

台
1

七、 质量控制
1、建立以技术负责人为首，各管理部门负责人、质检员、施工员、工长组成的项目质量管理小组，对项目工程质量进行全方位的组织、计划及监督管理，并定期进行质量检查总结评选。建立质量管理体系，负责本工程的质量规划、布置、检查、贯彻和监督指导工作。
2、建立健全质量责任制，将质量目的责任分解贯彻到施工队至每个施工班组及施工人员，实行工程质量奖罚经济责任制。
3、施工管理人员轮流值班坚守施工现场，监督指导各班组的施工质量，及时解决施工中存在的问题。严格制定并执行岗位质量责任制。
4、质量工程师随时进一步各施工队及班组进行质量检查、监控、指导，同时将收到的各种质量资料进行汇总，随时向技术负责人报告。
5、严格做好原材料、半成品、成品的进场实验及抽检工作，杜绝不合格品和原材料投入工程中使用。施工中要做好质量跟踪检查和见证取样送检工作。
6、施工前对施工班组进行技术、安全交底，让参与施工每一个人都知道自己的工作内容，做到心中有数，减少不必要的损失。
7、施工的操作者，在施工过程中，必须进行质量自检，并填写自检记录，经专责工程师检查认证签字。
8、焊接过程中对焊口质量形成过程不断总结，对焊接质量有怀疑时就停下、进行分析，改善焊接工艺和操作方法，排除产生缺陷的隐患，保证焊接质量。
八、安全措施
1、施工前，技术人员和施工负责人要全面检查各项施工准备，对管道连接的操作工人进行专门的安全教育，以书面形式进行安全交底。
2、对的穿戴个人防护用品，如安全帽、护目镜及手套等，登高作业系好安全带。施工人员必须纯熟掌握本工种的安全操作规程，并在施工中严格执行。
3、用电设施实行“三相五线制”及“一机一闸一保护”，所有用电器具均应接地良好，其接、拆应由专业人员进行操作。
4、 现场施工人员必须听从统一指挥，做到分工明确，各把一关。
5、试压过程中，安全人员负责巡回检查，发现不安全因素立即整改。
6、设立值班车和值班电话。
7、现场配备泡沫灭火器，以备不测。
九、环保措施
相对其他连接方式，本工法对环境影响很小，基本无“三废”的排放。施工过程中加强对施工人员的个人防护，配齐护具，尽量减少解决焊口过程中产生的微尘对人身的伤害，并实行现场每日定期清理措施，保持现场平整、干净；施工手段用料及周转材料用完后应及时清理回收，不乱扔、乱放。
十、效益分析
采用本工法施工钢丝网骨架塑料复合管，不仅提高工作效率、节约施工成本，还在保证施工质量的前提下尽也许的加快了施工进度。并且此类公用工程管线的尽早投用，的确的加快了现场形象进度，可一定限度提高我单位的信誉度，发明良好的社会效益。随着我国国民经济的连续发展，钢丝网骨架塑料复合管以其“低成本、高效能”的综合特点，应用前景更加广泛，在化工行业必将得到越来越多的应用，本工法必将有更大的推广应用前景；本工法的开发与应用，为公司承接类似工程提供技术支持。
十一、应用实例
在湖北大峪口化工有限责任公司扩产改造项目-磷酸装置内，钢丝网骨架塑料复合管得到广泛使用：酸性循环水给水、回水，浓磷酸，稀磷酸，反映料浆，稀硫酸，氟硅酸，淤酸，洗涤液等酸性介质区均有应用。采用该技术施工的管材型号众多，涉及DN50、DN65、DN80、DN100、DN125 、DN150、DN200、DN250、DN300、 DN350、DN400、DN500共计 12种，施工总长度约6000米，所有一次性试压合格，为装置72小时全负荷试车成功提供了保障，受到业主及监理单位的好评，取得了良好的社会效益。