隨著我國城鎮燃氣及供排水事業的穩步發展,管道的建設量及維護量也在不斷地增加。尤其是近年來的跨越式發展,城鎮化水平不斷提高,對管道帶壓開孔及維護工作提出了更高的要求。
目前我國市政給水行業面臨的突出問題是50年代開始修建的給水、排水管道,許多管網運行多年,超期服役的管道仍在運行,因此造成的跑冒問題越來越多。其中不少老管道的修復和更新技術應運而生,管道帶壓開孔、水平定向鉆進與導向鉆進等,這些方法均需要一種性能優異的管道作為新建管或修復管。
由于國內塑料管道發展很快,質量在不斷提高。已初步形成以聚氯乙烯(PVC-U)管、聚乙烯(PE)管和聚丙烯(PP-R)管為主的塑料管產業。其中聚乙烯(PE)管由于其自身獨特的優點應用于城市供水、城市燃氣供應及農田灌溉。
因此,在管道維護和管道切改方案中,不停水改造管道的帶壓開孔技術得到了極大的應用。在帶壓開孔作業前應了解PE管道的材料性質和承壓,才能正確制定帶壓開孔方案。
1.PE管道材質及生產
1.1PE管材最通常的生產方法是通過淤漿或氣相加工法,也有少數用溶液相加工生產。所有這些加工過程都是由乙烯單體、a-烯烴單體、催化劑體系(可能是不止一種化合物)和各種類型的烴類稀釋劑參與的放熱反應,氫氣和一些催化劑用來控制分子量。
1.2淤漿反應器一般為攪拌釜或是一種更常用的大型環形反應器,在其中料漿可以循環攪拌。當乙烯和共聚單體(根據需要)和催化劑一接觸,就會形成聚乙烯顆粒。除去稀釋劑后,聚乙烯顆?;蚍哿1桓稍锊磩┝考尤胩砑觿?,就生產出粒料。
1.3因此,通過以上的原材質生產過程可知,帶壓開孔刀在進行PE管道帶壓開孔作業時,由于切削管壁產生的熱量會使原材料形成粘性,如果排屑不暢,就會造成管道切屑大面積堵塞,從而影響帶壓開孔效率,甚至造成無法切削而停工。
1.4較高的分子量導致較高的聚合物粘度,不過粘度也與測試所用的溫度和剪切速率有關。用流變或分子量測量對材料的分子量進行表征。HDPE的品級一般具有的分子量范圍是40000~300000,重均分子量大致與熔融指數范圍相對應,即從100~0.029/10min。
對PE管道進行帶壓開孔時,要使帶壓開孔刀在切削管道壁時保持低速、大功率等設備進行切削。
2.針對PE管道特點,在進行帶壓開孔作業時要注意以下幾點:
2.1PE管道土方挖掘時,應當了解管道埋深和管道帶壓開孔點的方位??拷黀E管道時,應采取人工掘進的方法進行。其附近土方挖取時,應采用先左右側,最后下方取土的步驟進行。
一般PE管道建設時,在穩固的土壤管道溝槽斷面形式有直壁、放坡以及直壁與放坡相結合等形式,管溝斷面形式確定應根據現場施工環境、施工設備、土質條件、溝槽深度、氣象條件和施工季節等因素綜合確定。溝槽放坡按國家現行標準《給水排水管道工程施工及驗收規范》GB 50268的規定執行。
因此,在挖掘過程中應當觀察其放坡情況進行記錄,以便在帶壓開孔作業后土方回填時,主管道也要保持這個坡度進行。
2.2PE管道帶壓開孔時,選擇正確的帶壓開孔設備及刀具。刀具的選擇要按照《先鋒管道帶壓開孔流程》TJXF-KK02來進行,注意刀齒之間的距離以及孔距等,查看其磨損程度。
帶壓開孔設備的改裝可以選擇大功率汽油液壓泵站XJYZQ20HP型,改裝變速比率較大的齒輪箱總成以及配套的鉆桿等。其主要目的是實現大功率和低轉速,減少PE管道的熱量產生。
2.3PE管道帶壓開孔的管件選擇時,要使用PE管材專用的馬鞍三通卡或抱箍。一般情況下,由于PE管道的生產與傳統的鋼管、鑄鐵管相比,相同的厚度承壓較大,因此PE管道管壁及外徑相對較小。
其它方面注意的事項還有很多,比如管道應力去除、開孔前測壓及回填均與傳統的鋼管道、鑄鐵管道均有所不同,可關注先鋒管道了解更多帶壓開孔知識或在下方留言。