超大口径HDPE双壁波纹管连接施工技术_陆海荣.pdf

33INSTALLATION2023.5Electromechanical Installation 机 电 安 装陆海荣 喻检军 姜新新 阳海军 殷海龙（中建五局（烟台）建设工程有限公司 山东烟台 264000）摘 要：本文结合某污水处理提升工程实际情况，从HDPE双壁波纹管连接工艺原理和技术优势特点、连接施工方法、施工效益等方面进行分析。实践表明：超大口径HDPE双壁波纹管采用新连接工法，具有显著的经济效益和社会环保效益，可在类似工程中推广应用。关键词：HDPE双壁波纹管 熔缝件熔接 密封件焊接 连接施工中图分类号：TU992.05文献标识码：B文章编号：1002-3607（2023）05-0033-03超大口径HDPE双壁波纹管连接施工技术高密度聚乙烯（High Density Polyethylene，简称HDPE），是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。HDPE管道是一种绿色环保管材，相较于传统管材具有耐腐蚀、过水能力大、安全可靠性高、综合成本低、使用寿命长等优点1。在排水、污水、地下综合管廊等系统中，超大口径HDPE管道（管径DN1000）应用广泛。然而，超大口径HDPE管连接时，传统工艺方法具有诸多缺点。采用定向止水熔缝件熔接和超强PPTA网状芳纶密封件焊接法虽然优势明显，但国内外施工案例少，技术标准空白，管道热熔熔接、铺设回填、试验检测等关键技术问题亟待检测法，首先将探伤设备运送到场地，射线源位于需要探伤的焊缝正上方。探伤设备蜂鸣预警，提示操作者离开放射源。20s后设备开始曝光，曝光结束后探伤完成。为防止检测结果与实际不符，检测时，除检测人员和安装班组，还应安排项目部机电管理人员共同参加，根据检测单位人员的指示，在现场监督，将各项数据进行记录。最后验证核实出具的检测报告。3 结语在IG541系统施工过程中，通过应用BIM技术进行综合排布，指导现场实际安装，减少了返工并大大降低了人工成本。整体机房在预制加工厂预制模块化加工并在现场现场整体安装，节约了工期。参考文献：1冯艳颜.IG-541气体灭火管网系统安装中BIM技术的应用J.城市建设理论研究（电子版），2017（34）：91-92.2纪轩.工业设备管道安装常见问题及应对策略分析J.四川水泥，2021（8）：49-50.3张多.压力管道安装监检中射线检测的质量控制J.居舍，2018（6）：196-197.2.4.2 设备安装阶段设备厂家根据BIM深化图纸安装气体钢瓶，随后进行选择阀及减压装置的安装。安装完集流管后，整体IG541气体灭火系统的管道及设备组装完成。最后进行系统调试工作。2.5 管道探伤控制要点（1）对高压管道需要进行管道探伤，检查管道质量。管道探伤检验工作需要有相应资质的检验单位进行，并出具检验报告。按照规范要求需采用无损检测，常用的方式为X射线检测法。（2）在进行管道探伤前，应对所有焊缝进行检查，需做到无熔化不良、裂缝、砂眼、无咬边、焊瘤等有害缺陷；对焊质多余高度、管内面垂下是否太多、焊渣、焊口部处理等进行确认。（3）本工程探伤检验等级采用AB级，可保证检测的稳定性、准确度及灵敏度高，使用的胶片最低为C5级3。除了对检验等级和胶片等级提出明确规定外，提前要求检测单位对黑度计和观片灯进行检查，避免黑度计不准确影响胶片的黑度，以及观片灯强度不足。本工程使用X射线ANZHUANG2023年第5期34机 电 安 装 Electromechanical Installation1-芳纶密封件；2-定向止水熔缝件；5-管道节段；6-管道连接组件；7-接口缝隙。图1 HDPE管连接组件结构示意图61525127图2 芳纶密封件熔接+定向止水熔缝件焊接原理示意图外层内层加肋2 加肋1加肋3解决。本文详细探讨了新型连接工艺在超大口径HDPE双壁波纹管中的应用，以期为类似工程项目提供参考。1 工程概况蓬莱区污水处理提升工程，共计22个子项目，包括16个道路改造项目、1个泵站项目、1个智能信息化系统和4个污水处理厂，工程规模达到11.56亿元。其中排污管道线路全长约4.48km，排水管道施工应用超大口径HDPE双壁波纹管道连接工艺，在保证施工安全和质量的同时，解决了材料二次运输、管道接口处理等多个难题。2 HDPE双壁波纹管连接2.1 工艺原理HDPE双壁波纹管是以高密度聚乙烯为原料，制成的内壁光滑、外壁有螺旋结构波纹的管材，具有较好的抗荷载能力、抗韧性破坏能力和抗横向拉伸强度。HDPE管连接时，采用定向止水熔缝件熔接和超强PPTA网状芳纶密封件焊接两道复合式接头组合的施工方法，连接组件见图1。2.2 技术优势特点相比之下，采用定向止水熔缝件熔接和超强PPTA网状芳纶密封件焊接连接方法，其技术优势包括：（1）接口缝隙密封较方便，接口缝隙上的密封效果较好，不易出现泄漏。（2）接口缝隙双重密封，能保证连接的机械强度。（3）管道使用期间，密封不易受外界环境的影响，密封效果长期有效，使用寿命较长2。3 超大口径HDPE双壁波纹管连接施工方法HDPE双壁波纹管施工工艺流程是：施工准备，测量放线，沟槽开挖、基础处理，管道接口内外侧处理，接口组对、对中及管道临时固定，HDPE管道焊口处套入超强PPTA网状密封件，定向止水熔缝件安放就位、内外壁熔接，超强PPTA网状芳纶密封件熔接密封，井室砌筑、抹面，工艺检查，沟槽回填，闭水试验。3.1 HDPE管道选材HDPE双壁波纹管主要技术参数见表1。管道入场时按照规范采样送检，符合规范与设计要求才能使用。表1 HDPE双壁波纹管的主要技术参数压力等级/MPa拉伸屈服强度/MPa维卡软化温度/纵向回缩率/%110纵向收缩率/%断裂伸长率/%0.251.05018053350 连接时，先用定向熔缝件把管道接头焊接起来，满足不会渗漏的要求。再用超强PPTA网状芳纶密封件灼烧管道，出现收缩效果，实现对接口缝隙的双重密封，保证连接的机械强度（见图2）。3.2 管接口内外侧处理（1）HDPE管管口内、外侧进行人工清理、打磨；管道连接时，接头位置30cm内禁止有污垢、泥沙。（2）打磨管口时，一般使用磨光机，但不能出现毛刺，也不能有切割痕迹。（3）打磨后，确保管口与管壁垂直，有助于定向止水件与管道紧密接触。3.3 管道吊装就位、对中及临时固定（1）使用吊车吊装管道，轻轻放在沟槽内，进行初步对中。吊装过程中，使用软带或麻绳，防止管材发生损伤、变形。遇到穿越或施工中断的情况，对管口进行封堵，防止杂物污染。（2）复核管道中心线，对中检查时同一直线上的管道数量3根。管道焊接前，相邻2根管道的直线度偏差1，并预留35mm的距离，方便后续进行焊接3。立式主肋外层内肋内肋内层35INSTALLATION2023.5Electromechanical Installation 机 电 安 装（3）对中检查调整后进行临时固定，一般在管道两侧使用级配砂石固定。3.4 管道连接（1）在沟槽外作业时，备好超强PPTA网状芳纶密封件，提前套到待接长管道焊口处，距离管口100mm。（2）预热焊枪温度200，将定向熔缝件穿进热风焊枪熔缝孔内，热熔后出熔口对准管道接缝处焊接。（3）焊接时按照先内侧、后外侧的顺序，检查焊缝宽度，宽度40mm可缠绕止水熔缝件，确保管道接缝内填满熔缝材料，整个焊缝呈鱼鳞状。（4）管道自身的波峰在接头处要对准，定向熔缝件熔剂要焊满，不能出现漏水通道。（5）定向密封件完成焊接，进行工艺检查，通过隐蔽验收后，对超强PPTA网状芳纶密封件进行热塑。（6）等待定向熔缝件的温度降至常温，且焊缝完全固化，再对PPTA网状芳纶密封件焊接管壁进行预热处理。具体操作时，用喷火枪将管材熔缝处双侧0.3m内管外壁加热，将水渍烤干。（7）将PPTA网状芳纶密封件移到管道接缝处，根据芳纶密封件的宽度，提前在管道上做居中标记，使超强PPTA网状芳纶密封件的中心与管道接缝对中。（8）用喷火枪作圆周摆动，均匀对密封件表面进行加热，至管材熔缝处波谷完全紧密包裹后，再分别朝两端沿螺旋方向进行灼烧辊压，确保密封件按管材波峰形状紧密粘贴。（9）焊接完成，等待连接处自然冷却。在这个过程中，注意不得移动管道，冷却时间一般为2030min，完全冷却后才能进行下一步工作。3.5 工艺检查（1）接头外观检查，看密封件与管道之间是否紧密贴合，不得有空鼓缺陷。（2）管道、混凝土检查井施工前，采用自膨胀橡胶密封条嵌在插入井壁管端中间部位的波谷内，橡胶条长度应达到管材波谷周长的1.25倍4。（3）管内无损检验。本工程使用CCTV管道检测机器人，根据机器人反馈信息确定管道内是否存在问题，以及问题的具体位置，以便进行处理。3.6 闭水试验HDPE管道安装完成检验合格，检验管道的密闭性，采用闭水试验。外观检查不得有漏水现象，管道24h的渗水量应满足下式计算结果：Q0.00146d式中Q每1km管道长度24h的允许渗水量，m3；d管道内径，mm。4 施工效益分析4.1 经济效益工程量为3300 m的HDPE管道安装，焊口约为620个，相较于传统热熔工艺，采用本工艺进行连接，每个焊口可节约15min，显著提高了组对焊接效率，加快了施工进度。而且，采用超强PPTA网状芳纶密封件作为连接件，是由厂家提供，相较于热熔管件，材料采购费减少，具有较高的经济效益。4.2 社会环保效益采用本工艺消除了因现场工期紧张、地质环境恶劣、施工环境恶劣造成的影响。通过本次施工，能为以后地埋管道施工（尤其是超大口径HDPE管连接施工）提供良好的施工经验，社会效益明显。5 结语综上所述，超大口径HDPE双壁波纹管连接施工时，采用定向止水熔缝件熔接+超强PPTA网状芳纶密封件焊接是一种科学的、可行的连接方法。在工程实践中，该连接施工方法的机械强度高、密封效果好，能延长管道使用寿命，具有良好的经济效益和社会环保效益，其市场应用前景广阔。参考文献：1梁鸿博.基于AHP-TOPSIS的城市排水管材选用评价方法研究D.重庆：重庆大学，2021.2刘茂江.浅谈HDPE双壁波纹管的施工应用及突出问题的治理J.绿色环保建材，2020（3）：174，177.3仲伟，王红列，雒焕祯，等.HDPE双壁波纹管在铜镍矿巷道通风应用J.中国矿山工程，2019，48（4）：4-7.4蔡耿.浅谈HDPE双壁波纹管在市政雨污管施工中的应用J.江西建材，2018（2）：81，84.