城镇燃气PE管道施工质量评价方案.doc

佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司“健康美丰，质量领先”专业生产环保铝塑管，铝塑复合管，天然气铝塑管，燃气铝塑管，铝塑管接头，冷热铝塑管，铝焊管等产品城镇燃气PE管道施工质量评价方案本文编者：佛山市三水美丰铝塑复合管有限公司 The basic idea and evaluation method for controlling PE pipeline construction quality are introduced，and the hierarchical structure model for quality evaluation is established. The corrective measures for the common problems in construction are put forward. The failure reason is analyzed through a PE pipeline failure case.1 概述 随着聚乙烯(PE)燃气管道在城镇燃气配气系统中被广泛采用以及相关标准规范的不断完善，从业的技术、管理和决策人员对聚乙烯制品的认识以及应用水平都有了较大提高，在聚乙烯燃气系统设计、运行、维护和管理等方面已取得了长足进步，积累了很多经验，技术规程日渐成熟。虽然PE燃气管的优越性能(耐腐蚀，柔韧性好，重量轻，连接方便，摩阻低，管材使用寿命可长达50年以上等)已得到很多燃气企业的认同1，但是管材的使用寿命并不等于输配系统的使用寿命。应用实践表明，即使使用完全符合标准的管材、管件、阀门等单元产品，如果施工管理得不到有效控制，施工质量难以保证，也就不能组合成理想的管道系统。为全面了解港华燃气集团内合资公司PE燃气管道的施工质量状况，我们在学习、借鉴香港中华煤气公司对PE管道工程质量控制经验的基础上，引进其管理模式，拟设计一套适合在内地使用的PE管道施工质量评价方案，旨在能够合理、客观地反映目前国内合资公司PE管道施工管理水平，找出施工管理中尚存的问题，进行差别分析，并加以改善，以期将PE管道系统的缺陷控制在合理的、可接受的范围内，以确保PE管道系统在整个生命周期内安全运行2。2 评价对象 评价对象为港华燃气集团国内各合资公司在建的PE管道项目，覆盖华南、华中、华东、东北、西北等多个省市的PE管道建设项目。3 评价依据及方法3.1 PE管道系统质量缺陷 PE管道系统在施工过程中可能存在的质量缺陷有： 影响管道设计使用寿命：如使用色母料3。 可能产生应力开裂的缺陷：如管道划深超过壁厚的10%。 降低管网安全系数和抗灾害能力(主要指抗沉降、抗震性能)的缺陷：如使用焊制管件。 连接不可靠：如不同PE等级的管材对焊，电熔连接前未去除氧化皮，加热板不洁净，管件受到污染，焊接参数选择不当。 施工过程可追溯性得不到保证：如焊机不具备打印功能，焊接参数记录不全，竣工资料不全。 无可靠的示踪及防破坏措施4。3.2 评价依据 PE管道施工质量评价依据为：CJJ 632008聚乙烯燃气管道工程技术规程5，特种安全技术规范TSG D20022006燃气用聚乙烯管道焊接技术规则6、GB 15558.12003燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第1部分：管材7、GB 15558.22005燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第2部分：管件8、港华投资有限公司地下管网设计、施工、运行管理指引，港华培训学院编制的聚乙烯管热熔对接手册和聚乙烯管电熔焊接手册等。3.3 评价方法 应用质量控制工具检查清单，按层次结构组织评价。模型的层次结构中，选取影响PE管道工程质量的关键要素作为评价模块，每个模块代表一类或一个评价项目，其造成的管道质量缺陷可能是单一的，也可能是多方面的，而每一个变量(评价项目)又被划分为若干子变量(项目)，每个子变量对应若干条评判标准，评价人员对照评判标准，对每个模块按符合程度进行评分。之所以称其为变量，是考虑可根据实际情况，参照可能产生的质量缺陷，调整项目内容及数量；并且其评分权重也不固定，可根据所带来的缺陷程度作适度调整，以便评分更能反映客观实际。PE管道质量评价层次结构模型见图1。常见问题的整改措施与案例分析 根据上述评价方法，对部分公司的PE管道施工质量管理进行量化评价时，发现的一些常见问题，按人、机、料、法4个方面进行分析，探讨如何在施工中纠正这些错误操作及不良习惯。另外，应用此评价方法对一起PE管道失效案例进行分析。4.1 人焊工管理 应由经培训合格的人员进行焊接操作，并做好焊工的定期考核及续证管理工作。4.2 机焊机及焊机校验 应使用全自动焊机，以避免人为操作影响焊接工艺参数。 应建立焊机设备管理台账。 焊机应1年定期检验1次，并在设备上粘贴校验记录。4.3 料材料管理 管件包装应完整，且每个管件应独立包装，只在熔接前才可拆除包装。保持管件的包装完整，在很多工地常常被疏忽。应加强此方面的检验，保证管道连接的清洁要求。 PE直管的堆放应有足够的承托，应重点检查建设单位的仓库、施工单位的仓库及施工现场的储存场地。 PE材料应按规范要求，保证在有效期内使用，否则应经型式检验确认。 废料应有标志并分区存放，以防误用。4.4 法焊接操作 热熔焊接a. 加热板应保持非常清洁，没有污垢物、尘埃和PE熔化物。做好每日加热板清洁工作。污垢可用酒精擦拭，如无法清除干净，可与供应商联系更换。 b. 焊接前应用干净的非人造纤维布或纸巾，对连接端表面及内外壁进行清洁工作。否则，可能会污染铣削断面。 c. 连接时，应用滑轮承托管道，以减少拖动拉力。 d. 焊接完成后(全自动焊机焊接完成提示音响后)，应保证足够的冷却时间才可移动管道，以保证焊口在零压冷却阶段不受外力影响。如工程安排需要，也可在焊接完成后，小心拆下焊机固定管夹，将焊机移到下一个焊口操作。 e. 铣削的刨削物应从管道下方取出，并借助工具清除，以防污染已铣削的端面。f. 应做好焊口记录，卷边切除前，应将焊口编号和施工日期用油性笔写在每个已完成的焊口旁；刨削后应对外卷边编号；应打印焊接记录以备检验。 g. 应做好卷边检查，检查内容包括：卷边切除前使用卷边测量器检查卷边的高度和宽度是否合格；进行100%卷边切除检查，检查是否有裂纹、污染物等；应作背弯扭曲检查。 h. 监管人员应对焊接参数进行检查并签名。 i. 回填前应检查管道外观，不可使用表面划痕深度超过管壁厚度的10%的材料。 电熔焊接a. 管道切割时，应先在PE管上划好切割线，以保证切成直角。 b. 连接前，应用干净的非人造纤维布或纸巾，清洁连接端表面及内外壁(注意应在氧化皮刨除前进行)。 c. 应用记号笔在管道端整个需要刮削的圆周表面划上斜纹线记号，以保证均匀刮除氧化皮。必须保证已刮好的管道末端清洁及干爽。刮完氧化皮后，切忌用纸或手去擦(检查中发现部分焊工有此不良习惯)。 d. 刮削后应在1h内进行焊接，操作人员必须熟记。 e. 电熔连接的加热和冷却时间宜采用条形码自动输入，焊接前应核对管件上的焊接参数，千万不能随意更改焊接参数。 f. 应使用固定夹具焊接，并掌握夹具的正确使用方法。 g. 应认真检查确认熔合显示针已经升起或熔解物没有渗出配件的范围。 h. 应保证管道的对中，认真检查确认管道与配件已经对成一条直线。 i. 焊接记录应打印，工程监管人员应对焊接参数进行检查并签名。 j. 地面引入管与楼前埋地管道之间，如果以水平放置的钢塑接头进行转换，应在钢塑转换处加设套管，以避免地面不均匀沉降对管道造成的径向剪切应力。规格大于De 63的管道可不设套管。4.5 事故案例 事故概述资料显示，该段PE管道为De250/SDR11的主干管道，2004年建成，运行压力为0.3MPa。2008年冬季发现电熔套筒接口处泄漏。 将事故管件剖切后，发现电熔套筒与PE管道之间有缝隙(见图2)且未熔合(见图3)，经敲打即脱离，电熔套筒内壁有熔融料并存在大量气孔(见图4)，而管材未熔。 事故原因分析a. 焊工的技术不熟练，影响了焊接质量。b. 从连接部位剖切面分析，管道连接时，氧化层刮削不够彻底。 c. 管段连接端面切割不整齐，端面空隙较大，导致熔融压力不足。 d. 焊接冷却过程中，可能受到外力扰动。 e. 套筒内壁熔融料中有气孔(见图4)，焊接部位在焊接前曾被污染，有脏物或水分存在。 f. 管道焊接未采用夹具，未完全对中(该处为两条道路的管道采用三通碰接，且两管道不在同一标高上。根据现场观察，估计当时管道对中较困难)。 g. 虽然观察孔指示针已冒出，但仍有可能是焊接时间不够，导致未熔透。h. 可能当时使用发电机，导致焊机电压不稳定，焊接质量受到影响；或者接入的电源虽然是市政电，但是接入点较远，电压过低，焊接质量受到影响。i. 焊机本身质量存在问题，电压不稳定，输出电流过小。5 结语本次进行的质量评价并不是最终目的，而是通过量化评价这种方式，更好地认识到目前PE管道施工中尚存的问题，以便制定改进方案，从而促进PE管道施工质量的整体提高。参考文献：1 马长城，李长缨.城镇燃气聚乙烯(PE)输配系统M.北京：中国建筑工业出版社，2006.2 李长缨.城镇燃气聚乙烯管应用中相关问题研究J.煤气与热力，2008，28(2)：B42-B47.3 张坤，吕淑华.PE管在城市燃气管网改造的应用J.煤气与热力，2005，25(7)：59-61.4 钟立.PE管示踪线施工的探讨J.煤气与热力，2004，24(11)：638-640.5 CJJ 632008，聚乙烯燃气管道工程技术规程S.6 TSG D200