硬聚氯乙烯玻璃钢复合管道的安装
硬聚氯乙烯玻璃钢复合管道的安装钟坚瑜(东邦复合材料有限公司,杭州004)本文根据聚氯乙烯/玻璃钢复合管道多年积累的安装管道经验,阐述此种复合管道在各种安装条件下常遇问题的解决方法。
聚氯乙烯/玻璃钢复合管道安装试压随着PVC/ FRP复合管道及管件生产技术的进步,产品质量有了提高,偶而发生渗漏也往往是管路的接头部位。任何材料的管道都存在某些方面的弱点,复合管道由于其材料的性质决定了它在安装方面对安装条件具有较高的要求(例如,需要支架间距较小、埋地管道对土壤及回填土具有较高的要求)。
有些单位没有严格按照安装要求进行,因此在实际使用过程中表现为管道挠曲度太大,法兰密封面渗漏,两头与钢管相连复合管易拉断等,因此须重视聚氯乙烯/玻璃钢复合管道的安装问题。
1支架、支墩的设置与安装PVC/ FRP复合管道由于强度、刚度、抗冲击性能较金属管道差,因此对支架、支墩的要求较金属管道要高。例如对于架空管道,支架间距明显的要比钢管小,支架布置较密(基本跨矩公式见化工行业标准HG20520 92附录E)。因此如果复合管道是用来代替钢管或铸铁管,若原支架间距若不符合要求的则要求把支架、支墩进行改进。对直径较小的复合管道,若使用温度较高,则要求整条管路铺设支撑物(如角钢、槽钢等) ,另外,支架、支墩与复合管接触面应为U型,接触角度至少120b,且至少要垫厚3 5mm橡胶衬垫,以避免应力集中,从而保护管道。对于吊管支架,还必须具有足够的稳固性避免摇晃。复合管与阀门连接的管道应将阀门或其两端的复合管支撑牢固,避免在开启阀门时损坏管路。管道如安装在有振动或机械冲击的场所时,应采取保护措施。与振动设备(如机、泵)连接时,设备与管路间要加设避振器。管道在穿越墙壁或楼板时应预埋套管,套管两端出墙壁或楼板100mm,两管间充满弹性填料。垂直管道的套管不应限制管道的位移和承受管道的垂直负荷,如果穿越防火墙,两管间应填充石棉或其它非可燃性填料。一般情况下平行管道中心间距应符合HG20520 92的规定。为了方便安装和维修,对于沿建筑物或构筑物架设的管道,一般要求管外壁与建筑物或构筑物净距离不小于150mm.与其它管路平行架设的管道,在条件允许时可考虑管道间距略大于标准规定的间距。与其它管路交驻的管道,管外壁间净距离应不小于150mm.管道不宜沿走道架设,架空管道需穿越公路时,不应设置法兰、阀门等连接点,以避免泄漏时造成事故。如必须设置法兰等连接点则必须将连接点包在盒内以盛装泄漏的物料,并定期开盒检查。管道与其它管路设在一起时,则应视介质腐蚀情况考虑分层架设,输送强腐蚀性介质的管道应架设在下层。以防止因泄漏而腐蚀其它管路。另外,垂直安装管道时上、下两端应用强度足够的管卡固定,若距离较长,中间应视具体情况增设固定管卡。以上问题必须引起用户的重视。
2埋地管路安装问题埋地管路较之地上铺管路具有很多优越性,如无大气老化、无需防火、不易碰撞、破损、无需加膨胀节等等。但埋地管路对管沟开挖及土质、回填土要求较高。对于一定管径、一定载荷、一定压力、一定温度的管道,对不同的土质,管沟的开挖深度与宽度均不一样。土壤性质属于哪一类、地下水位高低、管道是否穿越公路、涵洞、跨越水沟等情况都必须了解清楚。管道安装要求管沟的底面平整而连续。在不稳固的场地(如粘土质或有机物含量高的土壤)管沟要加深。管件连接处的管沟要适当的加宽、加深,以便进化工设备与管道行管件连接。当沟底出现渗水时,要对沟底进行固化,并把水位降低到沟底深度200mm以下。如果沟底存在尖锐碎石或块石,应均匀铺设一层200mm厚的砂子或砂子与碎石的混合物作为基础,在连接头处留下凹槽,这些凹槽待管子连接好后进行回填。对于较好的土壤,则不必铺设砂垫。但不管如何,整个沟底在管子填埋前应用适当的工具夯实。当管子需穿越公路、涵洞时必须增设钢管套,套管内径应以能方便套入复合管外径为宜(套管中若存在复合管接头,则套管内径必须考虑能套入接头,但应尽量避免该种情况出现) ,套管两端应超出路边至少1米,安装完毕后两头用混凝土支墩固定。回填时,大石块和外来材料至少应保持在离管道150mm的地方,要用好的土壤回填。回填要一层一层的进行,为防止管道横向移动。要限止管道的两侧高度差不超过20mm,并逐层夯实,两边同时回填,在管道附近处用手工回填,以便压实夯牢又不损伤管道。当回填到超过管顶300mm处,并逐层压实到95普氏标准密实度,再往上方可采用含有块石、碎石的土质并压实,回填土的高度应超出自然地面至少100mm.重型推土机在至少有1米的覆盖层以后才能使用。
热膨胀伸缩补偿问题复合管由于热膨胀系数较钢管大,因此,由于温度变化,而产生较大的伸缩量,故需要设置补偿器。
补偿器可分为自然补偿器和人工补偿器,凡是因工艺需要,布置管道时自然形成的弯曲管称为自然补偿器,如L型、Z型补偿器。凡是专门设备的用来吸收管道热膨胀的弯曲管和伸缩装置称为人为补偿器。如果土壤的摩擦阻力能阻止管路热胀冷缩,则必须增设膨胀节。膨胀节的设置一般每隔一定距离一个,可根据计算,同时参考经验予以确定。除了形膨胀节外,另外还有聚四氟乙烯膨胀节、F46波纹补偿器,不必再增设人工补偿器。关于膨胀节的选择和安装可参见HG20520 92的第5章和第7章。
4法兰安装问题法兰连接作为管路连接的常用连接形式之一,广为使用。但复合管道的法兰安装较其它金属管道要求更高。法兰密封垫片一定要选好,要选择既耐腐蚀介质硬度又较PVC软的垫片,对于橡胶垫片,垫片厚度至少3mm.石棉垫片在压力较高的地方使用,密封面容易泄漏,应尽量少用或不用,建议可用无石棉垫片或四氟橡胶复合垫片。螺栓要对称紧固,螺栓的粗细、长度必须符合要求,两端金属垫圈一定要加。法兰对接后,螺栓对称按顺序依次拧紧,次不可拧得太紧,第二次用终紧固力矩的80即可,第三次紧固1/ 2周螺母即可。关键要操作正确,拧力均匀,切不可猛力死拧,这样容易损伤法兰,造成泄漏。PVC/ FRP法兰与钢法兰碰头连接之处更要加倍注意,好采用活套法兰连接。一定要法兰螺栓拧紧后才能接PVC/ FRP管或钢管,若钢管法兰需现场焊接,钢管直线距离长,无法解决热胀冷缩补偿问题,建议法兰两端用强度足够的水泥墩固定,以防止热胀冷缩。
5管路试压问题试压前必须保证每个接头具有合格的固化度,切不可为了赶时间而仓促试压。试压前还应仔细检查安装是否已满足要求。对于长距离管路,好采有分段试压,每段长度不超过1000m,以便于检查、维修。另外试压时,升、降压速度要慢。保压时间不能太长,否则即使试压达到要求,对整条管路也无好处。
安装时必肌充分考虑固化所需时间及维修后再固化再试压所需的时间,这一点与金属管道截然不同。当然,如用户能积极配合,连接接头在PVC焊接好后、玻璃钢未包复之前先试压0. 2 MPa,检查其焊接质量。这样,可及时修补由于PVC焊接质量引起的渗漏,维修既方便又迅速,对终试压减少渗漏数量,缩短安装工期有好处。
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聚氯乙烯/玻璃钢复合管道安装试压随着PVC/ FRP复合管道及管件生产技术的进步,产品质量有了提高,偶而发生渗漏也往往是管路的接头部位。任何材料的管道都存在某些方面的弱点,复合管道由于其材料的性质决定了它在安装方面对安装条件具有较高的要求(例如,需要支架间距较小、埋地管道对土壤及回填土具有较高的要求)。
有些单位没有严格按照安装要求进行,因此在实际使用过程中表现为管道挠曲度太大,法兰密封面渗漏,两头与钢管相连复合管易拉断等,因此须重视聚氯乙烯/玻璃钢复合管道的安装问题。
1支架、支墩的设置与安装PVC/ FRP复合管道由于强度、刚度、抗冲击性能较金属管道差,因此对支架、支墩的要求较金属管道要高。例如对于架空管道,支架间距明显的要比钢管小,支架布置较密(基本跨矩公式见化工行业标准HG20520 92附录E)。因此如果复合管道是用来代替钢管或铸铁管,若原支架间距若不符合要求的则要求把支架、支墩进行改进。对直径较小的复合管道,若使用温度较高,则要求整条管路铺设支撑物(如角钢、槽钢等) ,另外,支架、支墩与复合管接触面应为U型,接触角度至少120b,且至少要垫厚3 5mm橡胶衬垫,以避免应力集中,从而保护管道。对于吊管支架,还必须具有足够的稳固性避免摇晃。复合管与阀门连接的管道应将阀门或其两端的复合管支撑牢固,避免在开启阀门时损坏管路。管道如安装在有振动或机械冲击的场所时,应采取保护措施。与振动设备(如机、泵)连接时,设备与管路间要加设避振器。管道在穿越墙壁或楼板时应预埋套管,套管两端出墙壁或楼板100mm,两管间充满弹性填料。垂直管道的套管不应限制管道的位移和承受管道的垂直负荷,如果穿越防火墙,两管间应填充石棉或其它非可燃性填料。一般情况下平行管道中心间距应符合HG20520 92的规定。为了方便安装和维修,对于沿建筑物或构筑物架设的管道,一般要求管外壁与建筑物或构筑物净距离不小于150mm.与其它管路平行架设的管道,在条件允许时可考虑管道间距略大于标准规定的间距。与其它管路交驻的管道,管外壁间净距离应不小于150mm.管道不宜沿走道架设,架空管道需穿越公路时,不应设置法兰、阀门等连接点,以避免泄漏时造成事故。如必须设置法兰等连接点则必须将连接点包在盒内以盛装泄漏的物料,并定期开盒检查。管道与其它管路设在一起时,则应视介质腐蚀情况考虑分层架设,输送强腐蚀性介质的管道应架设在下层。以防止因泄漏而腐蚀其它管路。另外,垂直安装管道时上、下两端应用强度足够的管卡固定,若距离较长,中间应视具体情况增设固定管卡。以上问题必须引起用户的重视。
2埋地管路安装问题埋地管路较之地上铺管路具有很多优越性,如无大气老化、无需防火、不易碰撞、破损、无需加膨胀节等等。但埋地管路对管沟开挖及土质、回填土要求较高。对于一定管径、一定载荷、一定压力、一定温度的管道,对不同的土质,管沟的开挖深度与宽度均不一样。土壤性质属于哪一类、地下水位高低、管道是否穿越公路、涵洞、跨越水沟等情况都必须了解清楚。管道安装要求管沟的底面平整而连续。在不稳固的场地(如粘土质或有机物含量高的土壤)管沟要加深。管件连接处的管沟要适当的加宽、加深,以便进化工设备与管道行管件连接。当沟底出现渗水时,要对沟底进行固化,并把水位降低到沟底深度200mm以下。如果沟底存在尖锐碎石或块石,应均匀铺设一层200mm厚的砂子或砂子与碎石的混合物作为基础,在连接头处留下凹槽,这些凹槽待管子连接好后进行回填。对于较好的土壤,则不必铺设砂垫。但不管如何,整个沟底在管子填埋前应用适当的工具夯实。当管子需穿越公路、涵洞时必须增设钢管套,套管内径应以能方便套入复合管外径为宜(套管中若存在复合管接头,则套管内径必须考虑能套入接头,但应尽量避免该种情况出现) ,套管两端应超出路边至少1米,安装完毕后两头用混凝土支墩固定。回填时,大石块和外来材料至少应保持在离管道150mm的地方,要用好的土壤回填。回填要一层一层的进行,为防止管道横向移动。要限止管道的两侧高度差不超过20mm,并逐层夯实,两边同时回填,在管道附近处用手工回填,以便压实夯牢又不损伤管道。当回填到超过管顶300mm处,并逐层压实到95普氏标准密实度,再往上方可采用含有块石、碎石的土质并压实,回填土的高度应超出自然地面至少100mm.重型推土机在至少有1米的覆盖层以后才能使用。
热膨胀伸缩补偿问题复合管由于热膨胀系数较钢管大,因此,由于温度变化,而产生较大的伸缩量,故需要设置补偿器。
补偿器可分为自然补偿器和人工补偿器,凡是因工艺需要,布置管道时自然形成的弯曲管称为自然补偿器,如L型、Z型补偿器。凡是专门设备的用来吸收管道热膨胀的弯曲管和伸缩装置称为人为补偿器。如果土壤的摩擦阻力能阻止管路热胀冷缩,则必须增设膨胀节。膨胀节的设置一般每隔一定距离一个,可根据计算,同时参考经验予以确定。除了形膨胀节外,另外还有聚四氟乙烯膨胀节、F46波纹补偿器,不必再增设人工补偿器。关于膨胀节的选择和安装可参见HG20520 92的第5章和第7章。
4法兰安装问题法兰连接作为管路连接的常用连接形式之一,广为使用。但复合管道的法兰安装较其它金属管道要求更高。法兰密封垫片一定要选好,要选择既耐腐蚀介质硬度又较PVC软的垫片,对于橡胶垫片,垫片厚度至少3mm.石棉垫片在压力较高的地方使用,密封面容易泄漏,应尽量少用或不用,建议可用无石棉垫片或四氟橡胶复合垫片。螺栓要对称紧固,螺栓的粗细、长度必须符合要求,两端金属垫圈一定要加。法兰对接后,螺栓对称按顺序依次拧紧,次不可拧得太紧,第二次用终紧固力矩的80即可,第三次紧固1/ 2周螺母即可。关键要操作正确,拧力均匀,切不可猛力死拧,这样容易损伤法兰,造成泄漏。PVC/ FRP法兰与钢法兰碰头连接之处更要加倍注意,好采用活套法兰连接。一定要法兰螺栓拧紧后才能接PVC/ FRP管或钢管,若钢管法兰需现场焊接,钢管直线距离长,无法解决热胀冷缩补偿问题,建议法兰两端用强度足够的水泥墩固定,以防止热胀冷缩。
5管路试压问题试压前必须保证每个接头具有合格的固化度,切不可为了赶时间而仓促试压。试压前还应仔细检查安装是否已满足要求。对于长距离管路,好采有分段试压,每段长度不超过1000m,以便于检查、维修。另外试压时,升、降压速度要慢。保压时间不能太长,否则即使试压达到要求,对整条管路也无好处。
安装时必肌充分考虑固化所需时间及维修后再固化再试压所需的时间,这一点与金属管道截然不同。当然,如用户能积极配合,连接接头在PVC焊接好后、玻璃钢未包复之前先试压0. 2 MPa,检查其焊接质量。这样,可及时修补由于PVC焊接质量引起的渗漏,维修既方便又迅速,对终试压减少渗漏数量,缩短安装工期有好处。
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