《聚乙烯燃气管道工程技术规程》剖析

1第二部分《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ63-2008前言1总则1.0.1为使埋地输送城镇燃气的聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道工程设计、施工和验收，做到技术先进、经济合理，安全施工，确保工程质量和安全供气，制定本规程。1.0.2本规程适用于工作温度在-20℃~+40℃，直径不大于630mm，最大允许工作压力不大于0.8MPa的埋地输送城镇燃气的聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道工程设计、施工、验收。1.0.3聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道严禁用于建筑物内地上燃气管道和建筑物外架空燃气管道（注：加了保护措施的引入管除外）。1.0.4聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道所输送的城镇燃气质量应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028的规定。1.0.5承担埋地输送城镇燃气的聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道工程设计、施工、监理的单位必须具有相应资质；施工人员应经过专业技术培训，经考试合格后，方可上岗操作。1.0.6埋地输送城镇燃气的聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道工程设计、施工和验收除应符合本规程规定外，还应符合国家现行有关标准的规定。2术语和符号2.1术语22.1.1聚乙烯管道polyethylene(PE)pipeline聚乙烯管道是由燃气用聚乙烯管材、管件、阀门及附件组成管道系统。聚乙烯管材是用聚乙烯混配料通过挤出成型工艺生产的管材；聚乙烯管件是用聚乙烯混配料通过注塑成型等工艺生产的管件。2.1.2钢骨架聚乙烯复合管道steelskeletonpolyethylene(PE)compositepipeline钢骨架聚乙烯复合管道是由钢骨架聚乙烯复合管和管件组成。钢骨架聚乙烯复合管包括：钢丝网（焊接）骨架聚乙烯复合管、钢丝网（缠绕）骨架聚乙烯复合管、孔网钢带聚乙烯复合管。钢丝网（焊接）骨架聚乙烯复合管是以聚乙烯混配料为主要原料，经、纬线以一定螺旋角焊接成管状的钢丝网为增强骨架，经挤出复合成型工艺生产的管材。钢丝网（缠绕）骨架聚乙烯复合管是以聚乙烯混配料为主要原料，斜向交叉螺旋式缠绕钢丝为增强层，经挤出复合成型工艺生产的管材。孔网钢带聚乙烯复合管是以聚乙烯混配料为主要原料，焊接成管状的孔网钢带为增强骨架，经挤出复合成型工艺生产的管材。2.1.3最大允许工作压力maximumpermitoperatingpressure管道系统中允许连续使用的介质最大压力。其中考虑了管道系统中组件的物理力学性能。2.1.4工作压力operatingpressure管道系统实际运行时输送介质的压力。2.1.5工作温度operatingtemperature管道系统实际运行时输送介质的常年平均温度。2.1.6工作温度对管道工作压力的折减系数operatingpressurederatingcoefficientsforvariousoperatingtemperature管道在20℃以上工作温度下连续使用，工作压力与在20℃时工作压力3的比值。2.1.7聚乙烯焊制管件polyethylene(PE)fittingfrombuttfusion从聚乙烯管材上切割管段，采用角焊机热熔对接焊制的管件。2.1.8热熔连接fusion-jointing用专用加热工具加热连接部位，使其熔融后，施压连接成一体的连接方式。热熔连接方式有热熔承插连接、热熔对接连接、热熔鞍型连接等。本规程热熔连接方式不包括热熔承插和热熔鞍形连接。2.1.9电熔连接electrofusion-jointing采用内埋电阻丝的专用电熔管件，通过专用设备，控制通过内埋于管件中的电阻丝的电压、电流及通电时间，使电热丝发出一定的热量，加热管材和管件的连接面，进而达到熔接目的的连接方法。电熔连接方式有电熔承插连接、电熔鞍形连接。2.1.10钢塑转换接头transitionfittingforPEplasticpipetosteelpipe由工厂预制的聚乙烯管道与钢管连接的专用管件。2.1.11示踪线（带）locatingwire/tape通过专用设备能探测到管道位置的金属导线。2.1.12警示带warningtape提示地下有城镇燃气管道的标识带。2.1.13拖管法敷设pull-inpipelinethroughtheground沿沟槽拖拉管道入位的敷设方法。2.1.14喂管法敷设plant-inpipelinethroughtheground在机械开槽同时将管道埋入沟槽的敷设方法。2.1.15插入法敷设polyethylene(PE)pipeinsertioninoldpipe在旧管道内插入PE管道，达到更新旧管目的的敷设方法。2.2符号4MRS——最小要求强度。按GB/T321-1998的R10或R20系列向小圆整的置信下限σLCL的值，当σLCL小于10MPa时，按R10圆整，当σLCL大于10MPa时，按R20圆整。MRS是单位为兆帕的环向应力值。PE80——PE80是指MRS为8.0MPa的聚乙烯材料。PE100——PE100是指MRS为10.0MPa的聚乙烯材料。SDR——聚乙烯管材标准尺寸比，指公称外径与公称壁厚的比值。3材料3.1一般规定3.1.1聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道系统中管材、管件、阀门及管道附属设备应符合国家现行的有关产品标准的规定。凡非标产品，均应参照相应的标准进行性能试验和检验，符合要求，方可使用。3.1.2用户在接受管材、管件时的验收，应按有关标准检查下列项目：1检验合格证2检测报告3使用的聚乙烯原料级别和牌号4外观5颜色6长度7不圆度8外径及壁厚9生产日期10产品标志如对物理力学性能存在异议时，应委托第三方进行检验。3.1.3管材从生产到使用之间存放时间不宜超过一年，管件不宜超过二年。超过上述期限时宜重新抽样，进行性能检验，合格后方可使用。管材检验项目：5静液压强度（165h/80℃）、热稳定性和断裂伸长率；管件检验项目：静液压强度（165h/80℃）、对接熔接的拉伸强度或电熔管件的熔接强度。3.2质量要求3.2.1聚乙烯管材、管件应符合现行国家标准《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第1部分：管材》GB15558.1、《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第2部分：管件》GB15558.2的规定；聚乙烯焊制管件的壁厚应不小于对应连接管材壁厚的1.2倍，其物理力学性能应符合GB15558.2的规定；聚乙烯球阀应符合现行国家标准《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第3部分：阀门》GB15558.3的规定；钢塑转换接头等应符合相应标准的要求。3.2.2内径系列的钢丝网（焊接）骨架聚乙烯复合管应符合国家现行标准《燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管》CJ/T125的规定，与其连接的管件应符合国家现行标准《燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管件》CJ/T126的规定。外径系列的钢丝网（焊接）骨架聚乙烯复合管规格尺寸应符合相关标准的规定，物理力学性能应符合国家现行标准《燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管》CJ/T125的规定。3.2.3钢丝网（缠绕）骨架聚乙烯复合管应符合国家现行标准《钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管》CJ/T189的规定。3.2.4孔网钢带聚乙烯复合管应符合国家现行标准《燃气用埋地孔网钢带聚乙烯复合管》CJ/T182的规定。3.3运输和贮存3.3.1管材、管件在搬运时，不得抛、摔、滚、拖；在冬季搬运时应小心轻放。直管采用机械设备吊装搬运时，必须用非金属绳（带）吊装。3.3.2管材运输时，应放置在带挡板的平底车上或平坦的船舱内，堆放处不得有可能损伤管材的尖凸物，并应采用非金属绳（带）捆扎、固定，以及应有防晒措施；管件运输时，应按箱逐层叠放整齐、固定牢靠，并应有防止雨淋措施。63.3.3管材、管件应存放在通风良好的库房或棚内，堆放场所应采取防止阳光曝晒、雨淋措施，并应远离热源。严禁与油类或化学品混合存放，场地应有防火措施。3.3.4管材应水平堆放在平整的支撑物或地面上。当直管采用三角形式堆放和两侧加支撑保护的矩形堆放时，堆放高度不宜超过1.5m；当直管采用分层货架存放时，每层货架高度不宜超过1m，堆放总高度不宜超过3m。管件贮存应成箱存放在货架上或成箱叠放在平整地面上，成箱叠放时，堆放高度不宜超过1.5m。3.3.5管材、管件存放时，应按不同规格尺寸和不同类型分别存放，并应遵守先进先出原则。3.3.6管材、管件在户外临时存放时，应有遮盖物。4管道设计4.1一般规定4.1.1管道设计应符合城镇燃气总体规划，在可行性研究的基础上，做到远、近期结合，以近期为主，经技术经济比较后确定合理的方案。4.1.2管道系统的管材、管件材质、SDR或壁厚以及压力等级选择，应根据地质条件、周围环境、输送的城镇燃气种类、工作压力、施工方式等，经技术经济比较后确定。4.1.3聚乙烯管道输送天然气、液化石油气和人工煤气时，其设计压力应不大于管道最大允许工作压力，最大允许工作压力应符合表4.1.3的规定。7表4.1.3聚乙烯管道的最大允许工作压力（MPa）城镇燃气种类最大允许工作压力PE80PE100SDR11SDR17.6SDR11SDR17.6天然气0.500.300.700.40液化石油气混空气0.400.200.500.30气态0.200.100.300.20人工煤气干气0.400.200.500.30其它0.200.10.300.204.1.4钢骨架聚乙烯复合管道输送天然气、液化石油气和人工煤气时，其设计压力应不大于管道最大允许工作压力，最大允许工作压力应符合表4.1.4的规定。表4.1.4钢骨架聚乙烯复合管道的最大允许工作压力（MPa）城镇燃气种类最大允许工作压力DN≤200mmDN＞200mm天然气0.70.5液化石油气混空气0.50.4气态0.20.1人工煤气干气0.50.4其它0.20.1注：薄壁系列钢骨架聚乙烯复合管道不宜输送城镇燃气。4.1.5聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道工作温度在20℃以上时，最大允许工作压力应按工作温度对工作压力的折减系数进行折减，折减系数应符合表4.1.6的规定。表4.1.6工作温度对管道工作压力的折减系数工作温度-20℃≤t≤20℃20℃＜t≤30℃30℃＜t≤40℃折减系数1.00.90.764.1.6聚乙烯管道系统中采用聚乙烯管材焊制成型的焊制管件时，其系统工作压力不宜超过0.2MPa；且焊制管件应在工厂预制，所选管材公称压力等级8应不小于管道系统中管材压力等级的1.2倍，并在施工过程中对聚乙烯焊制管件采用加固等保护措施。4.1.7各种压力级制管道之间应通过调压装置相连。当有可能超过最大允许工作压力时，应设置防止管道超压的安全保护设备。4.1.8应随管道走向设计示踪线（带）和警示带。4.2管道水力计算4.2.1管道计算流量应按计算月的小时最大用气量计算，该小时最大用气量应根据所有用户城镇燃气用气量的变化迭加后确定。4.2.2管道单位长度摩擦阻力损失应按下列公式计算：1低压燃气管道：式中：ΔP——管道摩擦阻力损失（Pa）；l——管道的计算长度（m）；Q——管道的计算流量（m3/h）；d——管道内径（mm）；ρ——燃气的密度（kg/m3）；T——设计中所采用的燃气温度（K）；T0——273.15（K）；λ——管道摩擦阻力系数，宜按下列公式计算：lg——常用对数；9K——管壁内表面的当量绝对粗糙度（mm），一般取0.01；Re——雷诺数（无量纲）。2次高压、中压燃气管道：4.2.2-3式中：P1——管道起点的压力（绝压kPa）；P2——管道终点的压力（绝压kPa）；L——管道计算长度（km）。4.2.3管道的允许压力降可由该级管网的入口压力至次级管网调压装置允许的最低入口压力之差确定，流速不宜大于20m/s。4.2.4管道局部阻力损失可按管道摩擦阻力损失的5%~10%进行计算。4.2.5低压管道从调压装置到最远燃具的管道允许阻力损失可按下列公式计算：ΔPd=0.75Pn+1504.2.5式中：ΔPd——从调压装置到最远燃具的管道允许阻力损失（Pa）。ΔPd含室内燃气管道允许阻力损失；Pn——低压燃具的额定压力（Pa）。4.3管道布置4.3.1聚