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MPP电力管热熔式焊接接头施工工法

2020-09-05全良友安徽建工集团股份有限公司总承包分公司安徽合肥230031

安徽建筑 2020年9期
关键词:穿线热熔熔融

全良友 (安徽建工集团股份有限公司总承包分公司,安徽 合肥 230031)

1 引言

随着我国经济的快速发展和城市化进程的不断加快,在城市改造建设过程中,对环境效益的重视越来越高。充分利用地下空间,尽量少占地上空间为一项基本原则,“强电入地”便是由此引出的一个新概念。将城区内高空架设的纵横交错的各类高压电线,通过预埋强电套管引入地下,可以充分节约地上空间,美化环境,同时安全性更高。强电套管通常采用优质MPP管,套管式连接接头,即在管道接头处用短套筒包裹固定,套筒上浇筑包封混凝土加固。在城市改建施工中,地下各类综合管线错综复杂,已知未知的暗井、构筑物多,电排管道的线型无法做到设计的顺直,为避开各类既有障碍物,管道走向大多会有弯曲,如采用传统的套管式接头,在弯曲段套筒与管道连接紧密性差,浇筑混凝土包封过程中容易出现漏浆,渗入管道中,影响后期电缆穿线(高压电缆直径较大)。且由于管道线型弯曲,电缆穿线过程中阻力大,在电缆拖拉的过程中,摩擦力可能会导致管道与套筒脱节,电缆线外露,留下质量安全隐患。

为了解决以上施工难题,我公司通过项目应用研究,在地下情况复杂段,采用MPP管热熔式焊接接头施工技术,提高管道接头密封性和抗拉能力,确保管道通畅,施工操作简单,且为后期高压电缆穿线施工提高保障。我公司在泾县桃花潭中路(体育路至财富大道)改造工程、舒城S351(棠树至孔集)升级改造工程等项目中成功应用MPP电力管热熔式焊接接头施工工艺,取得了良好的社会和经济效益,通过对该工艺的不断总结、改进,最终形成此工法。

2 工法原理

将两根MPP电力管端头切削整齐,然后将两配合端面紧贴在专用加热工具上,通过加热直至熔融,移走加热工具将两个熔融的端面紧靠在一起,在外界压力的作用下保持至接头冷却,使两段管道连接成为一个整体。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

图1 工艺流程图

3.2 操作要点

3.2.1 施工准备

①根据现场实际情况,编制实施性施工方案,依据批准后的方案对工人进行安全技术交底。

②检查投入施工的热熔焊接设备各项性能(电源,液压油,加热板等),确认满足焊接要求。

③对进场的MPP电力管,复核尺寸、壁厚,核验质量证明材料,确保投入工程使用的材料质量合格。

3.2.2 安装固定管材

①清除两段管道端部污物。

②将与管材规格一致的卡瓦装入热熔焊机机架。

③将管材置于机架卡瓦内,使对接两端伸出的长度大致相等,在满足铣削和加热要求的情况下应尽可能缩短。

图2 安装卡瓦固定管道

④管材在机架以外的部分用定型化支撑架托起,使管材轴线与机架中心线处于同一高度,然后用卡瓦紧固好。

图3 管道托架支撑

3.2.3 管道端头切削、对中

①置入铣刀,缓慢合拢两管材焊接端,并加以适当的压力至两端面均有连续的切屑出现,撤掉压力。

图4 铣刀、管道切削

②切削完成后让铣刀空转两、三周后再推开活动架,关闭铣刀开关。

③切屑厚度控制在1.0mm以内,保证两对接端面平整、光洁。

④合拢两端管材,检查端面对齐情况。管材两端错位量不应超过管壁厚的10%,合拢时管材两端面间没有明显间隙,缝隙宽度符合规定。

3.2.4 加热熔料

①加热板温度升温,温度达到设定值后(一般的焊接温度在225℃,气温较低时,可适当提高5℃~10℃),放入机架。

图5 加热板

②施加规定的压力(视具体管材直径、壁厚确定),直到管材两端圆周出现翻边且最小卷边达到规定宽度(一般为2mm)。

图6 加热熔料

③压力减小到规定值(视具体管材直径、壁厚确定),进行吸热。

3.2.5 熔融对接

①吸热时间达到规定值后(视具体管材直径、壁厚确定,200MPP管一般吸热时间为150s至250s),退开活动架,迅速取出加热板,合拢两管端。

图7 对接

②控制合拢压力不得过大,否则会将熔融物料挤出,造成焊接质量下降。熔融对接过程应始终处于熔融压力之下进行。

③首次焊接完成后,将其外层翻边去掉观察两对接端面之间熔融物料,应保证两端面间有足够的熔融物料。如熔融物料过多,则适当增加合拢压力。反之,则适当减小合拢压力。

3.2.6 冷却检查

①将压力上升至规定值,保压冷却5min。自然冷却到常温后,卸压,松开卡瓦,取出管材,焊接完成。

②检查焊接位置质量,焊缝应完整,无缺损和变形,焊缝翻边的形状、大小均匀一致,无气孔、鼓泡和裂纹,两翻边之间的缝隙的根部不低于所焊管子的表面。

③抽检焊缝接头,做好焊缝焊接力学性能试验,确保焊缝质量满足要求。

3.2.7 电力管道布管

将焊接完成的电力管道安装进已开挖完成的管道沟槽内,进行下一道工序施工。

4 材料与设备

4.1 材料

MPP电力管。

4.2 主要设备

热熔焊机。

5 质量控制

5.1 质量控制标准

①管材质量符合《供电公司电力电缆用导管技术条件》(DL/T 802.7-2010)的要求。

②管道焊接质量参照《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB 50268-2008)要求。

③管道敷设符合《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》(GB 50168-2018)要求

④焊接面管材错边不超过管材壁厚的10%。

⑤切屑厚度控制在0.5mm~1.0mm。

⑥切换时间(从加热结束到熔融对接开始)控制在10s内,尽量缩短。

5.2 质量控制措施

①所有进场原材料必须符合设计及规范要求,不合格材料严禁用于现场施工。

②雨雪天气不得进行管材焊接。

③铣刀严禁在较大的压力下进行启动;铣削好的管材严禁用手触摸或被污染。

④气温低时,应适当提高加热温度和延长吸热时间。

⑤焊缝冷却时应自然冷却,不得采用强制冷却。

⑥加热板表面及管端应经常用酒精清洁,确保加热板表面无污渍。

⑦当待焊接管材端面有水汽时,在加热前,应用加热板烘烤管材端面至水汽完全蒸发为止,然后进行管材加热。

⑧压力应分阶段控制,加热时压力稍大,吸热时压力较小。

⑨MPP电力管加工温度、时间、压力视气候状况做相应调整。

6 安全措施

①施工用电及机械使用应遵守《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ 46)及《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ 33)的有关安全规定。

②施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46)的有关规定执行。

③操作人员必须经过技术交底和安全教育方可上岗,操作人员必须严格按操作规程进行施工。

④安排专人收听天气预报,做好防风防雨工作。

⑤清洁管材端面时,应有人监督,以防管材合拢夹伤手。

⑥工作人员不要穿肥大的服装或戴首饰,工作人员应戴保护手套,穿工作服和工作鞋。

⑦操作过程中应避免口袋、长发、鞋带和其他部位太靠近机器,以免其被卷入机器对操作人员和设备造成损害。

⑧预热过程中,不能触碰加热板,防止烫伤。

7 环保措施

①居民区附近22点至次日6点禁止施工,以免影响施工现场周边居民的正常生活。

②施工材料机具整齐、有序停放,禁止在道路上堆放材料。

③所有现场使用材料应工完场清,堆放整齐,标识清楚,保持场地文明。

8 效益分析

8.1 社会效益

①采用热熔式焊接接头施工,提高了管道接头密封性和抗拉能力,为后期的高压电线穿缆提供便利。

②操作简单,施工快捷,安全性高。

③施工过程噪音小,粉尘少,节能环保。

8.2 经济效益

①该工艺不需要使用过多的大型机械设备,节省了设备折旧、备件消耗及电费成本。

②管道接头密封性、抗拉性好,有效减少管道接头处堵塞情况,弯曲线型下,更好地承受电缆穿线拉力,大大降低了后期若电缆穿线不畅所必需的返工费用。

9 结语

本工法已成功应用于舒城S351(棠树至孔集)升级改造工程、泾县桃花潭中路(体育路至财富大道)改造工程等项目工程,工程质量达到预期要求,有效地提高了管道接头质量,提高电缆穿线成功率,得到了同行及专家的肯定,取得了良好的经济效益和社会效益。泾县桃花潭中路(体育路至财富大道)改造工程,西起体育路,东至财富大道,其间依次与气象路、中山路、交通路、稼祥南路、泾川大道、李村路相交,全长2647.07m,设计时速40km/h。设计两侧非机动车道、人行道下埋设MPP电力套管,总长约5600m,采用热熔式焊接接头进行管道连接,应用总长度约2200m。舒城S351(棠树至孔集)升级改造工程,项目路线起点位于金安区与舒城县的行政分界点,即棠树凌家渡大桥,路线经柏林乡、穿越舒城县经发区、桃溪镇、城关镇、终点位于孔集镇路里桥处,段路线全长19.5km(K41+540~K61+062.1),设计埋设MPP电力套管总长约3400m,采用热熔式焊接接头进行管道连接,应用总长度约1100m。

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