[發(fā)明專利]用于HDPE管線的連接方法和輸水系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106926470A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設計）人: 婁興敏
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;中國神華煤制油化工有限公司;中國神華煤制油化工有限公司北京工程分公司
• 主分類號: B29C65/12
• 分類號: B29C65/12;B29C65/40;F16L47/02
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權代理有限責任公司11240
• 代理人: 趙囡囡,吳貴明

技術領域

本發(fā)明涉及工程建設領域，具體而言，涉及一種用于HDPE管線的連接方法和輸水系統(tǒng)，其中輸水系統(tǒng)包括借助于該連接方法彼此連接的多個HDPE管線。

背景技術

大型工程項目的建設中，用于輸水的管線被廣泛地應用，其中HDPE管線由于其制造和安裝等多方面的優(yōu)勢而備受用戶歡迎。

傳統(tǒng)意義上的雨水排放系統(tǒng)應為清凈下水，但隨著環(huán)境觀念的進一步深化，目前初期雨水定義為“污水”的理念基本得到貫徹，雨污分流的設計在給排水設計中成為一個原則，同時事故狀態(tài)下雨水排放系統(tǒng)又兼顧著收集事故污水的責任，這從環(huán)境保護觀念上為傳統(tǒng)意義上允許有一定滲漏量的雨水收集系統(tǒng)安裝質(zhì)量提出了新的挑戰(zhàn)。

HDPE管、特別是大口徑鋼帶增強HDPE管受管線本身線膨脹變化影響，采用現(xiàn)有連接方式不能有效保障安裝質(zhì)量，更不能適應污水排放狀態(tài)下的環(huán)境保護嚴苛要求。改變后的管接口連接方式不僅能克服環(huán)境和管線自身特性帶來的問題，也能進一步減少泄漏量。

在這種HDPE管線的應用過程中，需要根據(jù)應用場合和狀態(tài)的不同來綜合進行考量、設計以及安裝。例如，受匯流面積影響，同時考慮到事故狀態(tài)下污水的排放收集量，雨排水主管網(wǎng)往往口徑較大，超過DN900；采用鋼帶增強HDPE管安裝時，國家行業(yè)標準中對此無明確規(guī)定，采用原有連接方式不能有效保障安裝質(zhì)量。

聚乙烯管的線膨脹系數(shù)為0.2mm/(m·℃)，即每百米管線氣溫每升降1℃時，縱向伸縮量為±20mm。氣溫變化帶來的伸縮量嚴重影響到管線接口時允許的間隙波動量，進而對安裝質(zhì)量造成影響。實際作業(yè)中，出現(xiàn)過已安裝完成的部分管線因伸縮量過大將熱熔擠出焊接口的管口拉開縫隙的狀況。

傳統(tǒng)的HDPE管管接口方式，采用單一的熱熔擠出焊、卡箍式、電熔帶和熱收縮帶連接，對作業(yè)環(huán)境要求較高，包括溫度變化、地基基礎等，同時管線連接質(zhì)量存在一定隱患。

另外，柔性管的剛性連接對作業(yè)環(huán)境和地基基礎要求均較高，一般情況下很難達到。

如何針對不利的工作環(huán)境影響來確保安全可靠的HDPE管線安裝質(zhì)量，成為困擾工程人員的現(xiàn)有技術問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于HDPE管線的連接方法和輸水系統(tǒng)，通過改變原有HDPE管接口連接方式，克服現(xiàn)有技術中聚乙烯管道安裝過程中的各種不利因素，提高安裝質(zhì)量，拓展其適用環(huán)境。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于HDPE管線(以下簡稱“管線”)的連接方法，包括以下步驟：

1)對管線的安裝環(huán)境進行預處理以形成管溝，并且對管線的待連接的接口進行預處理；

2)在管線的外部進行第一次連接；

3)將已連接的管線回填到所述管溝(3)內(nèi)；

所述連接方法還特別地包括位于步驟3)之后的步驟4)：在管線的內(nèi)部對已連接的管線進行第二次連接，其中所述第一次連接和所述第二次連接所使用的工藝彼此不同。

通過采用兩種不同的連接方式相結合的接口方式，并經(jīng)過實踐檢驗，摸索優(yōu)化接口的安裝連接順序。

特別的優(yōu)點在于，改變后的連接方式，通過管道回填隱蔽，管線內(nèi)溫度在地下溫度影響下基本穩(wěn)定，有效避免了線性膨脹帶來的問題；改變后的連接方式，使得管線既有適度的彎曲回彈性，又保證了連接口的縫隙處理，在松軟基礎上壓實系數(shù)到85％即能滿足要求；通過試驗檢驗和實踐運行，確定該種連接方式可以保證質(zhì)量，哪怕是在滿管液體長時間充盈的苛刻情況下，仍可以做到運行穩(wěn)定，無泄漏，無變形。

進一步地，在步驟4)中，借助于熱熔擠出焊接實現(xiàn)所述第二次連接。焊料例如是PE焊條。當然，其他適合的材料也可以選擇作為焊料。

進一步地，在步驟1)中，對待連接的接口進行的預處理包括：預設待連接的兩個接口之間的對口間隙。該對口間隙的尺寸與第二次連接中所應用的焊料量相關，因此需要進行預先計算、設置和測量。

進一步地，在步驟4中)，從管線的內(nèi)部用焊料填充預留的對口間隙，并且同時將對口間隙兩側的接口熱熔并與焊料粘合成一體。在該步驟中，首先由于管線當前處于管溝內(nèi)部，因此在很大程度上給回填在管溝內(nèi)的管線提供穩(wěn)定可靠的工作環(huán)境，在此工作環(huán)境中有利于確保管線內(nèi)部的熱熔擠出焊的理想效果。

進一步地，在步驟2)中，提供用于連接兩個接口的熱收縮帶，通過加熱熱收縮帶實現(xiàn)第一次連接。借助于加熱收縮帶能夠從管線的外部提供初級的連接。這種熱收縮帶也在石油鋼質(zhì)管道連接后的保護中被廣泛采用。