ISO4437:1997规定聚乙烯燃气管材的最大外径为630mm,但实际应用的聚乙烯管道均低于此外径,如英国煤气公司(BG)使用的聚乙烯管道最大外径为500mm。考虑到经济性,聚乙烯燃气管用量最大的在250mm外径以下。PE100的设计应力提高,使得其具有竞争力的管材外径得到提高。我国聚乙烯燃气管标准规定的最大外径为250mm,但目前实际已使用到400mm。
尽管聚乙烯燃气管道实际使用中,还从来没有发生过快速开裂事故,但对聚乙烯燃气管道快速裂纹扩展的研究在90年代却得以深入的发展,突出表现在小尺寸稳态试验(S4)方法(英国帝国理工大学提出)的建立及基于该方法的大量研究。尽管有关研究还在继续,而且根据目前的研究成果,在聚乙烯燃气管的实际应用过程中,可能发生快速裂纹扩展的可能性非常非常低,并已存在一些初步有效的设计控制方法。但ISO4427:1997及有关欧洲标准已明确提出对聚乙烯燃气管及其材料的抵抗快速裂纹扩展性能(全尺寸实验方法及S4实验方法)的要求。
3.熔接技术
聚乙烯燃气管道在熔接技术方面的主要进展有:
(1)电熔连接的发展关于电熔连接的第一项专利是在1954年取得的,但直到1975年由瑞士GeorgFisher公司设计的适合于燃气系统的电熔管件制造线才出现。然而使用电熔管件进行燃气管道的连接是八十年代在欧洲才全面发展起来的。进入九十年代中期,电熔连接技术在美国、日本等国家也得到了较快的发展。九十年代电熔连接技术的发展主要体现在:
1)管件的材质紧跟管材材质的发展,国际上已有多家电熔管件制造商开发生产PE100材料的管件。
2)电熔管件的结构经过不断的发展,改进,走向成熟。具有宽的熔接区,较长的插入深度和冷却区。GeorgFisher公司1997年推出了它的模块化设计的电熔鞍形管件和过渡管件系统,实现了由一些基本元件在车间和施工现场组合成所需管件,减少库存,方便应用。
3)电熔连接设备已进入第三代(多功能),可以现场进行熔接质量控制,并且确保设备和安装的可追溯性。
4)电熔管件的自动识别系统可使电能按照一定方式自动输与电熔管件,在九十年代后期,实现了标准化。有三种类型:数字识别系统,机电识别系统和自调节系统。
目前大多数电熔管件采用的是数字识别系统,熔接参数以及其它信息以代码的形式记录在条形码、磁卡等数据载体上,熔接控制器从上述载体中读出参数后自动控制熔接。
最为常用的是条形码,有两类标准系统:24位的交叉2/5码和32位的交叉2/5码。使用条形码记录熔接数据为电熔管件制造商和熔接控制器制造商提供了很多便利:管件制造商可在条形码上记录它所认为正确的熔接参数;熔接控制器制造商可自由设计它自己的软件和机器,可以决定那些数据需要显示,哪些命令需要执行以及数据的记忆方法等等。
磁卡在具有上述优点的同时,还具有如下优点:存储数据的空间更大;可以用做熔接操作员的“通行证”。因而被认为更有利于聚乙烯燃气管道安装的质量控制。
机电识别系统的主要特点是将设置在电熔管件的识别电阻的测量值转换为熔接时间。此外,还有管件识别等功能。该系统要求电熔管件的接线柱端头具有特殊的结构。英国FUSION公司电熔管件即是在通电柱头上附加识别电阻。
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