超高分子量聚乙烯钢骨架复合管管道施工及验收规程 [附条文说明] CECS306：2012

中国工程建设协会标准

超高分子量聚乙烯钢骨架复合管管道施工及验收规程

Specification for construction and acceptance of UHMWPE steel skeleton composite pipeline engineering

CECS 306：2012

主编单位：常州大学设计研究院

批准单位：中国工程建设标准化协会

施行日期：2 0 1 2年7月1日

中国工程建设标准化协会公告

第102号 

关于发布《超高分子量聚乙烯钢骨架复合管管道施工及验收规程》的公告

    根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2010年第一批工程建设协会标准制订、修订计划>的通知》(建标协字[2010]27号)的要求，由常州大学设计研究院等单位编制的《超高分子量聚乙烯钢骨架复合管管道施工及验收规程》，经中国建筑标准设计研究院组织审查，现批准发布，编号为CECS 306：2012，自2012年7月1日起施行。

中国工程建设标准化协会

二〇一二年四月十一日

前言

    根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2010年第一批工程建设协会标准制订、修订计划>的通知》(建标协字[2010]27号)的要求，制定本规程。

    超高分子量聚乙烯钢骨架复合管是一种新材料管道，它是以超高分子量内管为基体，以碳素弹簧钢丝和优质碳素结构钢冷轧钢带为骨架，以辐射交联聚乙烯热收缩胶带或聚乙烯为保护层，通过热熔胶复合而成的管材，是一种柔性管。该管材具有承压能力、抗冲击强度、耐磨性、耐腐蚀性、耐环境应力开裂、耐老化性等综合性能好的特点。本规程是以相关国家标准为依据，在试验研究和工程实践的基础上编制而成的。 

    根据原国家计委计标[1986]1649号文《关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知》的要求，推荐给工程建设设计、施工等使用单位及工程技术人员采用。

    本规程由中国工程建设标准化协会中国建筑标准设计研究院归口管理并负责解释(地址：北京市海淀区首体南路9号主语国际2号楼中国建筑标准设计研究院，邮政编码：100044)。在使用过程中如发现需要修改或补充之处，请将意见和资料寄至解释单位。

    主编单位：常州大学设计研究院

    参编单位：泰州申视塑料有限公司

    主要起草人：邱  滔  刘海鹰  郭爱平  潘炳新  邹慈胜 房元俊

    主要审查人：魏若奇  黄金屏  高立新  华明九  牛铭昌 刘宗秋  张  丽  高春荣

1  总    则

1．0．1  为使超高分子量聚乙烯钢骨架复合管(以下简称“复合管”)管道工程施工及验收做到技术先进、安全卫生、经济合理、方便施工，确保工程质量，制定本规程。

1．0．2  本规程适用于石油、化工、矿山、给排水等领域埋地复合管管道工程的施工及验收。 

1．0．3  管道工程所用的管材、管件等应符合现行行业标准《超高分子聚乙烯钢骨架复合管材》CJ／T 323的规定，并具有相应的产品检测报告和出厂合格证。

1．0．4  管道工程施工及验收，除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2  术    语

2．0．1  超高分子量聚乙烯钢骨架复合管    ultra-high molecular weight polyethylene(UHMWPE)steel skeleton composite pipes

    以超高分子量聚乙烯内管为基体，以碳素弹簧钢丝、优质碳素结构钢冷轧钢带或双向缠绕的碳素弹簧钢丝为骨架，以辐射交联聚乙烯热收缩胶带或高密度聚乙烯为保护层，通过热熔胶复合而成的管材。

2．0．2  复合管翻边    flanging of composite pipes 

    先把法兰盘套入管端，用翻边机具将管材端部加热后翻一个外径与法兰盘外径一样的大边。 

2．0．3  电熔连接    fusing connection

    利用镶嵌在连接处接触面内壁或外壁的电热元件通电后产生的高温，将接触面熔接成整体的连接方法。

2．0．4  电熔承插式连接    fusing socket connection

    利用镶嵌在承口外壁的电热元件通电后产生的高温，将插入承口的管材与承口的接触面熔接成整体的连接方法。

2．0．5  电熔套筒连接    fusing sleeve connection

    利用镶嵌在管材内壁的电热元件通电后产生的高温，将插入套筒的对接管材与套筒的接触面熔接成整体的连接方法。

2．0．6  法兰连接    flange connection

    用螺栓穿过两个翻边管的法兰盘和两个翻边的螺栓孔紧固的连接方法。

2．0．7  U型承插连接  u-type socket connection

    将管道接头部分加热后连续翻转两次，形成压在钢环上的U型翻边，然后从两端压入一个特制的带有内锥面的钢套，将螺栓穿过两个钢环上的螺栓孔，用螺母紧固的连接方法。

3  管材和管件

3．1  一般规定

3．1．1  管道工程采用的管材、管件应有明显的标志，标明产品名称或名称符号、生产厂名称或商标、执行标准的编号、规格和品种。

3．1．2  复合管和管件应在同一批产品中进行抽样检查，其规格、尺寸和外观质量应符合相应产品标准的规定。不得采用有损坏的直管和管件。对长期存放的产品，在使用前应进行外观检查，当发现异常时应进行技术性能检测。

3．2  管    材

3．2．1  管材材质、规格尺寸和技术要求应符合现行行业标准《超高分子聚乙烯钢骨架复合管材》CJ／T 323的规定。

3．2．2  常温下管材的最小允许弯曲半径应符合表3．2．2的规定。

表3．2．2  管材的最小允许弯曲半径(mm)

3．3  管    件

3．3．1  管件的适用范围应符合下列规定：

    1  电熔连接管件：电熔承插管件  dn≥63；

                   电熔套筒管件  63≤dn≤630。

    2  机械连接管件：法兰连接管件  63≤dn≤1000。

3．3．2  电熔管件宜采用与管材同一级别的聚乙烯树脂加工成型，管件本体任何一点壁厚应大于管材壁厚。当采用与管材不同级别的聚乙烯树脂注塑成型时，管件与管材最小壁厚的比值应大于或等于1．25。

3．3．3  管件的机械性能应符合现行行业标准《超高分子聚乙烯钢骨架复合管材》CJ／T 323的要求。

3．3．4  法兰连接采用的法兰和螺栓紧固件应符合现行国家标准《钢制管法兰 技术条件》GB／T 9124的规定。

3．4  存放、贮存和搬运 

3．4．1  管材应水平堆放在平整的支撑物或地面上，堆放高度不应超过1．5m，当管材捆扎成方捆，且两侧加支撑保护时，管材应逐层叠放整齐，并固定牢靠。堆放高度可适当提高，但不应超过2．5m。

3．4．2  管材存放在不平整地面上时，应做支撑。支撑间距可视其支撑的管材规格、长度不同进行调整，不宜大于3．0m，支撑物宽度不宜小于0．75m。

3．4．3  管件应存放在通风良好的库房或简易棚内，并远离热源，应避免接触腐蚀性试剂或溶剂。

3．4．4  管材、管件在室外临时堆放时，地面应平整，且无坚硬的物体，并应有遮盖物。

3，4．5  管材、管件存放时，应按规格、连接形式、生产日期分类堆放，并做好标识。

3．4．6  管材搬运时应采用软吊带两点(距管材端面1／4处)装卸。

3．4．7  管材、管件搬运时，应小心轻放，排列整齐，不得抛摔和沿地拖拽。

3．4．8  搬运管材、管件时，严禁剧烈撞击。

3．4．9  管材用车辆运输时，应放置在平底车上；船运时，应放置在平坦的船舱内。运输时管材应设支撑，355mm以上口径管口应设内圆支撑，并捆扎、固定，避免相互碰撞。堆放处不应有损伤管材的尖凸物。在运输中，应有遮盖物，避免暴晒。

3．4．10  管件运输时，应采取保护措施，避免相互碰撞。

5  管道安装准备

5．1  一般规定

5．1．1  复合管连接前，应检查管材有无刮伤、脱皮及钢丝外露现象；应按设计要求核对管件及附属设备的规格尺寸、公称压力等级、外观，符合要求方可使用。

5．1．2  复合管与其他材质管道、设备连接时，应采用法兰连接。当埋地管道采用法兰连接时，宜设置检查井或将法兰连接安装在便于检修的位置；采用电熔连接时，电熔连接处不宜穿越道路或置于其他套管内，当无法避免时，应先进行试压，并对接头部位采取加强保护措施；当采用U型承插或法兰连接，对防腐有特殊要求时，试压后应再进行防腐处理。

5．2  复合管翻边

5．2．1  翻边机具的温度控制应准确，加热面温度分布应均匀，加热面应符合翻边工艺要求。翻边前、后应使用洁净棉布擦净加热面污物。

5．2．2  翻边加热时间、加热温度和施加的压力以及保压、冷却时间，应符合翻边机具及管材的工艺规定。在保压、冷却时间内不得移动管材或在管材上施加任何外力。

5．2．3  复合管翻边完毕后，应在管材法兰盘后按工艺要求加一道钢箍。

5．3  安装前准备

5．3．1  管道安装前，应对管口进行清理、检查、测量和修理，并清扫管内杂物。

5．3．2  对损坏和当时无法修复的管子，应做好标记。

5．3．3  在沟底安装时，应在接头处挖操作坑。

5．3．4  在沟顶连接时应将支撑物(木棒、铁管等)水平横担在管沟沿上，每根管的支撑物不应少于两根。管子宜置于支撑物上面或吊在下面。对于14m标准长的管子，其支撑部位宜选在离接口2m～3m左右的位置。

5．3．5  在沟上作业带组装时，应将管子摆放在距沟边0．5m～1m的位置。

5．4  布    管

5．4．1  布管人员应对沿线道路、各段施工作业带地形、地质情况了解清楚，并应熟悉工作区段的设计图纸，清楚施工组织、调度人员的计划安排。 

5．4．2  布管应按施工方案进行，现场应准确区分各种管材类型，使布管准确有序。

5．4．3  布管应在施工作业带一侧组装，管子应平行于管沟或管架放置，且管子距管沟边缘或管架的距离不应小于0．5m。

5．4．4  布管时应注意首尾衔接，每15根～20根管应核对一次距离，发现过稀或过密时应及时调整。

5．4．5  在吊管和放置过程中，应轻起轻落，管子悬空时应在空中保持水平，不得斜拉歪吊，吊运中不得碰撞其他管子或其他物体，不得在地上拖拽。

5．4．6  架空管道安装时应按设计要求进行。

8  管道工程竣工验收

8．0．1  管道工程竣工后必须进行竣工验收，合格后方可交付使用。 

8．0．2  管道工程的竣工验收必须在各工序、部位和单位工程验收合格的基础上进行。施工中的中间验收，可视具体情况由监理单位、施工单位和其他有关单位共同验收，并应填写中间验收记录。

8．0．3  施工单位在管道工程完工后，应提交下列文件和资料：

    1  竣工图和设计变更文件。

    2  管材和管件的出厂合格证明和检验记录。

    3  工程施工记录、隐蔽工程验收记录和有关资料。

    4  中间验收记录及有关资料。

    5  管道系统试压记录。

    6  管道系统吹扫记录。

    7  回填土压实度的检验报告。

    8  工程质量检验评定记录。

    9  工程质量事故处理记录。

8．0．4  验收隐蔽工程时应具备下列施工记录和中间验收记录：

    1  管道及其附属构筑物的地基和基础验收记录。

    2  管道穿越铁路、公路、河流等障碍的工程记录。

    3  沟槽回填土的材料使用记录。

    4  沟槽回填土密实度的检验记录。

8．0．5  管道工程的验收应由建设主管单位组织施工、设计、监理和其他有关单位共同进行。验收合格后，建设单位应将有关设计、施工及验收的文件和资料立卷归档。

8．0．6  工程交接验收时确因客观原因限制未能全部完成的工程，在不影响安全试验的条件下，经建设单位同意，可办理工程交接验收手续，但遗留工作必须限期完成。

本规程用词说明

1  为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：

    1)表示很严格，非这样做不可的：

     正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；

    2)表示严格，在正常情况下均应这样做的：

     正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；

    3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：

     正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；

    4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

2  条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录

《钢制管法兰技术条件》GB／T 9124

《超高分子聚乙烯钢骨架复合管材》CJ／T 323

中国工程建设协会标准

超高分子量聚乙烯钢骨架复合管管道施工及验收规程

CECS 306：2012

条文说明

1  总    则

1．0．1  超高分子量聚乙烯钢骨架复合管是一种拥有自主知识产权的新技术、新产品。该管材具有承压能力、抗冲击强度、耐磨性、耐腐蚀性、耐环境应力开裂、耐疲劳性、安装简便、连接密封性好等特点。由于该复合管在设计、施工中有不同于其他管材的特殊要求，因此制定该规程。

3  管材和管件

3．2  管    材

3．2．1  对于输送不同介质所采用的超高分子量聚乙烯树脂有所不同，给水用超高分子量聚乙烯分子量为100万单位～200万单位。

    普通热熔胶：软化点≥75℃适用于常温输送管道。

    高温热熔胶：软化点≥100℃适用于化工、石油、城镇供暖回水等领域，输送较高温度介质流体的管道。

3．2．2  复合管最小允许弯曲半径是根据试验并参考其他复合管所制订的。

3．3  管    件

3．3．1  本条列出相应的管件品种有电熔承插管件、电热套筒管件、法兰连接管件等。

3．3．2～3．3．4  管件的材质、材性和机械物理性能均应符合现行行业标准《超高分子聚乙烯钢骨架复合管材》CJ／T 323的要求。法兰连接采用的法兰和螺栓紧固件应符合现行国家标准《钢制管法兰 技术条件》GB／T 9124的规定。表1列出管件的机械性能要求。

表1  管件的机械性能

注：PN为公称压力。

4  管道施工准备

4．1  一般规定

4．1．1  本条规定了管道工程施工前发现施工图有误时设计变更的程序。

4．2  沟槽开挖

4．2．1～4．2．5  这几条规定了沟槽底部开挖宽度以及埋地管道地基要求。

4．3  沟槽回填

4．3．1～4．3．7  这几条是根据现行国家标准《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268，对回填土要求作出的规定，同时对回填不同厚度和不同的夯实机具进行了规定，对于管顶上不同的回填土高度应采用什么样夯实机具作了相应规定，保证管材回填后控制其变形率。对埋地铺设时，具体规定最小覆土厚度如下：

    1  埋设在车行道下时，不应小于1．0m；

    2  埋设在非车行道下时，不应小于0．6m；

    3  埋设在水田下时，不应小于0．8m；

    4  埋设在沙土地下时，不应小于1．5m。

    第4．3．3条第3款规定沟槽不得带水回填，是为了防止降雨沟槽积水管道受浮力影响。

5  管道安装准备

5．4  布    管

5．4．1～5．4．5  根据超高分子量聚乙烯钢骨架复合管材自身的性能特点，在管材起吊、下沟过程中，应防止碰撞，同时依设计要求按规定摆放，便于安装。由于超高分子量聚乙烯与钢管相比，热膨胀收缩系数较大，为了解决膨胀和收缩问题，在管道铺设时采取蛇行铺设。

5．4．6  复合管道在架空铺设时，根据环境温度变化，以及复合管输送介质温度的变化，安装时应及时固定和调整支、吊架(或滑动支架)，根据设计要求增加伸缩节，解决热膨胀和收缩问题。

6  管道安装

6．1  一般规定

6．1．2  复合管的电熔连接是一种成熟的连接方式。应该注意的是焊接工艺的确定，特别是低温时应及时根据环境的变化，调整工艺参数，从而保证焊接效果达到要求。

6．1．4、6．1．5  为使用方便，表2列出了复合管与供热管之间水平净距，表3列出了复合管与各类地下管道和设施的垂直净距。

表2  复合管与供热管之间水平净距

表3  复合管与各类地下管道和设施的垂直净距

6．1．6  复合管安装温差较大时易造成管材伸缩较大的现象，应在温度较低时回填。

6．1．7  复合管在穿墙及过楼板时应加套管，防止管道使用过程中出现破损，同时管道和套管之间的空隙应采用不燃材料堵塞。

6．1．8  本条规定了管材在穿越铁路、河道或特殊地方应加套管处理，进管和出管时应采取保护措施防止摩擦等，以便保证管道的正常运营。

6．1．9、6．1．10  规定了架空管道安装要求。为使用方便，表4列出了管道架空铺设时管架间距。

表4  管道架空铺设时管架间距

6．2  电熔连接

6．2．1～6．2．3  对电熔连接提出了基本要求。

6．2．4、6．2．5  对电熔套筒连接和电熔承插式连接进行了规定，目的是保证待连接件有足够的熔融区，使待连接件处于最佳连接条件，从而获得最佳熔接接头。

6．3  U型承插连接

6．3．1～6．3．4  复合管的U型承插连接与其他管道的连接有很大的区别，将管道接头部分加热后连续翻转两次，形成压在钢环上的U型翻边，然后从两端压入一个特制的带有内锥面的钢套，是一种简单、可靠的连接方式。

6．4  沟槽式连接

6．4．1、6．4．2  沟槽式连接操作非常简易，无需特殊专业技能，普通工人经过简单的培训即可操作。一处管件连接仅需几分钟时间，最大限度地简化了现场操作的技术难度，节省工时，从而也保证了工程质量，提高了工作效率。

6．5  承插式连接

6．5．1、6．5．2  承插式管接头连接，安装快速，性能可靠。在低压时，靠密封圈的弹性变形，达到密封目的，在压力增加时，通过介质作用在密封圈上，起到自密封的作用，并在管端间留有间隙来补偿管道因热胀冷缩而产生的位移和挠曲。

6．6  法兰连接

6．6．1～6．6．3  法兰连接是管道连接的通用形式，适用于各种管材。本节内容根据复合管材特性及通用法兰连接的基本要求而定。

6．7  管线下沟

6．7．1  本条规定了在沟上连接的管线必须经充分冷却后方可下沟，防止损坏连接接头。

6．7．2、6．7．3  这两条规定了在沟顶连接管线下沟过程中的要求。

6．7．4  本条规定了曲线段管线下沟过程中的要求。

6．7．5～6．7．7  这几条规定了连接管线下沟后的要求。

7  管道水压试验及冲洗

7．1  一般规定

7．1．2  复合管的试压管段采用分段试压和工程完工后试运行过程中的整体试压。

7．1．3  本条规定了管道试压前的准备工作：如管道内部的清扫、支吊架的固定、管道的部分回填、试压表、管件的固定等。

7．1．5  国外标准ASTM、WRC、PPI、德国工业标准(DIN 1988 TRWI)和英国BS6700中规定水压试验静水压力为管道工作压力的1．5倍，而VAP78及CEN提出的是不低于1．25倍，芬兰KWH公司提出的是1．3倍和1．5倍。由于现代热塑料机械性能的提高，多采用1．5这个系数。本规程规定水压试验静水压力为管道工作压力的1．5倍，且试验压力不应低于0．8MPa。

7．1．7  压力管道进行水压试验时，在水压力作用下管端产生巨大的推力，该推力全部作用在试验段的后背上。如果后背不坚固，管段将产生大的纵向位移，导致管道接口拔出，甚至产生环向开裂。故水压试验前必须进行管端后背堵板及支撑设计。

7．1．9  压力计的精度不低于1．5级，其含义指最大允许误差不超过最大刻度1．5％。采用最大量程的1．3倍～1．5倍压力计，是按最高的试验压力乘以1．3～1．5，选择压力计的最大读数。为了读数方便和提高试验精度，表盘的直径规定不应小于150mm。

7．2  水压试验

7．2．3～7．2．5  聚乙烯管材是一种热塑性材料，管材本身具有受压发生蠕变和应力松弛的特性。与传统性材料(如球铁、钢等)管道不同，水压试验过程中，聚乙烯管材发生蠕变会导致一段时间内压力呈连续下降趋势。另外，水压试验期间温度的变化会引发压力波动。有关文献指出，对于PE管，10℃的温度变化，可能引起0．05MPa～0．1MPa的压力变化。由于试压期间温度变化相对较小，所以压力波动不大。

    鉴于上述原因，对聚乙烯管道的水压试验期间压力降值的理解应更全面一些。

    PE管材的黏弹性、受压蠕变及膨胀、失压收缩等特性，压力试验时这些特性均有所表现。因此，应充分理解PE管道在压力试验期间的压力下降现象，充分考虑到压力下降并不一定意味着管道有泄漏。

7．3  气压试验

7．3．1、7．3．2  这两条是依据《工业金属管道工程施工规范》GB 50235-2010制定的。

    0．6MPa是一个重要界限，超过这个界限必须经建设单位批准，且须先以0．2MPa的压力进行预试验。气压试验的最大风险在于温度过低，严禁试验温度低于转变温度。

    和泄漏性试验相结合，规定以发泡剂检查。

7．6  冲洗与消毒

7．6．5  对于饮用水管道，依据北京等城市的管道冲洗与消毒实践经验给出具体规定；管道第一次冲洗，又称为冲浊；管道第二次冲洗，又称为冲毒。有效氯离子含量，北京地区一般为25mg／L～50mg／L，各地也各有所不同，20mg／L为规定的最低值。

8  管道工程竣工验收

8．0．1  本条一是阐明了工程交接验收是指建设单位对已竣工工程的验收；二是明确了施工单位所承包的工程全部完成后方得验收。管道工程一般不单独验收(除非施工单位仅承包管道工程)。

8．0．2、8．0．3  这两条列出了施工单位向建设单位提交的资料内容，便于施工各方交接。

8．0．4、8．0．5  根据现场经验，不影响试运行的尾工在所难免，应该允许在限定条件下的验收。