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摘 要:本文结合PE管道的特点,对PE管道在市政给水工程中的应用进行了探讨。
关键词:PE管 给水管道 施工工艺
1、前言
PE管,也称聚乙烯管,属于热性塑料的一种,可多次加工成型。按密度指标可划分为高密度聚乙烯管(HDPE)、中密度聚乙烯管(MDPE)、低密度聚乙烯管(LDPE)三种形式。其相对硬度、软化温度、抗拉强度等性能都比其它塑料管材有很大的提高。给水管道工程中多采用高密度聚乙烯管。同钢管相比PE管强度较低,但其断裂伸长率却非常高,延伸性很强。这就意味着当地面不均匀沉降时,PE管能够产生抗性变形而不断裂。且聚乙烯材料本身就是一种无毒塑料,是一种可见的绿色环保材料。
2、PE管道的性能特点
2.1化学性能稳定。由于PE分子没有极性,所以化学稳定性好,不会发生腐烂,生锈或电化学腐蚀现象,可耐多种化学介质的腐蚀,在土壤中存在的化学物质不会对管道造成任何障碍作用。此外它也不滋生细菌不结垢,其流通面积不会随运行时间增加而减小,属于环保型产品。
2.2连接可靠。聚乙烯管道系统之间主要是热熔对接连接,接头少,无泄漏,接头的强度高于管道本体强度,它与其它管道采用法兰连接,施工方便快捷。
2.3可挠性好。PE管材轴向可略微挠曲,工程上可通过改变管道走向的方式绕过障碍物,可以不用管件就直接铺在略微不直的沟槽内,且不受地面一定程度不均匀沉降的影响。
2.4耐磨性能好。PE管道与钢管相比,其耐磨性为钢管的4倍,德国曾用实验证明PE的耐磨性甚至比钢管还要高几倍。
2.5抗应力开裂性好。具有低的缺口敏感性,高的剪切强度和优异的抗刮痕能力,耐环境应力开裂性能也非常突出。
2.6耐老化,使用寿命长在不受阳光紫外线直射的条件下,使用年限可达50年以上。
3、聚乙烯(PE)给水管施工工艺
3.1聚乙烯(PE)管的验收。①验收确保PE管各种产品性能合格证书(产品合格证、产品使用说明书、质量保证书)的有效性和真实性,并检查管材各项性能检验报告、焊接工艺参数等相关资料,为施工人员能够安全方便施工做好准备。②检查管道外观和长度。管子内外表面应清洁光滑,不应该出现划伤、凹陷等不合格现象;管道的长度应均匀一致,确定误差在20mm以内;管口端面与管子的轴线要垂直,确定PE管道没有漏孔。③管径及壁厚要符合标准。采用千分尺进行壁厚的检测,检测时,选择管道的上下左右4点,以确保管材的合格性。
3.2聚乙烯(PE)给水管道施工焊接。热熔对接是目前聚乙烯(PE)管道连接常用的对接方法;电熔焊接适用于作业场地受到限制的情况下。采用电熔连接方式的管道主要是不同级别、不同熔体速率的聚乙烯原料制造的管材或管件和不同标准尺寸比(SDR值)的聚乙烯管道。管径小于63mm的聚乙烯管材则采用热熔承插连接。
3.2.1管道连接和安装。①dn(公称外径)≤63mm时,采用热熔承插连接或电熔连接。②dn≥75mm时,对聚乙烯管材进行热熔对接或电熔连接。③采用法兰连接或过渡管件连接的方式对金属管及管路附件进行连接。⑴热熔对接。PE管的相互连接选用热熔对接方法。采用该法连接管材时,使用热熔对接焊机进行对接,具体过程主要有如下几步:焊机夹具上将待接管材夹紧;同时清洁管材待连接端,然后铣削连接面;清洁连接端的目的是保证连接的紧凑,以免漏水。对接件的校准,错位误差量不大于2mm;放入加热板。加热完成后,取出加热板尽快接合两加热面,升压至熔接压力30Pa并保压冷却;完成热熔过程。⑵过渡处的对接和管道的安装。采用丝扣或法兰等过渡管件对聚乙烯管与金属管及管路附件(如阀门、水表等)的接口处进行连接。⑶管道回填。管道安装连接完毕后,通过验收,确保合格后,进行回填管道操作。管道回填分为两步骤:首先,利用沙土或符合要求的土料对管道两侧进行回填,首次回填土层高度为100—150mm,捣实后再回填第二层,直到在管顶以上至少100mm处停止。在管道回填过程中,注意夯实管道下部与管底的空隙。不回填管道接口前后200mm空间的范围,目的是为了确保在试压时,观察到各接头质量是否符合要求。其次,管道试压合格后,对聚乙烯管道进行大面积回填,管顶300mm以上部分回填原土并填实;采用机械回填时,注意别让机械在管上行驶以免对管道造成损伤,要从管的两侧同时回填。此外,为了保证回填土夯实密度,管道周围200mm范围以内的回填土不能含有大于10mm的石块。
3.2.2管道水压试验。水压试验时,注意如下几点:①水压试验前,应充水浸泡PE管,浸泡时间不应小于12小时。②对聚乙烯管道系统进行水压试验期间,保证静水压不小于工作压力的1.5倍,试验压力不能低于0. 8Mpa。③管道水压试验段长度不宜大于1km;中间设有附件(法兰等)的管段,分段试压长度不宜大于500m;若管道系统是不同材质的管道组成,应对不同材质的管道分别进行试压测量。④完成管顶以上300mm管道回填后,进行管道试压,以防试压时管道系统产生振动推移。管道水压试验分为预水压试驗和主试验两个阶段:
⑴预水压试验。首先,降低到大气压的试压管道内的水压应持续1小时左右状态;期间管道内不进入空气。然后,管道内水压逐渐升至试验压力,持续30min;期间压力下降可注水补压,但不得高于试验压力。检查管道接口、配件等处有无渗漏现象。如果发生渗漏现象时应中止试压,并查明原因采取相应措施修正后,重新试压。⑵主试验阶段。主试验阶段是预实验阶段的继续。按规范计算允许泄出的最大水量,实际降压而得水量大于计算所得最大水量时,停止试压。泄压后排除管内过量空气,从预试验阶段第二步重新开始每隔3min记录下管道剩余压力,记录30min。当30min内管道剩余压力有上升趋势时,则水压试验结果合格。
4、施工中常见故障和原因
在聚乙烯(PE)管施工过程中,主要存在问题如下:首先,材料管理不到位。其次,不是同一个规格的管材热熔对接,化学性质不一致,最后导致其爆裂。时间、天气温度原因,施工不到位,导致给水管漏水等现象。第三,PE管热胀冷缩后内应力损坏管道。针对这些问题,就是要加强聚乙烯管材的管理,严格购买程序。施工单位应按标准进行购买相应规格的PE管材。并且要加强管材的现场管理,防止管材的破裂。对于PE管道热胀冷缩的问题,应根据具体的情况提出防止管道纵向伸缩的措施。而对于施工造成的事故,应加强施工过程的监管力度,按施工规范进行施工安装,严格施工全过程质量管理和施工责任追究制度。
5、结语
综上所述,PE管道具有耐腐蚀,熔接接头与管材一体化;不泄漏,具有较好的系统挠性,能有效抵抗地基运动和端荷载,流通能力大,耐磨性能好,是市政给水工程的主要选择之一。
参考文献:
[1] 蒲红波,PE给水管施工常见故障及解决办法[J],给水排水,2008(12)
[2] 张敬仲,朱伟芳,聚乙烯(PE)给水管施工工艺及质量检查[J],甘肃科技,2009(15)
[3] 傅晓刚,曹怡,给水用聚乙烯PE管道抢修技术研究[J],甘肃科技,2009(22)
关键词:PE管 给水管道 施工工艺
1、前言
PE管,也称聚乙烯管,属于热性塑料的一种,可多次加工成型。按密度指标可划分为高密度聚乙烯管(HDPE)、中密度聚乙烯管(MDPE)、低密度聚乙烯管(LDPE)三种形式。其相对硬度、软化温度、抗拉强度等性能都比其它塑料管材有很大的提高。给水管道工程中多采用高密度聚乙烯管。同钢管相比PE管强度较低,但其断裂伸长率却非常高,延伸性很强。这就意味着当地面不均匀沉降时,PE管能够产生抗性变形而不断裂。且聚乙烯材料本身就是一种无毒塑料,是一种可见的绿色环保材料。
2、PE管道的性能特点
2.1化学性能稳定。由于PE分子没有极性,所以化学稳定性好,不会发生腐烂,生锈或电化学腐蚀现象,可耐多种化学介质的腐蚀,在土壤中存在的化学物质不会对管道造成任何障碍作用。此外它也不滋生细菌不结垢,其流通面积不会随运行时间增加而减小,属于环保型产品。
2.2连接可靠。聚乙烯管道系统之间主要是热熔对接连接,接头少,无泄漏,接头的强度高于管道本体强度,它与其它管道采用法兰连接,施工方便快捷。
2.3可挠性好。PE管材轴向可略微挠曲,工程上可通过改变管道走向的方式绕过障碍物,可以不用管件就直接铺在略微不直的沟槽内,且不受地面一定程度不均匀沉降的影响。
2.4耐磨性能好。PE管道与钢管相比,其耐磨性为钢管的4倍,德国曾用实验证明PE的耐磨性甚至比钢管还要高几倍。
2.5抗应力开裂性好。具有低的缺口敏感性,高的剪切强度和优异的抗刮痕能力,耐环境应力开裂性能也非常突出。
2.6耐老化,使用寿命长在不受阳光紫外线直射的条件下,使用年限可达50年以上。
3、聚乙烯(PE)给水管施工工艺
3.1聚乙烯(PE)管的验收。①验收确保PE管各种产品性能合格证书(产品合格证、产品使用说明书、质量保证书)的有效性和真实性,并检查管材各项性能检验报告、焊接工艺参数等相关资料,为施工人员能够安全方便施工做好准备。②检查管道外观和长度。管子内外表面应清洁光滑,不应该出现划伤、凹陷等不合格现象;管道的长度应均匀一致,确定误差在20mm以内;管口端面与管子的轴线要垂直,确定PE管道没有漏孔。③管径及壁厚要符合标准。采用千分尺进行壁厚的检测,检测时,选择管道的上下左右4点,以确保管材的合格性。
3.2聚乙烯(PE)给水管道施工焊接。热熔对接是目前聚乙烯(PE)管道连接常用的对接方法;电熔焊接适用于作业场地受到限制的情况下。采用电熔连接方式的管道主要是不同级别、不同熔体速率的聚乙烯原料制造的管材或管件和不同标准尺寸比(SDR值)的聚乙烯管道。管径小于63mm的聚乙烯管材则采用热熔承插连接。
3.2.1管道连接和安装。①dn(公称外径)≤63mm时,采用热熔承插连接或电熔连接。②dn≥75mm时,对聚乙烯管材进行热熔对接或电熔连接。③采用法兰连接或过渡管件连接的方式对金属管及管路附件进行连接。⑴热熔对接。PE管的相互连接选用热熔对接方法。采用该法连接管材时,使用热熔对接焊机进行对接,具体过程主要有如下几步:焊机夹具上将待接管材夹紧;同时清洁管材待连接端,然后铣削连接面;清洁连接端的目的是保证连接的紧凑,以免漏水。对接件的校准,错位误差量不大于2mm;放入加热板。加热完成后,取出加热板尽快接合两加热面,升压至熔接压力30Pa并保压冷却;完成热熔过程。⑵过渡处的对接和管道的安装。采用丝扣或法兰等过渡管件对聚乙烯管与金属管及管路附件(如阀门、水表等)的接口处进行连接。⑶管道回填。管道安装连接完毕后,通过验收,确保合格后,进行回填管道操作。管道回填分为两步骤:首先,利用沙土或符合要求的土料对管道两侧进行回填,首次回填土层高度为100—150mm,捣实后再回填第二层,直到在管顶以上至少100mm处停止。在管道回填过程中,注意夯实管道下部与管底的空隙。不回填管道接口前后200mm空间的范围,目的是为了确保在试压时,观察到各接头质量是否符合要求。其次,管道试压合格后,对聚乙烯管道进行大面积回填,管顶300mm以上部分回填原土并填实;采用机械回填时,注意别让机械在管上行驶以免对管道造成损伤,要从管的两侧同时回填。此外,为了保证回填土夯实密度,管道周围200mm范围以内的回填土不能含有大于10mm的石块。
3.2.2管道水压试验。水压试验时,注意如下几点:①水压试验前,应充水浸泡PE管,浸泡时间不应小于12小时。②对聚乙烯管道系统进行水压试验期间,保证静水压不小于工作压力的1.5倍,试验压力不能低于0. 8Mpa。③管道水压试验段长度不宜大于1km;中间设有附件(法兰等)的管段,分段试压长度不宜大于500m;若管道系统是不同材质的管道组成,应对不同材质的管道分别进行试压测量。④完成管顶以上300mm管道回填后,进行管道试压,以防试压时管道系统产生振动推移。管道水压试验分为预水压试驗和主试验两个阶段:
⑴预水压试验。首先,降低到大气压的试压管道内的水压应持续1小时左右状态;期间管道内不进入空气。然后,管道内水压逐渐升至试验压力,持续30min;期间压力下降可注水补压,但不得高于试验压力。检查管道接口、配件等处有无渗漏现象。如果发生渗漏现象时应中止试压,并查明原因采取相应措施修正后,重新试压。⑵主试验阶段。主试验阶段是预实验阶段的继续。按规范计算允许泄出的最大水量,实际降压而得水量大于计算所得最大水量时,停止试压。泄压后排除管内过量空气,从预试验阶段第二步重新开始每隔3min记录下管道剩余压力,记录30min。当30min内管道剩余压力有上升趋势时,则水压试验结果合格。
4、施工中常见故障和原因
在聚乙烯(PE)管施工过程中,主要存在问题如下:首先,材料管理不到位。其次,不是同一个规格的管材热熔对接,化学性质不一致,最后导致其爆裂。时间、天气温度原因,施工不到位,导致给水管漏水等现象。第三,PE管热胀冷缩后内应力损坏管道。针对这些问题,就是要加强聚乙烯管材的管理,严格购买程序。施工单位应按标准进行购买相应规格的PE管材。并且要加强管材的现场管理,防止管材的破裂。对于PE管道热胀冷缩的问题,应根据具体的情况提出防止管道纵向伸缩的措施。而对于施工造成的事故,应加强施工过程的监管力度,按施工规范进行施工安装,严格施工全过程质量管理和施工责任追究制度。
5、结语
综上所述,PE管道具有耐腐蚀,熔接接头与管材一体化;不泄漏,具有较好的系统挠性,能有效抵抗地基运动和端荷载,流通能力大,耐磨性能好,是市政给水工程的主要选择之一。
参考文献:
[1] 蒲红波,PE给水管施工常见故障及解决办法[J],给水排水,2008(12)
[2] 张敬仲,朱伟芳,聚乙烯(PE)给水管施工工艺及质量检查[J],甘肃科技,2009(15)
[3] 傅晓刚,曹怡,给水用聚乙烯PE管道抢修技术研究[J],甘肃科技,2009(22)