聚乙烯管在给水工程中的应用

聚乙烯管又称PE管, 是由单体乙烯聚合而成, 在加工不同类型PE管材时, 根据其应用条件的不同, 选用树脂牌号的不同, 同时对挤出机和模具的要求也有所不同, 国际上把聚乙烯管的材料分为PE32、PE40、PE63、PE80、PE100五个等级, 而用于给水管的材料主要是PE80和PE100。

20世纪90年代以后, 聚乙烯管在我国大中城市开始普及应用, 它与传统的管材相比, 具有重量轻、耐腐蚀、水流阻力小、节约能源、安装简便、造价较低等优点, 它也因此受到了给水工程界的青睐。我们洛阳市自来水公司在近几年的给水施工中也开始普遍使用它, 下面就聚乙烯管在给水工程中的应用谈谈我们的经验。

1 聚乙烯管的优点

(1) 重量轻搬运方便:聚乙烯管道比混凝土管道、镀锌管、球墨铸铁管和钢管重量更轻, 它容易搬运和安装, 可以降低人工和机械成本。

(2) 连接方式简便可靠:聚乙烯给水管道采用热熔方式连接, 其安装方法简便且其接头的强度高于管道本体强度, 便于安装施工。

(3) 抗冲击性能好:聚乙烯的低温脆化温度极低, 可在-60℃~40℃温度范围内安全使用。尤其在冬季低温条件下施工时, 因其抗冲击性好, 不会发生管子脆裂。

(4) 耐腐蚀性好:土壤中存在的化学物质不会对聚乙烯管道造成任何降解作用, 它还是绝缘体, 因此不会发生生锈或电化学腐蚀现象;此外它也不会促进藻类、细菌或真菌生长。

(5) 使用寿命长:含有2%~2.5%的均匀分布的碳黑的聚乙烯管道能够在室外露天存放或使用50年, 不会因遭受紫外线辐射而损害。

(6) 耐磨性好:聚乙烯管道的耐磨性为钢管的4倍, 这说明聚乙烯管道具有更长的使用寿命和更好的经济性。

(7) 水流阻力小:聚乙烯管道内壁光滑, 光滑的表现和非粘附特性保证其具有较传统管材更高的输送能力, 同时也降低了管道的压力损失和输水能耗。

(8) 柔韧性强:聚乙烯管道的柔性使它容易弯曲, 在工程过程中遇到障碍物时可直接将其握一个角度改变管道走向绕过障碍物, 管道的柔韧性强能够减少管件用量同时降低安装费用。

(9) 施工方式多样:聚乙烯管道具有多种施工技术, 除了可以采用传统的开挖方式进行施工外, 还可以采用顶管、定向钻孔、衬管、裂管等方式进行施工。

2 聚乙烯管的敷设要点

2.1 防老化方面

(1) 聚乙烯给水管有蓝色管也有黑色管上挤出蓝色条, 后者抗紫外线和防老化的性能更好。

(2) 聚乙烯管不宜明敷, 如实在需要明敷建议加套管保护。

(3) 聚乙烯管在运输、存储过程中应防止强光直射。

2.2 温度方面

(1) 局部明敷管道加了套管, 亦要核定阳光直射套管是否使聚乙烯管表面温度超过40℃, 否则应添加隔热层。

(2) 聚乙烯管的线膨胀系数是钢管、球墨管的10多倍, 但聚乙烯管的弹性模量却比金属管低的多, 这说明虽然聚乙烯管伸缩的程度比较高, 但是伸缩产生应力却明显的小, 因此敷设聚乙烯管时克服季节温差引起的轴向变形的措施是很重要的, 可控制这种伸缩所需的固定方法常常简单而经济, 它利用聚乙烯管独特的优点——应力松弛性能来控制机械活动和变形, 有两种方法:一是不固定管道, 使管道随温度的变化自由运动;二是通过锚定的方法来控制其尺寸变化, 如热熔连接的管道与金属管道连接时, 应对聚乙烯管牢固卡住, 避免聚乙烯管温度变化的轴向力影响与金属管道连接口的密封性。

2.3 聚乙烯管道刚度较差、材质较轻的对策

(1) 管道沟槽开挖槽底应连续平整, 如超挖要用细土或中砂回填并夯实, 槽底的松散土、淤泥、大块石等必须清除, 并用细土或中砂置换并夯实, 保持不浸水。

(2) 管道埋深不宜小于0.6m, 在轻型车行道下不宜小于1.0m, 管道穿越车行道应设套管保护。

(3) 聚乙烯管材质较轻, 敷设过程中若沟槽积水容易浮管, 因此聚乙烯管入沟后应立刻覆土, 防止发生浮管。

(4) 聚乙烯管可直接敷设在未经扰动的原土地基上, 如地基为岩石、砾石时, 必须在其上铺设细土或砂垫层, 其厚度为20cm~30cm。

(5) 聚乙烯管刚性较差, 故在阀门、消火栓或其他附属设施等节点处, 必须设立单独基础并与基础相固定, 同时采取防漏防沉措施。

(6) 管道回填时应用中砂或颗粒粒径不大于12mm的原土回填管道的两肋, 一次回填高度应为15cm~20cm, 夯实后再回填第二层, 直至回填至管顶以上30cm处。在回填过程中管道接口前后20cm范围内不得回填, 以便观察管道试压时的情况。

2.4 管道试压方面

(1) 管道安装完毕后应尽早进行水压试验, 每次试验的长度不得超过1公里。

(2) 水压实验时, 先将管段内压力逐步升高到工作压力, 检查管道和接口有无渗漏, 无渗漏再将压力提高至试验压力 (试验压力为工作压力的1.5倍) 并观察10分钟, 如压力下降不超过0.05MPa, 则管道试压合格。

(3) 管道水压试验不合格时, 应查处漏水原因, 重新安装或堵漏后再进行试验, 直到达到要求为止。

(4) 在管道试压前, 管顶以上回填土厚度不应小于50cm, 以防试压时管道系统产生推移。

摘要：本文通过对聚乙烯管的特点进行了分析, 并结合给水工程特定的环境和要求, 提出了在敷设聚乙烯管时应该从防老化方面、温度方面、刚度保护方面来考虑, 使其在给水工程实践中, 充分发挥了聚乙烯管材的优越性和弥补了其缺点。

关键词：聚乙烯管,给水工程

参考文献

[1] 潘燕.新型给水管材应用浅谈[J].机械给排水, 2000 (2) :50～53.

[2] GB50268～97, 给水排水管道工程施工及验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 1997.