浅析PE给水管道的施工工艺

【摘要】 聚乙烯{PE}管作为给水管施工材料,具有很多的优势。本文介绍PE管的优点和简单的施工工艺步骤。并对施工后存在的问题提出了相应的解决方式。

【关键词】 PE管 给水管道 施工工艺

我国城乡安全饮水建设逐步完善,导致给水管道的品种也在不断更新和丰富,饮水建设步伐的加大增加管材产量的同时,对管材质量的要求也在不断提高。塑料管发展迅速,成为给排水施工中的主要使用管材[1]。

聚乙烯(PE)给水管是利用聚乙烯树脂为原料,具有抗氧化性和紫外线吸收的作用。采用热熔对接和电熔等方式连接管材和管件,能够将管材、管件熔合为一整体。由于采用热熔对接和电熔连接的PE管具有系统安全可靠,施工成本低的优点,因此聚乙烯管在给水工程实践应用中发展迅速[2]。

1. PE管材的特点及相对其他管材的优点

1.1给水管道种类

用于给排水管道的主要管道种类及其特点如下:

(1)聚乙烯管(PE)。管材分为单层实壁管、双壁波纹管和螺旋缠绕管等。双壁波纹管和螺旋缠绕管主要是用HDPE原料加工而成,主要应用于排水;给水供水工程中主要采用单层实壁HDPE管;而在农用排灌管道和工业普通管道主要利用单层实壁LDPE管材。

(2)玻璃钢夹砂管。玻璃夹砂管材直径在500—2600 mm;可用作承受内外压的埋地管道,这种管材质脆,在施工过程中,机械碰撞容易导致管材暗伤,从而影响管道的使用寿命。

(3)硬质聚乙烯UPV—C管。这种管材具有较好的抗冲击性能和耐化学腐蚀性能。虽然UPV—C管具有寿命长、密封性好的优点,但是在加工过程中,需要添加重金属稳定剂。重金属稳定剂在使用过程中会逐步渗出,渗出的重金属进入水中,引起给水水质不符合饮水要求。

(4)钢管。钢管的韧性小,导致其使用寿命短,并且钢管的耐腐蚀性差,经过腐蚀的钢管密封状况不良。容易导致给水过程中流体外泄,而且价格相对较高,地表均匀沉降对钢管的使用寿命和安装有较高的影响。

(5)球墨管。造价高,平均价格比PE管高10%—15%;转角角度过大,造成接口连接不够严密,容易引起管内流体泄漏事件的发生。

(6)灰口铸铁管。由于这种管材的材质,导致流体在管中摩擦系数大,最终使用寿命短。

1.2 PE管材的优点

(1)物理性能。PE管材具有柔性好,并且抗冲击性较好、抗地震、抗磨损性能也较好,并且其耐冲击强度高于金属管道。

(2)卫生、无毒。材质无毒、一般不会滋生细菌,通过其中的水流水质检测完全符合国家卫生标准。

(3)使用期限较长。只要按照规定的条件加以使用,该管材使用期限超过50年。

(4)管材内壁光滑、水流阻力小。聚乙烯管内允许的流通量大,并且对流体的摩擦阻力小。

(5)PE管具有造价成本低、投资少。与金属管道相比,可减少工程投资。

(6)PE管方便安装。重量轻,容易运输;并且PE管的施工工艺简单,能够缩短施工进程。

2.聚乙烯(PE)给水管施工工艺

2.1聚乙烯(PE)管的验收

在采用聚乙烯(PE)管进行施工前,应注意以下几点:

(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。

2.2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]。

2.2.1管道连接和安装

管道的连接方式主要有:

(1)dn(公称外径)≤63mm时,采用热熔承插连接或电熔连接。

(2)dn≥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。

[1]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:

(1)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。

(2)对接件的校准,错位误差量不大于2mm;放入加热板。

(3)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。

[2]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。

[3]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。

2.2.2管道水压试验[2,4]

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验和主试验两个阶段:

[1]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。

[2]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。

3.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。

4.总结

聚乙烯(PE)作为给水管具有很好的市场前景,成熟的聚乙烯(PE)施工技术需要在实际施工中进行不断的总结和提高,使该项施工技术达到成熟,并为我国的城乡供水建设起到重要作用。

[参考文献]

[1]冯鼎华. 浅谈PE管在城市给排水工程中的应用[J].山西建筑.2008,34(4).

[2]张敬仲,朱伟芳. 聚乙烯(PE)给水管施工工艺及质量检查[J].2009,25(15).

[3]李长宏,雷国理.聚乙烯(PE)供水管施工技术[J].东水利水电, 2005(1).

[4]王保卿,王改娟,代琨. PE管在矿区给水工程中的应用[J].福建建材, 2007(3).

何海涛 (1965.7—),男, 汉族, 陕西旬邑人,工程师。曾从事浇灌与农村供水管理和水利工程的勘察设计与施工管理工作。