塑料管材及其在人饮工程中的应用

何玉琴

（甘肃省古浪县大靖河系水利管理处，甘肃古浪733100）

人饮工程领域中常见的塑料管材有PE管、UPVC管、PP管等，这些塑料管材由于性质不同，使用范围也不同。过去人饮工程都是采用钢制管材、混凝土管，但在实际应用中会出现锈蚀、渗漏等问题，而塑料管材相比传统管材具有重量小、运输便捷、管壁光滑、阻力系数小、防腐性好、不会产生二次污染等优势，已成为当前人饮工程领域中非常重要的材料。因此，加强塑料管材在人饮工程中的应用研究有着重要意义。

1 工程概况

项目区位于古浪县大靖镇东北部，距古浪县城110 km左右，海拔1 600～2 800 m。近些年，古浪县十分注重当地居民生活用水情况，投入大量人力、物力、财力，全方位对工程进行统筹布置，完善了当地配水管网系统，对原有管网升级改造，改善当地的供水条件，解决了管网老化带来的供水难问题。本次改造的工程项目有古浪县直滩镇人饮工程、冰草湾乡人饮工程、海子滩人饮工程，新建配水管道均采用PE管材。

2 管材选型

管材选型要结合工程规模、水质、压力、输水距离以及客观环境，同时结合管材生产供应情况、资金情况等多方面确定。由于本工程配水管管路长，以自流输水为主，管材施工土壤主要是粉质壤土、砂壤土，管道埋设部位没有地下水，工程布置相对简单。结合这些条件，可选用的管材有PE管和UPVC管。

2.1 PE管

相比传统的金属管、混凝土管和其他塑料管，PE管密度低、强度高、脆性小、韧性好、耐腐蚀、绝缘性高、容易施工，在我国各个领域应用十分广泛。虽然PE管有诸多优点，但也存在一定的劣势，如耐压性较差、不耐温度变化等。

2.2 UPVC管

UPVC管的原材料采用了聚氯乙烯树脂，是一种不含有增塑剂的塑料管材。如今UPVC管几乎没有毒性，具备聚氯乙烯的性能同时增加了一些优异性能。实际使用中更加轻便，抗化学性强，切割和连接简单，成本较低，阻力小，流率高。

对于人饮工程来说，工程的运行、管理、投资控制十分重要，管材选择除了要考虑价格外，也要考虑承压性、施工难度。本项目最大动水压力、静水压力均在1.6 MPa以内[1]。为了提升供水安全性、投资合理性，虽然PE管材价格更高，但考虑人饮工程后期运营成本，对2种材料综合考量，本次工程决定采用PE100管材。

3 塑料管材在人饮工程中的应用

3.1 施工前准备

施工单位要具备相关资质，工程施工人员具备PE管材专业安装资格，图纸及其相关管材技术类文件齐全，通过会审，设计单位负责技术交底。所有运输到施工现场的PE管材都应符合设计标准，施工设备、现场环境都可以保持正常施工。施工组织设计、施工方案均已获得批准。施工现场的用电、用水、用材使用的仓库要满足标准。所有施工人员均受过专业的技术培训。

3.2 测量放线

每隔20米设立1个中心桩，在变换管径处、分支处、阀门井室处设置中心桩。水准点每隔10～15米在沟槽一侧设置1个水平桩。施工测量要控制在允许偏差范围内。

3.3 材料检查

对PE管材质、规格、壁厚、曲率半径等进行检查，外观不得出现裂纹、气孔、变形、碰撞、划痕等，满足上述标准即可使用。对于已经受损的PE管，要根据破损程度进行修复、短截处理，受损严重的报废处理。检查PE管端部不得出现褶皱、撕破、壁厚不均情况，还要对阀门、法兰进行检查。检查管材长度，与尺管长度应保持一致，误差不得超过±20 mm。检查管口部位是否和管线轴线垂直，气孔是否设置到位。管材在保管中不得雨淋、暴晒等，同时也不得和油类、碱、酸、盐、活性剂等化学物质接触。仓库要保持良好的通风，温度不超过40℃。PE管材堆放现场应有相应的遮盖物。

3.4 施工防护

使用清洁用具清除管材、管件内部杂质，不得强力对口，可以通过加热、加偏垫等方法消除接口空隙、偏差等缺陷。如果管道焊接有中断，要将敞开的管口及时封闭，避免异物进入内部。防水堵板应具备防砂浆进入的功能。湿度大、风速高、风沙等天气不得焊接施工。冬季焊接要将管道两端堵死，避免穿堂风影响焊接质量。如果是在沟外进行组对焊接，管口作业空间应大于1.5 m，管沟内部组对焊接中，工作坑的长、宽、高分别设置为1.5 m、1.5 m、0.5 m。

3.5 管道连接

单PE管敷设时槽底宽度应比PE管外径大30 cm，双PE管敷设应大于两管间距和两个管道外径30 cm。在热熔连接前后，均要使用清洁棉布、酒精将连接工具加热面擦拭干净。正式连接前将2个管道伸出夹具一定长度，将对应连接件校直，让其处在同一条直线上，错边应不超过壁厚的10%，厚度不超过3 mm。热熔焊机前后使用支撑托架支撑管线，避免在焊接中受到扭矩力、重力影响焊缝质量。使用清洁棉布擦拭管材连接面、管端圆周100 mm内的杂物，连接面铣削，与轴线保持垂直，使其和对应面吻合，将连接断面用加热板加热。完成加热后让连接件快速脱离加热板，用均匀力度让管端接触，提高连接压力形成双凸缘。如果施工环境温度较低、风力较大，则在连接过程中要采取保温防风措施。热熔连接的加热温度、时间以及热熔压力、保压、冷却时间要满足《聚乙烯燃气管道工程技术规程》技术要求，保压、冷却过程中不得移动连接件或施加外力[2]。管道连接和装配，管沟内部管道热熔连接和地面上管道热熔连接方法相同，但要注意将管沟内土壤自然冷却到环境温度，从而保障焊接质量。

3.6 管道回填

管道弯头、三通处以及其他承插管口连接要设置固定混凝土镇墩，避免出现热胀冷缩影响导致管道破坏。在管道回填过程中，管道两侧和管顶200mm范围内的回填中不得有冻土块、石块等，并分层进行夯实。回填要先从管道两侧进行回填，并做好夯实工作。管道试压之后的回填，应先将管道内充满水再回填，由于PE管的材质限制，最好是由内压作为支撑，所以在PE管敷设之后不应长期处在空管状态。热熔连接和对焊管道要在管道完全冷却之后在进行气压、水压试验。PE管不得输送热水，完成施工的PE管禁止在管道上冲击、钉入金属钉。

3.7 水压试验

管道应从下游部位缓慢注水，上游管顶、管道凸起点设置排气阀。试验压力应为设计压力的1.5倍，冷却水管试验压力不得低于0.6 MPa，升压时间不低于10 min，所采用的测定仪表压力精度不低于0.01 MPa。升压到指定压力后，保持压力1 h，压力下降不低于0.05 MPa，在试压的30 min内可以补压2次，确保维持在试验标准。在工作压力1.15倍状态保持压力稳定2 h，压力下降不低于0.03 MPa，对各个连接部位进行检查，不得出现渗漏情况。

4 结束语

为了保证塑料管材在人饮工程中的应用质量，充分发挥塑料管材的实质性作用。需要结合人饮工程施工要求，做好塑料管材的选型工作，确保塑料管材能够满足工程使用要求。在实际施工中，掌握好细节问题，包括测量放线、沟槽施工、材料检查、管道防护、管道连接等，保证每个施工环节都可以达到质量标准，最终实现施工目标。