鄧自強
【摘 要】聚乙烯{PE}管作為給水管施工材料,具有很多的優(yōu)勢。本文介紹PE管的優(yōu)點和簡單的施工工藝步驟。并對施工后存在的問題提出了相應(yīng)的解決方式。
【關(guān)鍵詞】PE管;給水管道;施工工藝
我國城鄉(xiāng)安全飲水建設(shè)逐步完善,導致給水管道的品種也在不斷更新和豐富,飲水建設(shè)步伐的加大增加管材產(chǎn)量的同時,對管材質(zhì)量的要求也在不斷提高。塑料管發(fā)展迅速,成為給排水施工中的主要使用管材[1]。
聚乙烯(PE)給水管是利用聚乙烯樹脂為原料,具有抗氧化性和紫外線吸收的作用。采用熱熔對接和電熔等方式連接管材和管件,能夠?qū)⒐懿?、管件熔合為一整體。由于采用熱熔對接和電熔連接的PE管具有系統(tǒng)安全可靠,施工成本低的優(yōu)點,因此聚乙烯管在給水工程實踐應(yīng)用中發(fā)展迅速[2]。
一、PE管材的特點及相對其他管材的優(yōu)點
用于給排水管道的主要管道種類及其特點如下:
1.聚乙烯管(PE)。管材分為單層實壁管、雙壁波紋管和螺旋纏繞管等。雙壁波紋管和螺旋纏繞管主要是用HDPE原料加工而成,主要應(yīng)用于排水;給水供水工程中主要采用單層實壁HDPE管;而在農(nóng)用排灌管道和工業(yè)普通管道主要利用單層實壁LDPE管材。
2.玻璃鋼夾砂管。玻璃夾砂管材直徑在500―2600mm;可用作承受內(nèi)外壓的埋地管道,這種管材質(zhì)脆,在施工過程中,機械碰撞容易導致管材暗傷,從而影響管道的使用壽命。
3.硬質(zhì)聚乙烯UPV―C管。這種管材具有較好的抗沖擊性能和耐化學腐蝕性能。雖然UPV―C管具有壽命長、密封性好的優(yōu)點,但是在加工過程中,需要添加重金屬穩(wěn)定劑。重金屬穩(wěn)定劑在使用過程中會逐步滲出,滲出的重金屬進入水中,引起給水水質(zhì)不符合飲水要求。
4.鋼管。鋼管的韌性小,導致其使用壽命短,并且鋼管的耐腐蝕性差,經(jīng)過腐蝕的鋼管密封狀況不良。容易導致給水過程中流體外泄,而且價格相對較高,地表均勻沉降對鋼管的使用壽命和安裝有較高的影響。
5.球墨管。造價高,平均價格比PE管高10%―15%;轉(zhuǎn)角角度過大,造成接口連接不夠嚴密,容易引起管內(nèi)流體泄漏事件的發(fā)生。
6.灰口鑄鐵管。由于這種管材的材質(zhì),導致流體在管中摩擦系數(shù)大,最終使用壽命短。
二、PE給水管道的優(yōu)勢
1.不易被腐蝕、不會結(jié)垢:PE管材為非極性結(jié)垢的高分子材質(zhì),其耐化學性是非常強的。在使用期間,PE管材也不會和其附近的化學材料、離子材料發(fā)生反應(yīng),不會生銹、結(jié)垢,有著很強的抗酸堿腐蝕性能,使用期間不會出現(xiàn)異味,并且這種管材的使用壽命是非常長的。
2.質(zhì)量輕:鋼材質(zhì)量是PE管材質(zhì)量的10倍,這使其施工非常方便,并且能使機械裝吊的成本大大降低,能夠在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上減少施工周期。
3.接縫位置有著很強的連接性,且聚乙烯的熱熔性很高,這些性質(zhì)能夠使高材質(zhì)結(jié)構(gòu)和管體有很好的整體性,使接頭與管材的整體性更好,且不易發(fā)生熔接接頭泄露的問題。
4.PE管的流體阻力非常低,其內(nèi)壁非常的光滑,且沿程的摩擦力要小于金屬管道,管件連接區(qū)域不會發(fā)生縮徑的問題,且其阻力系數(shù)比鋼板小很多。
5.損壞率很低且回收率很高。鍍鋅管一般使用10~15年就會發(fā)生損壞,有時甚至會低于這個范圍,但是PE管能在長達半個世紀的時段內(nèi)不出現(xiàn)損壞,并且損壞后可以回收再利用,環(huán)保性非常好。因此,現(xiàn)今我國正在大力推廣、促進這項技術(shù)的發(fā)展。
6.能夠更好的適應(yīng)地基的變動。PE管材的韌性是非常強的,它的斷裂伸長率通常不會低于50%,并且能夠很好的適應(yīng)管基所出現(xiàn)的不均勻沉降,能夠很好的承受地基沉降及端部荷載。
三、PE給水管在供水工程中的應(yīng)用
1.溝槽斷面。在斷面選擇中,考慮以下幾個因素的影響:管道的直徑、埋設(shè)深度、土壤類別、地下水情況、施工季節(jié)、溝槽是否用支撐、土方的運輸、排水方法,基于以上8個方面因素的考慮,結(jié)合工程地質(zhì)情況,地下水位較低,所以采用的是直壁與放坡相結(jié)合的斷面形式,溝槽放坡按給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范執(zhí)行。
2.基礎(chǔ)處理。開挖中若基礎(chǔ)為未擾動槽底原狀土,可直接鋪設(shè)管道,對于一般土質(zhì),主要采用鋪砂墊層,厚度為200mm,管道在鋪砂墊層前,應(yīng)先夯實平整,其密度不應(yīng)低于90%。對于流砂、淤泥層硬土層等,采用換土、打樁等措施,確保工程質(zhì)量。
3.PE管材、管件之間的連接。PE管材、管件之間的連接一般有熱熔連接、電熔連接及機械連接,供水改造工程的3家公司全部采用熱熔連接。熱熔連接又分為熱熔承插連接和熱熔對接連接,DN65管道以下(包括DN65)采用熱熔承插連接,DN100以上采用熱熔對接連接。熱熔連接要采用相應(yīng)的專用連接工具,連接時嚴禁明火。要校直兩對立的待連接件,使其在同一軸線上。
a.熱熔承插連接方法:將匹配的內(nèi)表面和外表面同時加熱到粘流態(tài),拆去加熱工具,將外表面插入內(nèi)表面形成承插搭接。其連接的界面是柱狀面。熱熔對接連接關(guān)鍵是要把熔接過程中柱狀熔融界面的溫度、時間和接縫壓力三個參數(shù)調(diào)到最佳,把熔融界面材料的特性、柱狀界面幾何尺寸自身的匹配及界面和加熱工具的匹配性、環(huán)境溫度等因素同時考慮。
b.熱熔對接連接方法:將兩相同的連接界面用加熱板加熱到粘流狀態(tài)后,移開熱板,再給連接面施加一定的壓力,并在此壓力狀態(tài)下冷卻固化,形成牢固的連接,其連接界面是平面。熱熔對接連接的關(guān)鍵是要在對接過程中調(diào)整好溫度、時間、壓力三個參數(shù),要把連接界面材料的性能、應(yīng)力狀況、幾何形態(tài)以及環(huán)境條件等自然因素一起考慮,才能實現(xiàn)可靠的熔焊。
c.不同管徑之間的PE管連接采用PE異徑管件變徑后,仍采用熱熔連接。
四、施工中常見故障和原因
在聚乙烯(PE)管施工過程中,主要存在問題如下:首先,材料管理不到位。其次,不是同一個規(guī)格的管材熱熔對接,化學性質(zhì)不一致,最后導致其爆裂。時間、天氣溫度原因,施工不到位,導致給水管漏水等現(xiàn)象。第三,PE管熱脹冷縮后內(nèi)應(yīng)力損壞管道。針對這些問題,就是要加強聚乙烯管材的管理,嚴格購買程序。施工單位應(yīng)按標準進行購買相應(yīng)規(guī)格的PE管材。并且要加強管材的現(xiàn)場管理,防止管材的破裂。對于PE管道熱脹冷縮的問題,應(yīng)根據(jù)具體的情況提出防止管道縱向伸縮的措施。而對于施工造成的事故,應(yīng)加強施工過程的監(jiān)管力度,按施工規(guī)范進行施工安裝,嚴格施工全過程質(zhì)量管理和施工責任追究制度。
五、結(jié)語
綜上所述,在給水工程PCCP 管道的施工中,在嚴格按照以上這些施工技術(shù)要點進行施工作業(yè),操作中應(yīng)嚴把工程質(zhì)量關(guān),保證工程能夠合格應(yīng)用。施工技術(shù)要點是保證工程質(zhì)量的前提,對保證工程質(zhì)量起著舉足輕重的作用,在工程的具體施工環(huán)節(jié)當中,應(yīng)當嚴格遵守。
【參考文獻】
[1]馮鼎華. 淺談PE管在城市給排水工程中的應(yīng)用[J].山西建筑.2008,34(4).
[2]張敬仲,朱偉芳. 聚乙烯(PE)給水管施工工藝及質(zhì)量檢查[J].2009,25(15).