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浅谈给水用PE管在给水管网中的应用水利?水?电建材发展导向2011年07月浅谈给水用PE管在给水管网中的应用马学蓝陈志春摘要:化建给水管材由于环保节能,在管材供应市场中占有越来越重要地位.其中PE给水管(聚乙烯)因性能优越正在被广泛快速应用.本文结合实际,介绍了PE管优点,施工,水压试验及遇到的问题,提出改善方法和展望.关键词:聚乙烯;管土共同工作;熔接口质量;热塑性;水压试验1前言充沛水量,供水服务压力,良好水质是供水行业优质服务的保证.传统给水管材中,因汕头滨海地质特点和金属管材自身特性,导致管外壁易受腐蚀,漏水失压;管内易结垢,影响过水能力,造成极大水头损失.不但使厂站能耗损失严重,造成漏损,影响正常供水,甚至可能引发水质二次污染.2007年我司开始试用PE管材,并逐步推广应用,至2010年底我司统计数据中,DN80及以上口径供水管线总长度为1227.55km,其中PE管为123.33km,已约占10%左右.现结合我司管网改造和城中村农水改造工程中,谈谈PE管的应用.2PE给水管的优越性能2.1水力输送条件优越PE管内壁光滑,水头损失小,能提高介质流速,增大流量.与同口径金属管道相比,相同长度,相同压力下过流能力比钢管大30%左右,较大节约能耗.2.2卫生性能优良管材卫生无毒,无结垢层,不滋生细菌,能较好保持水质卫生.2.3优越物理力学性能PE管材柔韧性高,其断裂伸长率超过500%,弯曲半径可为直径的2025倍;可熔接且接口强度大于本体强度,能有效抵抗内压力产生的环向应力,纵向应力.(1)能适应一定土基沉降变形,具有较好抗震性能;(2)对地面运动荷载和端荷载抵抗能力强,具有优异的抗冲击性能;(3)熔接后整体管线具有良好耐水锤压力性能;(4)小口径可应用于盘管,节省配件和熔接时间,施工方便.盘管供应规格为De63及以下,但实际应用中,De32比较适宜,在施工场所比较容易展开;(5)管材采用热熔焊接,接头不易发生泄漏和脱开,事故可能发生率低.接头密封性能好,降低渗漏水量.2.4综合建造费用相对低PE管目前在我司应用至De200及以下口径.De110De200规格内,材料价格约为球墨铸铁管的5087%;PE管走向能按照施工实际现场,在允许弯曲半径内绕过障碍物;接合处和弯曲处不需设置支墩.2.5使用寿命长化学性能稳定,抗老化,埋地管道在一20+4O范围内可安全使用50年以上.2.6施工劳动强度低材质轻易搬运,23时密度仅为钢管的1/8;可随地势起伏弯曲铺设,对地形条件要求较低.3PE管施工介绍PE管施工顺序包括”挖沟槽一管道安装一部分回填一试压一敷设标志砖一全线回填”.3.1管槽开挖及回填要求PE管属于柔性管道,其结构支撑强度按”管土共同工作”的理论建立,即管道系统整体结构包括管体间连接构造及管周各部位回填土.管底垫层和周围回填土壤的密实与否,决定了”管有旁通阀,同时电动阀的口径不应低于管道口径的两个等级;执行机构牢固固定,手轮便于操作,阀位指示观察方便;电动阀垂直安装于水平管道上,对大口径电动阀不能有倾斜;电动阀一般安装在回水管上;电动调节阀的输入电压,输出信号的接线方式符合产品说明要求,安装后进行模拟动作.4.2.2电磁阀的安装电磁阀体上的箭头指向与水流方向一致:空调器上的电磁阀与管径不一致时,采用渐缩管件,同时电磁阀的口径不低于管道口径的两个等级;执行机构应牢固固定,手轮便于操作;阀位指示观察方便;安装前进行模拟动作.4.2.3电动风门驱动器的安装风门驱动器装设有一个内置定位继电器和两个电位器以调节零点和工作范围.先将风门移至关闭的位置,利用按钮手动卸载齿轮,将电机夹子反转至关闭前一挡的位置,并使齿轮重新安装,将电机校正到与风门轴呈90o,把螺帽拧紧在v型的夹子?298?中.开闭箭头的指向与风门开闭方向一致;连接应牢固;机械结构开闭灵活;风阀控制器面向便于观察的位置;风阀控制器与风阀门轴垂直安装,垂直角度85I导线敷设可选用直径为20ram的电线管及接线盒,并用金属软管与风门驱动器相连接.5结语以上所述,在机电设备安装过程中,要深刻理解各工程特点,把握系统工程的理念,既要全局策划,又要局部考虑,做好全局与局部的协调工作,遵循先进的施工方法和正确的施工流程.只有这样,才能设计安装出稳定可靠,运行效率高,便于维护的现代建筑自动化控制系统.(作者单位:苏州市中诚工程建设造价事务所有限公司)建材发展导向2011年07月水利?水?电道一土壤”系统的负载能力.故相比于传统给水管道,更要重视管基质量和管周回填土质量.管槽底部必须平整密实,突出尖棱物块必须坚决清除;管周回填土不应含有硌石,冻土及杂硬物;回填土应分层夯实,达到设计密实度要求,使管底,管周有足够支撑力,避免管道局部受到集中应力.这是PE管道安全,经济的关键环节,设计,施工中均应充分重视.3.1.1管道基础要求管道必须敷设在原状土基上,局部超挖部分应按要求回填夯实;沟底遇有废旧构筑物,硬石,木头,垃圾等杂物时,必须予以清除后,铺厚度不小于0.15m的砂土或素土层并平整夯实;管道附件或阀门,管道支墩位置应垫碎石,并设混凝土找平层;岩石基础应铺垫厚度不小于0.15m的砂层:软弱管基及特殊性腐蚀土壤,应按设计要求换土或其他基础加强处理.对结构强度要求较高的管道系统,宜采用弧形人工砂基垫层,厚度不小于100mm,压实系数应控制在0.850.90.3.1.2开挖管槽截面形式和最小宽度要求采用直壁,放坡或者直壁与放坡结合的截面形式,应根据施工环境,工程地质条件,施工设备,管槽深度,施工季节等因素综合确定.管槽槽底最小宽度应根据土质条件,沟槽断面形式及深度确定,同时满足施工机具夯实时的工作宽度.一般当公称外径400ram时,槽底宽度dn+300ram;当400mm公称外径630ram时,槽底宽度dn+450mm.在槽底连接或者附件连接位置,可适当加大工作宽度.3.1.3回填夯实要求管道安装后应尽快回填.沟内积水须全部排尽.利用原土方回填时,管顶0.5m范围内不得含有硌石,冻土块及杂硬物品.管顶0.5m以上范围允许有少量直径不大于0.1m的石块和冻土,但数量不超填土总体积15%.管腔两侧应同时分层回填,人工夯实至管项0.5m,每层松土厚度约0.20.3m.超出管顶0.5m时,可用小型机械夯实,每层厚度为0.25-4).4m.管道压实系数按设计要求.3.1.4防护措施管道覆土厚度不能满足设计要求时应采取必要保护措施.穿越排污沟或者化粪池时应加套管防护.3.2管道安装(1)施工连接方式我司应用的管径4)63及以下规格采用热熔承插连接;管径663以上规格采用热熔对接连接.两种连接方式都是采用专用加热工具,将校直在同一轴线的两连接件接触表面加热至均匀熔融状态,再施加均匀外力使连接面接触,翻边形成均匀一致的凸缘.(2)管道在槽边分段热熔连接后,以弹性敷管法移入沟槽,移入时应采用非金属绳索下管.(3)熔接口质量控制PE管熔接口好坏关系到管道承受内压能力,故必须重视其质量控制.管材应采用专用割刀或切管工具切割,管端面要平整,无毛刺,且应垂直于管轴线.熔接界面保持清洁.热熔过程的加热时间,加热温度,施加压力,保压及冷却时间(冷却至环境温度),应符合热熔专用机具所附说明中的规定.保压,冷却期间不得移动连接件或者在其上施加外力.应及时检查接头外观质量.不合格者必须返工.3_3管道水压试验PE管是热塑性材料,与传统管材不同,具有受压发生蠕变和应力松弛的特性.水压试验过程中,管材受压蠕变及膨胀,失压收缩,导致一段时间内压力连续下降.这种现象并不意味着管道有泄漏.国内PE管使用时间不长,水压试验缺少实验与实践数据.美国ASTM(AmericanSocietyforTestingandMaterials),日本”配水用聚乙烯管协会”等国际组织主要是以试压期间管道接头,配件等处不得有渗漏现象的外观检查,作为水压试验合格的标准.CEN(欧洲标准化协会)水压试验标准则分两阶段.预试阶段:一定时问段管内压力应稳定于某一范围值;主试阶段则通过泄压至某压力值时,实际泄水量和理论计算泄水量的比较,再观察泄压后管道剩余压力是否有反上升趋势,来判定水压试验是否合格.我司PE管道水压试验根据埋地聚乙烯给水管道工程技术规程(cjjl01)推荐的CEN标准.水压试验静水压力为0.80MPa.同时管道水压试验长度不宜大于1000m.对中间设有管附件的管段,水压试验分段长度不宜大于500m.以利于水压试验过程中管内空气的排除.4PE管施工中存在的问题PE管材也有弱点,比如强度低,无阻燃性,长时间日晒易老化等.我司应用PE管材也遇到问题如:管道基础及回填质量较难控制,无严格按规范及设计要求进行.熔接质量难控制.热熔作业工序技术要求较高.操作不当时易导致熔接口缩颈或咬边等质量问题.增加阻力影响水流,或降低接头处耐压而引起漏水或爆管.管材强度难以经受意外外力打(凿)击.在其它隐蔽管线施工时易被损坏.避绕不灵活.在城中村或一些规划较差的旧城区,施工环境狭窄,排水出户管道多时尤为明显.使用后开口或维修较难,无法带水进行热熔作业,而PE开口件,抢修件配套跟不上.以上问题,均可通过严格管理尽量事前控制.比如.力口强材料堆场管理如遮阳,防火,控制堆放高度等;重视施工过程质量管理,如验槽,熔接过程旁站管理,回填质量质检等;设计选择适应施工环境的理想管材和接口方式;施工过程变更换用更合适管材如钢管,涂塑镀锌管,或采取防护措施等;要求厂家加大完善开口件,急修件配套