PE给水管道在城市供水管网中的应用

1、PE给水管道在城市供水管网中的应用-市政给排水论文【摘 要】介绍了 PE给水管的优越性及在供水工程中的应用，阐 述了 PE给水管安装工艺的参数控制，提出了施工中易出现的质量缺 陷，为进一步扩大应用提供了参考。【关键词】PE;管材;管道连接；热熔操作技术PE管道是以高密度或中密度的聚乙烯原料生产的管道输配水系 统,是城市供水管材的新产品，已成为管道领域 以塑代钢”的首选管材, 它克服了镀锌管、铸铁管易锈蚀、结垢、滋生细菌、寿命短的缺点。 实践证明以PE为原材料的管材，质量可靠、运行安全、维护方便、费 用经济、特别是PE给水管热熔工艺更适合管道的直埋、 暗埋,有效地 解决了接头渗漏的难题。1. P

2、E给水管道的优越性（1）耐腐蚀、不结垢:PE给水管材是一种具有非极性结构的高分子材料，具有较好的耐化学性。对水中和土地中的所有离子和建筑 物内的化学物质均不起化学作用，具有抗酸碱腐蚀能力、不生锈、不 结垢、耐老化、不滋生微生物、不产生异味。絮凝物使水质变色，符合卫生规定，是饮用水输送的理想管材。（2）质量轻：质量仅为钢材的1/10,可大大减轻工人的施工强度， 降低了机械的吊装费用。缩短了工期，提高了功效。（3）管件连接牢固，由于聚乙烯具有良好的热熔性，能保证接口材 质结构与管体本身的同一性，实现了接头与管材的一体化，熔接接头泄露率比金属管道显著降低(4) 管内流体阻力小，管段内壁平滑，沿程摩阻

3、力比金属管道小 管件连接不缩径，局部阻力系数比钢管小。(5) 使用寿命长易回收利用，镀锌管的使用寿命一般为10年 15年实际使用时间往往更短，而 PE管使用寿命可达50年。它易回 收利用，不产生对环境有影响的物质，技术成熟且不断发展。(6) 对地基的变化有较强的适应性。PE管材是一种高韧性管 材，其断裂伸长率一般超过50%,对管基不均匀沉降的适应能力非常强 对地基沉降和端部荷载具有有效的抵抗能力。2. PE给水管在供水工程中的应用2.1 PE给水管道的施工2.1.1沟槽断面在断面选择中，考虑以下几个因素的影响：管道的直径、埋设深度、 土壤类别、地下水情况、施工季节、沟槽是否用支撑、土方的运输、

4、 排水方法，基于以上8个方面因素的考虑，结合亳州市区内的工程地 质情况，地下水位较低，在多年的施工中，对于DN300以下的管道在城 区内施工几乎未遇到地下水，亳州市的冻土层约为0.5m所以采用的是 直壁与放坡相结合的断面形式，沟槽放坡按给水排水管道工程施工及 验收规范执行。2.1.2基础处理开挖中若基础为未扰动槽底原状土 ，可直接铺设管道，对于一般土 质，主要采用铺砂垫层，厚度为200mm,管道在铺砂垫层前，应先夯实平整，其密度不应低于90%。对于流砂、淤泥层硬土层等，采用换土、打 桩等措施，确保工程质量。2.1.3 PE管材、管件之间的连接PE管材、管件之间的连接一般有热熔连接、电熔连接及机

5、械连 接，供水改造工程的3家公司全部采用热熔连接。热熔连接又分为热 熔承插连接和热熔对接连接，DN65管道以下（包括DN65）采用热熔承 插连接QN100以上采用热熔对接连接。热熔连接要采用相应的专用 连接工具，连接时严禁明火。要校直两对立的待连接件，使其在同一轴 线上。a. 热熔承插连接方法：将匹配的内表面和外表面同时加热到粘流态,拆去加热工具，将外表面插入内表面形成承插搭接。其连接的界面 是柱状面。热熔对接连接关键是要把熔接过程中柱状熔融界面的温 度、时间和接缝压力三个参数调到最佳 ，把熔融界面材料的特性、柱 状界面几何尺寸自身的匹配及界面和加热工具的匹配性、环境温度等因素同时考虑。这种操

6、作大多为手工操作，因此人为因素是焊接质量 的一个重要影响因素。b. 热熔对接连接方法：将两相同的连接界面用加热板加热到粘流状态后，移开热板，再给连接面施加一定的压力，并在此压力状态下冷 却固化，形成牢固的连接，其连接界面是平面。热熔对接连接的关键是 要在对接过程中调整好温度、时间、压力三个参数，要把连接界面材料的性能、应力状况、几何形态以及环境条件等自然因素一起考虑才能实现可靠的熔焊。c. 不同管径之间的PE管连接采用PE异径管件变径后，仍采用热 熔连接。2.1.4 PE管材与其他的管材、管件及阀门之间的连接城市的配水主管道的施工管段水压试验及冲洗消毒合格后 ，要与 用户管、已建管道等其他材质

7、的管材、阀门进行过渡连接 ，尤其是对 更新改造的主干管更是存在着与其他管道连接的问题。a. dn63以下的PE给水管与金属管道、小口径阀门的连接，可采 用内（外）镶嵌金属螺纹的注塑管件进行过渡。b. dn63以上的PE给水管与其他材质管道、阀门、伸缩器、消火 栓等金属管件的连接，采用相同型号的法兰连接进行过渡，PE管材的 过渡法兰由法兰头和钢塑法兰片组成。PE管材与其他材质的管材、 管件、阀门等的连接，其过渡管件的压力等级不得低于管材的公称压 力。2.1.5热熔连接过程中易出现的操作缺陷及预防措施熔接强度的确定要考虑材料的性质和接头的质量，一般控制熔接 温度为230C ±0C，温度的

8、上限受制于材料结构的变化和焊缝形状的 优劣。温度过高，会出现卷边尺寸增大，聚合物熔体对工具的粘附。聚 合物的热氧化会析出挥发性产物（一氧化碳、不饱和烃等），使接头强 度降低。热熔连接过程中易出现的质量缺陷及预防措施如下：a.接头处或接头附近的管材上出现裂缝：由于设定的温度过高，产生管材表面碳化，相互熔接的两端材料熔体流动的速率不同b.熔缝出现缺口：熔接压力不足，吸热时间或冷却时间过短，管口切削不平行。c. 管端错位：由于机具夹具不同轴，管段没有架设水平，操作误 差大。d. 卷边不规范：过窄是熔接压力过大，过宽是吸热时间不正确。e熔接不充分产生假焊：连接的管端面有污染，转换时间过长， 热板温度过

9、低。f. 角度变形：由熔接机和管材安装不当产生管端受力不均。g. 连接面出现孔洞砂眼：焊接压力不足，冷却时间不足。h. 外来杂质引起的空隙：加热板处理的不干净或加热板上有水溶 剂的存在。2.2 PE管材的水压试验由于PE管材是一种热塑料材料，管材本身具有发生蠕变和应力 松弛的特性，与传统性材料（如球铁、钢等）管道不同，水压试验过程 中,PE管材发生蠕变会导致一段时间内呈连续下降趋势，试压时间较长,需要注水补压，不应认为管道漏水，故PE管材的水压试验与 GB 50268给水排水管道工程施工及验收规范对压力管道的水压试验不 同,判断水压试验的方法与标准也不同，应充分理解PE管道在压力试 验期间的压力下降现象。3. 结束语PE管材作为一种新型管材，虽然在施工中有其优点，但应注意以 下问题：（1）PE管材为塑料管材，不易储存，怕日晒,必须有封闭较好的仓 库保管储存。（2）PE管材的管道基础相对于球墨铸铁管，