PE給水管在城市供水工程中的應用分析

朱吉光

（中國電建集團港航建設有限公司 天津 300467）

0 引言

PE管道屬于中密、高密聚乙烯材料管道，為市政供水管路常用產品。因為其具有質量輕、耐腐蝕、施工容易、環保等優勢被廣泛應用。施工過程需要注意質量控制，保證項目順利進行。

1 PE給水管的應用優勢

（1）其耐腐蝕，使用過程不容易結垢。因此類水管結構由高分子材料組成，故此耐化學腐蝕，不易和建筑、土壤、水體等中的化學物質發生反應，可抗酸堿物質腐蝕，內壁光滑，無異味、不易滋生細菌等。

（2）PE管的質量輕便，和鋼材管對比，PE管質量為鋼管的1/10，因此施工便利，可降低人員勞動強度以及機械吊裝成本，在短期內即可完工，高效施工。

（3）壽命長，可回收，供水項目以往使用的鍍鋅管可使用15a左右，但是使用PE管，其年限可達50a，并且可回收，對環境無污染。

（4）適應性強，可適應地基沉降變化。PE管韌性強，斷裂伸長率＞50%，可適應管基產生的非均勻沉降問題，承受端部荷載。

（5）連接牢固、阻力小，PE管熱熔性良好，因此，連接過程結構和管體材質相同，接頭出現泄露問題概率低，管道光滑，阻力小[1]。

2 PE給水管在城市供水項目中的應用

2.1 項目概況

本項目為城市供水項目，其中包括使用PE管更換原有鑄鐵管施工作業內容。管道連接的水塔支筒的高度＞45m，施工過程先將水塔中垃圾清理，將原來管道保護層拆除，并按照從上到下順序將鑄鐵管切割，項目總工期180d，其中PE管替換鑄鐵管道分項工期為30d。

2.2 PE管安裝

2.2.1 管道材質要求

該項目中，使用的PE管內壁需光滑，同時壓力和設計相符，氣密性良好，可適應工作振動，管體無損壞，所有的閥件和附件等齊全，具備出廠證明以及質檢報告，所有零件外觀無裂痕，通過耐壓試驗。

2.2.2 管道熔接

使用對接熔接工藝時，需先對管端進行清理，將管材固定在熔焊設備之上對結構進行修整，之后在推進器的作用下將管端兩側相連，待外表面觀感一致后，在二者間置入溫度210℃加熱板，用壓力將其向管中推入，使待熔接的兩端管被壓緊于加熱板上，確保兩端產生光滑均勻的相同“熔化束”，之后將加熱板取出，不可和管端熔化處產生摩擦，按照特定壓力推進管端，逐漸變為結合狀態，將接頭冷卻，時間30min。

使用電熱熔接工藝時，同樣先清理管材端面、表面等位置，保證插入長度低于清理長度，使用工具將管端削平。使用工具將熔合面老化層去除，并使用塑料膜密封處理，焊接之前擦拭接頭與管件等，并使用卡具固定接頭，插入深度為管箍長1/2，兩接頭間需預留5～10mm的間隙，防止焊接過程膨脹導致管道相互擠壓。

2.2.3 安裝閥門

閥門前方為承盤短管，后方為插盤短管，安裝過程保持手輪的方向垂直向上，在法蘭間設置厚度為3～4mm橡膠墊，按照“十字”法，將螺帽對稱擰緊，和法蘭位于同側，螺帽外部余留1～5扣。閥門安裝之前，需要按照其規格與型號，結合設計要求以及城市供水相關施工規范，對其展開耐壓試驗，安裝過程連接牢固，進出方向準確，表面清潔，啟閉靈活。

2.2.4 管道試壓

為保證管道施工之后，和供水管設計要求相符，安裝之后，需展開水壓試驗。該項目使用PE管的耐壓等級為1.6MPa。管材公稱壓力主要指處于20℃環境下水壓指標。本項目介質溫度處于20℃～40℃之間，按照管道表面的溫度對于壓力產生的折減系數，完成對系統工作壓力的修正，之后確認試驗環節所需壓力。需要確認的是試驗壓力要保持為管道設計壓力1.5倍為宜，需≥0.8MPa。PE給水管的工作壓力計算公式為Fw=FwdFt/1.5，公式當中Fw為修正之后的壓力；Fwd為系統穩定工作時管材最高的設計水壓；Ft為壓力的折減系數。分別測試了20℃、30℃、40℃管道的試驗壓力。按照公式，當水溫為20℃時，對應壓力的折減系數為1.0，管道工作壓力為0.6MPa，計算試驗壓力等于1.2MPa；當水溫為40℃時，對應壓力的折減系數為0.87，管道工作壓力為0.5MPa，計算試驗壓力等于1.2MPa；當水溫為40℃時，對應壓力的折減系數為0.74，管道工作壓力為0.4MPa，計算試驗壓力等于1.2MPa。

項目分段試驗需結合實際施工情況確定，按照管道材質展開分段試驗，竣工試驗為整個管道系統。試驗之前，全面檢查管道外觀的質量，同時還需對所有規劃的供水管線、供電線路以及電源等展開檢查，并準備試驗儀表設備和各種零部件等。選擇1臺試驗泵，1臺壓力表，1臺供水泵，2個法蘭（帶堵板），進水管、出水管、閥門等。

試驗時，先封堵試驗管段，之后緩慢向其中注水，逐漸排除管路內部空氣。待試驗段管路當中滿水之后，展開密封檢查，之后加壓系統，保持統壓力緩慢升高，持續升壓時間≥10min，當達到試驗壓力之后，穩壓1h，保證管路當中壓力降≤0.05MPa，若超出標準，需卸壓檢查管路。當管路處于工作壓力1.15倍環境下，穩壓時間2h，內部壓力降≤0.03MPa，經對所有連接處進行檢查，未發生滲漏問題，則試驗合格[2]。

2.2.5 管道清洗

通過竣工試驗的管路，還需展開清洗和消毒等工作。消毒過程，可先放空管路中存留的水，向其中注入濃度≤20mg/L的氯溶液，保持在管道內靜止24h，之后將消毒液放出，利用生活飲水完成管道清洗，至符合要求。

2.3 注意事項

2.3.1 安全問題

在PE給水管施工環節，需注意現場安全。由管理者組織人員的安全培訓相關工作，在現場設置安全標識，對于易燃器材分離管理，落實消防管理。針對現場所有的電源，需要接地良好。在水塔支施工現場設置護欄，長度20m，禁止閑雜人員進入現場。

2.3.2 其他問題

（1）管槽的開挖過程，小管道的開挖寬度大于管道外徑30mm。地下連接的管道，需將槽底位置寬度適當增加，施工作業面寬度在50mm為宜，以便于管道安裝過程的對接施工。將溝槽內部進行徹底清理，保證底部沒有尖銳物，不存在超挖現象。

（2）在管道的連接方面，熱熔對接管道時，要規范操作，注意氣候、溫度變化對施工產生的影響。

（3）管道安裝過程，在三通和彎頭以及消防栓等位置設置支墩，可使用支墩，用型號C20的混凝土，法蘭的閥門也是使用支墩進行加固。連接給水管、消防栓以及閥門等時，需時使用專屬法蘭或者過渡接頭，在上坡位置設置排氣閥，降低對管道產生的壓力。

（4）在回填施工方面，所有管道結束安裝，并經過隱蔽驗收之后，即可進行回填。槽內若存在積水，需要將其排凈。使用沙土回填，高度超過管頂高度200～300mm，之后回填雜土。回填過程分層回填并夯實，在兩側端同步回填。在試壓之前，需要控制回填高度500mm，待通過試壓之后，完成全部回填，確保回填環節管道中滿水。

3 結束語

總之，PE給水管性能優良，在城市供水項目中應用過程，需要重點注意管道熔接、安裝閥門、管道試壓等施工技術，注意現場安全控制，為管道施工提供良好環境。