PE給水管道在城市管網(wǎng)中的應(yīng)用

（浙江緯脈科技有限公司，浙江富陽(yáng) 311400）

隨著近年來(lái)我國(guó)對(duì)于城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重視，用于城市官網(wǎng)建設(shè)的塑料管材也隨之發(fā)展得越來(lái)越多，質(zhì)量不斷改善，PE管道應(yīng)運(yùn)而生。PE作為一種以聚乙烯為主要材質(zhì)的輸送系統(tǒng) PE管路，它由高密度或中密度的聚乙烯材料制成，成為了城市給水管道領(lǐng)域的一種新產(chǎn)品，是城市供水系統(tǒng)領(lǐng)域使用塑料代替鋼制成的首選。它具有耐腐蝕、質(zhì)量輕、連接管體牢固、使用壽命長(zhǎng)易于回收等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)十幾年時(shí)間城市管網(wǎng)鋪設(shè)實(shí)踐表明，以聚乙烯基材為主要原料的建筑管材不僅質(zhì)量可靠、操作安全，而且維護(hù)方便、成本經(jīng)濟(jì)。尤其是PE管材的直接熱熔化掩埋工藝，它比PE管材更好地進(jìn)行直接掩埋，有效解決了傳統(tǒng)鍍鋅管、鑄鐵接頭容易滲漏的問(wèn)題。本文就PE給水管道在城市官網(wǎng)中的應(yīng)用環(huán)節(jié)進(jìn)行分析和研討。

1.PE給水管道的優(yōu)越性

（1）耐腐蝕：PE給水管道材料是由高分子材料構(gòu)成，其本身就具有良好的耐化學(xué)性。它可以免疫化學(xué)物質(zhì)并且不與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。也因?yàn)檫@個(gè)特性，使得 PE給水管道具有耐酸堿腐蝕、不易生銹、不結(jié)垢、耐老化、微生物難以滋生，管內(nèi)水體無(wú)異味等特點(diǎn)。并且它符合國(guó)家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，衛(wèi)生性好，是理想的飲用水傳遞管道。

（2）柔韌性強(qiáng)：PE給水管道系統(tǒng)的柔韌性使得它在城市管道施工建設(shè)中保有巨大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。良好的柔韌性使得聚乙烯管道可以卷成更長(zhǎng)的長(zhǎng)度，減少接頭和配件的使用。同時(shí)，聚乙烯強(qiáng)大的應(yīng)力松弛特性可以幫助城市管道有效地通過(guò)變形和應(yīng)力，足以較好地應(yīng)對(duì)地震臺(tái)風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn)。它作為一種高韌性材料，基礎(chǔ)不均勻沉降的適應(yīng)能力很強(qiáng)，這些特性使其成為抗地震、地基沉降膨脹和溫差變化最優(yōu)的管道[1]。

（3）耐低溫：聚乙烯具有優(yōu)異的耐低溫。即使是在-70℃的極端天氣條件下，PE管材依舊可以保持完整而不發(fā)生斷裂，對(duì)比其他管材，其耐低溫性能可以高出70%～80%。由于其自身的耐低溫優(yōu)勢(shì)即使是在冬天低溫的條件下依舊可以施工。

（4）質(zhì)量輕：它的質(zhì)量?jī)H為鋼材的1/10，可以減輕施工工作者的工作強(qiáng)度、提高施工效率、縮短工期。

（5）使用壽命長(zhǎng)：傳統(tǒng)的給水管材料大多以鍍鋅構(gòu)成，使用壽命較短，僅為10～15年。但是在實(shí)際情況中，受制于各種不可抗拒因素，它的使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到理想中的要求。對(duì)比之下，PE管的使用壽命可以長(zhǎng)達(dá)50年之久，可以減少后期維護(hù)、更換管道的頻率。

2.PE給水管在供水工程中的應(yīng)用

2.1 PE給水管道的施工

（1）溝槽斷面：在斷面選擇的因素方面，考慮以下部分：管道直徑、埋設(shè)深度、土壤類型、地下水狀況、施工季節(jié)，溝槽是否使用支撐、土方工程的運(yùn)輸和排水方法。根據(jù)上述因素和浙江省的工程地質(zhì)條件來(lái)看，該施工區(qū)域地下水位較低，以往多年在此區(qū)域的施工建設(shè)，該市DN300以下管道施工均未未發(fā)現(xiàn)有地下水區(qū)域。再加之，浙江處于東南沿海，為亞熱帶氣候區(qū)，氣溫適宜，省內(nèi)多年凍土埋深僅為0.1m，所以根據(jù)深入的研究和細(xì)致考量，在此區(qū)域的施工建議采用直墻與邊坡相結(jié)合的斷面形式[2]。

（2）基礎(chǔ)處理：如果開(kāi)挖的基礎(chǔ)是完好溝底的原狀土，則可直接鋪管，如果是一般土主要采用砂墊層來(lái)進(jìn)行鋪墊，厚度在190mm～210mm最佳。而在管路上面則應(yīng)使用砂墊層，應(yīng)在墊層前碾壓，確保其密度不得小于90%。對(duì)于在施工過(guò)程中遭遇的砂流、淤泥層、厚土層等極端地質(zhì)情況則應(yīng)采取分層處理的方法，采取換土、打樁等措施，確保工程質(zhì)量。

（3）PE管材、管件之間的連接：PE管材和管件的連接方式就目前的施工方式而言，主要有以下3種，分別是熱熔連接、電熔連接和機(jī)械連接。某公司在長(zhǎng)期的施工經(jīng)驗(yàn)積累下發(fā)現(xiàn)熱熔連接才是適合該區(qū)域的最安全、簡(jiǎn)便的方式，故采用熱熔連接。熱熔連接根據(jù)管道的直徑大小又可以分為熱熔承插連接和熱熔對(duì)接連接，二者并無(wú)優(yōu)劣之分，視情況而定。一般而言，對(duì)于DN63管道以下(含DN63)采用熱熔承插連接，與此對(duì)應(yīng)的是DN100以上則采用熱熔對(duì)接連接。在開(kāi)始進(jìn)行熱熔連接前，我們應(yīng)該確保所有熱熔連接頭是一個(gè)完全相同類型和配件，避免后期的配件匹配而影響施工進(jìn)度。對(duì)于各種使用性能相近的不同品牌、材料PE管及其他管材和管件之間的聯(lián)系應(yīng)該進(jìn)行檢查，以確認(rèn)其連接的質(zhì)量只有在取得了保證之后才可以實(shí)施。并且在進(jìn)行熱熔連接時(shí)所有連接部位都應(yīng)該拉直，使他們處于同一軸上[3]。

（4）熱熔連接過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的操作失誤及相應(yīng)的處理措施：給水管道的材料性質(zhì)構(gòu)成和管道接頭的質(zhì)量直接決定了其所能接受的焊縫強(qiáng)度，在一般的施工過(guò)程中，焊接溫度普遍要保持在控制在230℃（可以上下波動(dòng)10°左右）。而材料結(jié)構(gòu)變化和焊縫形狀大小反過(guò)來(lái)又影響著溫度的變化。溫度太高或者太低都會(huì)影響最終的熱熔連接結(jié)果，因此必須嚴(yán)格控制熱熔連接過(guò)程的溫度，使其保持在合理的范圍。

2.2 熱熔連接過(guò)程出現(xiàn)其他的問(wèn)題和預(yù)防措施

（1）接頭或靠近接頭的管道中出現(xiàn)裂紋：這是由于設(shè)定的溫度過(guò)高，使管子表面碳化，兩端熔融物質(zhì)的熔體流動(dòng)速度不同。（2）焊縫切割：造成此現(xiàn)象的原因主要是因?yàn)楹附訅毫Σ蛔?。此外吸熱時(shí)間或冷卻時(shí)間短、噴嘴切割線不均勻也會(huì)導(dǎo)致焊縫切割現(xiàn)象的出現(xiàn)。（3）管端不對(duì)中：由于機(jī)床和夾具不在同一軸線上，管段沒(méi)有水平設(shè)置。（4）卷取不規(guī)范：太窄說(shuō)明焊接壓力太大，太寬說(shuō)明吸熱時(shí)間需要重新計(jì)劃。（5）焊接不足造成的假焊：連接管端面污染，轉(zhuǎn)換時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。熱板溫度過(guò)低。（6）角變形：由于焊機(jī)與管道安裝不當(dāng)，導(dǎo)致管端受力不均勻。（7）接頭表面出現(xiàn)孔和砂孔：焊接壓力不夠，冷卻時(shí)間不夠。

3.結(jié)語(yǔ)

PE管作為一種新型的管材，在目前的城市管道施工建設(shè)中具有其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，但為了保證施工建設(shè)的安全，我們還是應(yīng)該注意以下方面：第一，與傳統(tǒng)的以金屬材料制作而成的管道相比，PE管的優(yōu)點(diǎn)是輕便、耐腐蝕，也使PE管的儲(chǔ)存和運(yùn)輸更方便，減少儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中的花費(fèi)。第二，PE管的存放地點(diǎn)必須要做到遠(yuǎn)離火源，存放倉(cāng)庫(kù)應(yīng)時(shí)刻保持干燥、清潔的環(huán)境，禁止混入任何雜質(zhì)，禁止日曬、雨淋。運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)存放在清潔、干燥的車箱內(nèi)，不得有鐵釘?shù)燃怃J物品，避免被尖銳物品刺破影響使用效果，還應(yīng)禁止與易燃芳香烴、鹵代烴等溶劑混合使用。第三，由于其良好的靈活性，使用PE管道不需要特殊的操作工具。但是城市管道連接前，施工技術(shù)人員還是必須要按工程設(shè)計(jì)要求對(duì)管道及管件進(jìn)行檢查，并進(jìn)行外觀鑒定，看是否符合要求。檢測(cè)項(xiàng)目主要是以下幾個(gè)方面：壓力等級(jí)、外表面質(zhì)量、匹配質(zhì)量、材料一致性等。第四，PE管道及管件在連接前應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)放置一定時(shí)間，使PE水管及管件溫度一致。在寒冷天氣(特指低于-5℃)和多風(fēng)條件下進(jìn)行連接時(shí)，應(yīng)采取必要的防護(hù)措施或調(diào)整連接工藝以此來(lái)確保管材連接的效果。第五，連接管道時(shí)，應(yīng)保持管端清潔，每次施工作業(yè)結(jié)束時(shí)應(yīng)暫時(shí)堵塞管口，防止雜物進(jìn)入管道，影響后續(xù)的使用。第六，PE給水管材在使用時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的界面形式使用專用加熱工具，但值得注意的是PE給水管道及管件不得使用明火加熱，避免對(duì)管材造成損壞，影響施工效果。第七，焊接管應(yīng)采用聚乙烯給水管及類似材料的管件，管道連接后應(yīng)檢查是否合格，對(duì)于檢查不合格的管道部分必須立即返工，這樣才可以獲得PE水管的最佳使用效果[4]。

雖然聚乙烯管有一些缺點(diǎn)，但作為一種新型管材，具有優(yōu)異的性能使得該材料應(yīng)用廣泛，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，連接良好，施工性能好，并與之配套。隨著PE管生產(chǎn)技術(shù)的日益成熟，PE管件的價(jià)格將逐步下降，供水管道將得到更廣泛的應(yīng)用。