【摘 要】PE给水管材因为具有优良的性能,得到了广泛的应用。本文主要分析了PE给水管材的性能,并就此种管材的应用要点进行了概述。 

  【关键词】PE;给水管材;性能;连接 

  PE给水管材是一种以优质聚乙烯树脂为原料,并添加了一些抗氧剂和紫外线吸收剂等辅助剂,使用挤出成型工艺生产的一种新型给水管道。这种管材具有众多优点,而且施工简便快捷,应用效果良好,近些年在给水工程中得到了广泛的应用。 

  1.PE给水管材的性能 

  1.1耐腐蚀性好,寿命高 

  在中国的沿海区域,地下水位比较高,土地中水分重,传统的无缝钢管要进行防腐处理,寿命大约为三十年,而PE给水管材能耐各种化学物质的侵蚀,无需进行防腐处理。再者,PE给水管材能抑制细菌、藻类或真菌生长,能有5O年的使用寿命。 

  1.2具有较好的韧性和挠性 

  实践证明,PE管材韧性好、不易断裂,能很好的适应管基础不均匀沉降与错位等问题,抗震效果好。所以,非常适合用于地震常发区域。 

  1.3流通能力大,物美价廉 

  PE给水管材的内壁比较光滑,不容易结垢。PE管内壁的绝对粗糙比值是钢管的1/20。相同管径、长度与压力下,PE管的流通能力要大出钢管30%,具有很好的经济优势。跟金属管道比较,PE能节约三分之一的开支,可盘卷的小口径管材能减少工程造价。 

  1.4连接起来方便简单 

  因为PE管材的质量轻便,方便搬运,容易焊接,焊接口不多。如果管线比较长,可应用盘管敷设(指管径在63mm之内)PE管沟,所以它比钢管沟要求低,当施工条件有限时,可以使用电熔焊接。再者,水底铺设可以使用管沉入方法,节省了工程费用。 

  1.5密封性能好 

  PE给水管材应该使用熔接连接,确保接口材质,结构跟管体应该具有同一性,能实现管材与接头的一体化。它的接口抗拉强度跟爆破强度都远远超过了管材本体,能抵抗内压力导致的环向应力轴向应力。所以,跟其他材料的管材相比,不会出现接应扭曲带来的泄露风险,密封性能良好。 

  1.6耐磨性能好 

  从相关的对比试验来看,PE给水管材的耐磨性大约是钢管的4倍,并且在进行泥浆输送工作时,比钢管的耐磨性更好,PE管道具体更长的使用寿命,经济性也更高。 

  1.7质量轻便 

  PE管材比起混凝土管道与钢管来质量更轻,更容易搬运和施工,可以节约较多的入力与设备,可以大大减少工程的安装费。 

  2.PE给水管材的应用要点 

  2.1 PE的连接方式 

  2.1.1热熔连接 

  PE管材的热熔连接主要方式包括热熔对接与热熔承插连接。热熔承插连接比较适用于小直径的管材管件(直径小于DN63mm),由于小直径的管材管件有较薄的管壁,并且截面较小,对接工艺不精,很难确保质量。热熔对接适用于大直径管材,比起承插连接来,更能节省用料,方便制造,并因熔接前去掉了氧化表面层,可以有效控制熔接压力,更能确保质量。但是从整体上看,热熔对接方式使用的比较多。 

  2.1.2电熔连接 

  电熔连接主要包括电熔鞍形连接与电熔承插连接。电熔连接使用起来质量可靠,具有较高的施工效率。由于电熔管件对制造工艺的要求高,要花费较多的成本,在早起阶段,主要运用于小直径的燃气管道中。当前,电熔连接得到了越来越广泛的应用。 

  2.2开挖管沟 

  开挖管沟的施工应该严格遵守相关的设计图纸与工程监理的指导。一定要在获得了相关部门的允许后,方可改动。 

  因为受到地形条件的限制,管线的地面焊接可以在很大程度上减少管沟的开挖宽度。可以采用旋转开挖机、犁或铲具等来开挖狭窄管沟。通常而言,PE管埋设管顶覆土厚度应满足下列条件: 

  车行道下的管顶埋设深度要在0.9m之内;入行道下或管道支管的埋设深度应该在0.75m之内;绿化带下或者居住区的支管在确保在0.6m之内;管顶在冻土层中的埋设深度应该保持在冰冻线以下。 

  如果沟底结实、稳固,至于管沟的宽度,应该视施工的具体空间来定,空间的大小一定要能进行正常的管沟底部操作、管沟填埋及夯实等操作,并且应将管沟开挖费用和填埋材料的开支计算在内。管沟的宽度要顾及管道的规格和夯实工具。 

  一般来说,连接地面时,开沟宽度应该在D+0.3左右。如果进行沟内安装或开沟回填存在一定的困难,无法满足正常的回填土密实度要求,应该将开沟宽度控制在D+0.5,总宽度应该在0.7米之内。 

  在淤泥或沙土的管沟中,若是不易设置直立的管沟侧壁,可以设置450或可支撑沟壁材料的坡度。要是管沟比较宽,为了支撑最终的填埋层重量,应该夯实初填埋材料。 

  2.3准备管沟底 

  针对给水管线的压力系统,只有当设计图纸有特殊要求时,才会对管沟底的水平精度有较高的要求。而重力排水系统的坡度等级应该满足相关的规定。要是管沟底部平直,且土壤内没见大的石块,可以不必进行平整操作。如果管沟底层没有受到扰动,自然就更好。但若是管沟底已经受到扰动或不得不扰动,那么其密实度应该达到填埋材料的要求,一般在开挖的管沟底部应使用直径在50mm之内的无尖锐棱角的小石头配合沙土与粘土等材料来垫平。不管何种规格的PE管道,通常均可适应少部分管沟底的局部的不平,但是若是回填材料中掺有尖棱石头或坚硬页岩,管道表面可能会出现应力集中区,最后可能导致管道受到损坏。 

  对于在页岩及松散的岩石土壤中的开挖,为了避免与松散的岩石接触,必须为PE管道提供一个均一的沟床。一般的做法是开控管沟底时应比规定的深度挖深15~20cm,然后用适当的填埋材料回填至规定高度,并夯实到95%以上。 

  对于支撑强度较小的湿粘土或沙土等类似的不稳定土壤,管沟的开挖的深度要比规定的值深10―15cm。然后用指定的或原开挖的材料进行回填,这样即可保证为PE管提供一个均一的支撑。在不稳定的有机土壤中,如果安装地点的地下水位较高以致于淹没了管道,可以在管道上增加额外的重量来抵抗管道受到的浮力,但这个额外的设计重量不应该超过基础层的支撑强度。   2.4管沟内管道的敷设 

  在管道被放入管沟之前,首先应该对管道进行外观检查,在没有发现缺陷的情况下,管道才被允许吊入或滚入管沟内。 

  管道通常会在地面预先连接好,有时管道可能会被预先连接成大约150米长的许多管段,贮存在某一个地方,当需要下放及连接时,再被运到安装地点,然后采用热熔连接或机械连接的方式连接这些管段。 

  公称直径小于20mm的管道可以手工拖入管沟内;对所有的大管道、管件、阀门、消防栓及配件,应该采用适当的工具仔细将它们放到管沟内;对于长距离的管道的吊装,推荐采用尼龙绳索。 

  3.施工应用中的常见问题及防治对策 

  3.1 PE给水管热胀冷缩后内应力损坏管道 

  PE给水管因为热胀冷缩系数大,实际工程中经常出现PE管收缩拉断伸缩器、PE管收缩致使球墨铸铁管承口拉脱、PE管水表接头处涨裂以及管道热胀伸长后管道发生扭曲折弯,在较久的高速水流冲击下折弯处易发生裂缝漏水等现象。防治管道纵向伸缩的对策主要有: 

  管道基础必须用细砂垫层且不少于100mm。 

  管道两侧及管顶500mm必须回填夯实回填压实系数≮95%。 

  管道应在管沟内蛇形敷设,略有弯曲弧度留有伸缩余量。 

  炎热天气安装时,应尽可能在夜间至清晨八点前回填,并且必须分层夯实,防止管道热胀冷缩后产生较大内应力破坏。 

  3.2管道安装不合理 

  熔接头处熔接过度形成径向缩颈,影响过水流量。注意掌握好PE管夏季与冬季热熔时间,避免熔接时间过长形成径向缩颈。 

  在PE主管道上用铸铁卡具开三通后漏水。PE管开三通接支管不宜用铸铁卡具,建议采用标准PE三通管件,使用电熔套连接。 

  管基垫层不合格。PE管道应作砂垫层,避免残留的扁铁和废旧铸铁管断口将PE给水管刺穿。接管时保证接口处干净。 

  【参考文献】 

  [1]蒲红波.PE给水管施工常见故障及解决办法[J].给水排水,2008,34(12):99-100. 

  [2]冯鼎华.浅谈PE管在城市给排水工程中的应用[J].山西建筑,2008,34(4):212-