隨著我國城市化建設(shè)進(jìn)程加快,面對人口、環(huán)境的巨大壓力,為確保國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,我國政府在逐年加大對城市基礎(chǔ)設(shè)施的投入,市政公用管道建設(shè)不斷加快,管道品種和規(guī)格不斷豐富,產(chǎn)量不斷增加,質(zhì)量也在不斷提高,尤其是塑料管發(fā)展更快,程偉越來越多管道工程的選用管材。1998年起建設(shè)部要求在全國范圍內(nèi)全面推廣應(yīng)用PE管等新型環(huán)保管材,截至目前為止,全國大部分省市已作出規(guī)定:在新建、改建、擴(kuò)建工程中禁止使用熱鍍鋅管,推廣使用新型環(huán)保塑料管(只要指PE系列管材)?,F(xiàn)就PE給水管在工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。
一、 P E 給水管道的優(yōu)越性
1.良好的衛(wèi)生、耐腐蝕性能。PE 管加工時不添加重金屬鹽穩(wěn)定劑 ,材質(zhì) 無毒性 ,無結(jié)垢層 ,不滋生細(xì)菌 ,較好地解決了城 市飲用水的二次污染。PE給水管材是一種具有非極性結(jié)構(gòu)的高分子材料 ,具有較好的耐化學(xué)性。對水中和土地中的所有離子和建筑物內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)均不起化學(xué)作用 ,無電化學(xué)腐蝕 ,具有抗酸堿腐蝕能力、不生銹、不結(jié)垢 、耐老化、不滋生微生物 、產(chǎn)生異味。因此 ,PE 管埋地敷設(shè)不需要做防腐和陰極保護(hù),符合衛(wèi)生規(guī)定,是飲用水輸送的理想管材。
2.質(zhì)量輕。P E 管材質(zhì)量很輕 ,運(yùn)輸方便 ,質(zhì)量僅為鋼材的1/10,可大大減輕工人的施工強(qiáng)度,降低了機(jī)械的吊裝費用 ,縮短了工期,提高了功效。
3.良好的柔韌性。其沖擊強(qiáng)度比金屬管高 ,斷裂伸長率較高,即使將管材彎曲變形后也不易破裂。PE 管的柔韌性也使它適合于任何地形,當(dāng)發(fā)生地震或地段不均勻沉降時不破裂,實用證明PE 管具有抗震性能,并且可蛇行敷設(shè),易于繞過障礙物,進(jìn)一步減少接頭數(shù)量。
4.PE 管有較好的氣密性,氣體滲透率低。其斷裂伸長率為鋼管的 15 倍 ~3O 倍,嚴(yán)密性優(yōu)于鋼管。根據(jù)英國一家大型供水商的報告 ,PE 管材在防漏方 面的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他類型 的管材 。
5.管內(nèi)壁平滑,摩擦 系數(shù)極低,流體阻力小。其沿程摩阻力比金屬管道小 ,管件連接不縮徑 ,局部阻力系數(shù)比鋼管小,可提高介質(zhì)流速 ,增大流量,且具有良好的耐磨性能。
6.使用壽命長。鍍鋅管的使用壽命一般為 10 年 ~15 年,實際使用時間往往更短,而 P E 埋地管道在 一2O℃ 40 ~C 范圍內(nèi)可安全使用50年以上,使用壽命比鋼管長2倍以上。
7.就成本而言,PE管材質(zhì)輕,密度僅為鋼管的1/8,易搬運(yùn)。同時,運(yùn)輸便利,焊接工藝簡單,土方量少,施工速度快捷,因而能節(jié)省安裝成本,比金屬管可減少工程投資1/3左右(直徑200mm以上的管道成本略高些)。而且由于它們無蝕和水垢現(xiàn)象,也就無需維護(hù)和維修,使用效率高于其他材料。
二、PE給水管在供水工程中的應(yīng)用
1.PE給水管到的施工。(1)PE管硬度不如鋼管,它在收到堅硬物的沖擊時很容易被穿孔,因而在埋地施工中,回填土?xí)r應(yīng)在管底 、管側(cè) 、管上填充沙土,管頂上沙土層厚度不應(yīng)低于 50er a ,然后再填土夯實,每 30er a 厚度土層進(jìn)行一次夯實。逐層夯實至地表。另外,在管頂上方 50cm 土層處應(yīng)埋人警示帶以告知下方有 PE 管,以防止將來挖掘時因施工不慎,被機(jī)械或人為損壞。
(2 )PE 管材、管件之間的連接。PE 管材、管件之間的連接一般有熱熔連接、電熔連接,熱熔連接又分為熱熔承插連接和熱熔對接連接,目前一般采用熱熔對接,熱熔連接要采用相應(yīng)的專連接工具,連接時嚴(yán)禁明火。要校直兩對立的待連接件 ,使其在同一軸線上 。
一是熱熔對接連:將兩相同的連接界面用加熱板加熱到粘流狀態(tài)后,移開熱板,再給連接面施加一定的壓力 ,并在此壓力狀態(tài)下冷卻固化,形成牢固的連接,其連接界面是平面。熱熔對接連接的關(guān)鍵是要在對接過程中調(diào)整好溫度、時間、壓力三個參數(shù),要把連接界面材料的性能 、應(yīng)力狀況、幾何形態(tài)以及環(huán)境條件等 自然因素一起考慮,才能實現(xiàn)可靠的熔焊。這種連接方式在管材之間連接時無需管件,接口成本較低。
二是電熔連接 :采用專門的電溶管件 ,由專用的電熔焊機(jī),按照一定的規(guī)則控制流過管件中埋設(shè)的電阻絲中的電流量,使其合理發(fā)熱,加熱管件與管材的連接界面,經(jīng)過一定時間的熔融,達(dá)到熔接目的。這種接I:1方式,操作簡單、人為因素少、可靠性高,但接口成本特別是大口徑管材的接口成本較高。
2.PE 管材的水壓試驗。由于 PE 管材是一種熱塑料材料 ,管材本身具有發(fā)生蠕變和應(yīng)力松弛的特性,與傳統(tǒng)性材料f如球鐵、鋼等)管道不同,水壓試驗過程中,PE 管材發(fā)生蠕變會導(dǎo)致一段時間內(nèi)呈連續(xù)下降趨勢,試壓時間較長,需要水補(bǔ)壓 ,不應(yīng)認(rèn)為是管道漏水。
三、P E 管使用中存在的問題隨著 PE 管在我 國被越來 越多的在工程 中應(yīng)用 ,一些不足之處也顯現(xiàn)出來 ,主要表現(xiàn)在:
1.原材料品種少,質(zhì)量不穩(wěn)定,與國外專用品牌相比存在一定差距,導(dǎo)致一些原料依靠進(jìn)口。
2.PE 管材為塑料管材,不易儲存,怕 日曬,必須有封閉較好的倉庫保管儲存。同時,連接時對熱熔參數(shù)不易掌握,易造成漏水問題較為嚴(yán)重。另外 ,PE 管材的水壓試驗對于初次試壓時難以控制。
3. 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計施工規(guī)范滯后,工程技術(shù)人員缺少專業(yè)培訓(xùn)。
4.PE 管道的主管材價格相對便宜,但管件價格 目前與其他管材 相 比 ,相對較 高 ,如 電熔管件等 。雖 然 PE 管材 有一定 的不足,但作為一種新型管材,具有優(yōu)異的材料性能 、廣泛的環(huán)境適應(yīng)性及 良好的連接、施工性能,因此,PE 給水管道一定會得到更廣泛 的應(yīng)用 。