PE 管是以聚乙烯樹脂為主要原料 ,采用擠出成型工藝生產(chǎn)的一種新型給水管道 。連接方式有熱熔、電熔和機械連接三種 。PE 給水管具有耐腐蝕、不結垢、輸水水力條件好 、重量輕、使用壽命長(耐用50 年)、柔韌性好(斷裂伸長率達到 500 %,對地基不均勻沉降適應性強)、抗沖擊性和抗震性能好等優(yōu)點。而且施工連接簡單 、方便快捷 。與同口徑的球墨鑄鐵管 、鋼管相比 , dn300 以下的 PE 管性價比很高。
近年來 PE 給水管在給水工程中的應用增長迅猛,已成為給水工程的主選材料 。但是 PE 管也有不耐高溫 、暴曬 ,高溫下管道縱向伸長率較大(接近3%, 是鋼管的十幾倍),金屬探測儀無法定位 ,PE 管件價格高 ,故障后維修成本較高等缺點 。在設計 、施工中應積極采取措施應對 。
1 施工安裝中常見故障及原因
1.1 材料管理不到位
(1)某新裝 PE 管道通水 3 個月后頻繁爆管漏水,經(jīng)查 PE 管材和管件不是同一廠家供貨, 有一批不是同一廠家同批次生產(chǎn) ,化學性能不一致, 多處熱熔接縫處粘接不牢固 。
(2)某給水管道改造工地, 因雨雪冰凍天氣和春運影響, PE 管遲遲不到場, 緊急調用了庫存的各種 PE 管材搶修, 通水后管道多處接頭漏水不斷 ,施工單位和業(yè)主因此損失慘重。事后查明漏水原因是混用了不同廠家的 PE 管。
(3)秋季某新裝的 PE 管通水后當即縱向爆裂。經(jīng)調查 PE 管材露天存放, 經(jīng)歷一個夏季高溫暴曬后變質變脆, 性能降低, 質量變差 。
1.2 PE 管熱脹冷縮后內應力損壞管道
(1)PE 管收縮拉斷伸縮器 :2006 年 7 月某日下午剛安裝好的 dn200 PE 供水管道 ,晚上2:00 左右 ,在與鑄鐵三通接口處的伸縮器拉裂, 噴涌而出的水流綿延 2km 多, 漏水損失超過 2 000 m 3 。經(jīng)檢驗伸縮器能夠承受 12 kgf/cm 2 應力(1 kgf/cm 2 =0.1MPa),伸縮器為合格產(chǎn)品。事故原因是 PE 管道熱脹冷縮系數(shù)很大,加之管道回填未分層夯實 ,致使晚上降溫后 PE 管道收縮拉斷伸縮器 。
(2)PE 管收縮致使球墨鑄鐵管承口拉脫:2006年冬某日夜間 0:00左右,與新裝 dn200 PE 管相連的球墨鑄鐵管從承口處拉脫,承插口間距超過 12 cm,導致水流淹沒附近建筑工地, 漏水超過 1 500 m 3 。事故原因為冬季 PE 管道收縮, 使球墨鑄鐵管從承口里拉出來 ,導致管道漏水 。
(3)2007 年春季,某居民小區(qū)內 dn200 與 dn50直管道變徑連接處 ,dn50 PE 管道熱脹伸長后, 從變徑處發(fā)生扭曲折彎, 在高速水流較長時間沖擊下折彎處產(chǎn)生裂縫漏水 。
(4)春節(jié)期間某處給水管廊內部積水結冰后PE 管水表接頭處漲裂 。
1.3 管道安裝不合理
(1)冬季新裝 dn100 PE 管道的 dn50 支管用戶白天無水 ,晚上水壓很小 。初步分析認為管道漏水 ,經(jīng)反復調查分析, 分段開挖檢查都未能找出原因 。最后鋸斷管道接頭, 發(fā)現(xiàn)熱熔接頭處熔接過度形成徑向縮頸, 管道過水面積很小 ,管內幾乎被堵死, 導致用戶較長時間無水 。該段管道試壓記錄完全合格,查找故障原因費時費力,不經(jīng)過流量分析很難發(fā)現(xiàn)。PE 管夏季與冬季熱熔時間要注意掌握 ,熔接時間過長極易形成徑向縮頸 ,影響過水流量。
(2)某 PE 主管道上用鑄鐵卡具開三通后漏水。經(jīng)查是 PE 主管道降溫后收縮致使附著的卡具發(fā)生錯位 , 在三通處漏水。PE 管開三通接支管不宜用鑄鐵卡具 ,建議采用標準 PE 三通管件 , 使用電熔套連接 。
(3)某 dn200 PE 管道安裝一年半后管底漏水,開挖后檢查原因是管基未作砂墊層, 殘留的扁鐵和廢舊鑄鐵管斷口將 PE 給水管刺穿。
(4)某 PE 管從套管內部穿越污水井, 安裝后僅8個月即發(fā)生脆斷 。經(jīng)調查原因為:套管密封不嚴,溫度過高的生活污水長期浸泡 PE 管道, 致使 PE 管變性后脆斷。
(5)某漏水管道開挖后 ,仔細觀察熱熔接口處黏附有少許泥沙, 導致管道接頭滲水 。該段 PE 管安裝時適逢揚沙天氣 ,而且現(xiàn)場污水橫流、雜物易黏附到熱熔焊接的管道接頭處。
(6)某 PE 管道檢修時拆除水表后 ,兩端管道錯位,無法安裝。檢查原因是管道支墩、鎮(zhèn)墩等澆筑時單側傾倒混凝土 ,致使管道扭曲、不同心 。
(7)某給水管道開三通時由于主管道上閥門關閉止水不嚴,致使焊接的電熔套三通接口處有線流水,焊接縫有滲水現(xiàn)象。
2 解決辦法
2.1 嚴格施工材料管理
(1)嚴格材料采購管理 ,禁止不合格產(chǎn)品進入施工現(xiàn)場 。PE 管材及管件的規(guī)格 、質量等指標必須符合國家質量技術監(jiān)督局 2000 年 11 月 21 日發(fā)布的《給水用聚乙烯管(PE)管材》(GB/ T 13663—2000)的要求。應優(yōu)先使用進口(歐洲 、韓國 、東亞、中東)聚乙烯給水管混配專用料 ,嚴禁使用“白加黑自配料” 。施工單位應配合業(yè)主 、設計 、監(jiān)理等單位按照國標要求對管材、管件進行驗收 ,不合格及未經(jīng)驗收的管材不準進場。
(2)同一工程必須采用同種品牌、材質及相同SDR 的管材、管件 ,最好使用同一廠家同一批次的產(chǎn)品 ,確保管材 、管件性能一致和熱熔連接可靠 。確需對性能相似的不同品牌材質的管材、管件連接,應經(jīng)過試驗判定連接質量能夠完全達到要求 , 方可進行。焊接端部 SDR 值不同的管材、管件 , 不應通過對接焊接 ,應采用電熔承插連接或法蘭連接 。
(3)加強材料施工現(xiàn)場管理。特別在施工現(xiàn)場堆放 、存儲時要避免 PE 管道 、管件受高溫暴曬 、冰水雨雪浸泡或熱水或熱瀝青等燙傷損壞。
(4)加強材料計劃管理 , 庫存材料應堅持先進先出 ,PE 管及其管件從出廠到安裝使用時間不宜超過一年, 防止存儲時間過長后發(fā)生變性 、變脆。
2.2 防止管道縱向伸縮的措施
(1)管道基礎必須用細砂墊層且不少于100 mm 。
(2)管道兩側及管頂 500 mm 必須回填夯實 ,回填壓實系數(shù)不小于 95%。
(3)管道應在管溝內蛇形敷設,略有彎曲弧度 ,留有伸縮余量 。
(4)盡可能不設伸縮器或者采用雙盤短管來代替伸縮器 。
(5)管道支墩和鎮(zhèn)墩制作時 , 兩側應同步用混凝土一次性澆注完成。
(6)炎熱天氣安裝時 , 應盡可能在夜間至清晨8:00以前大氣溫度低、管道適當收縮后回填和最后接口碰頭 ,并且必須分層夯實 ,防止管道熱脹冷縮后產(chǎn)生較大內應力破壞。
2.3 加強施工管理和質量控制
(1)施工場地熱熔接口處應該避免揚沙 、起風 。沙塵暴天氣時應避免熱熔施工 ,宜在生產(chǎn)車間內熱熔連接, 盡可能減少室外熱熔連接接口數(shù)量 。同時對于局部復雜的多種管件連接應精心測量尺寸 ,盡可能選擇在車間內部連接好 ,避免管溝內各種施工
障礙影響熱熔連接質量和施工時間。
(2)加強施工質量自查及現(xiàn)場監(jiān)理 ,嚴格按照《埋地聚乙烯給水管道工程技術規(guī)程》(CJJ 101—2004)和《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》(GB50268—97)規(guī)范施工和驗收 。加強隱蔽工程管理 ,提前消滅各種隱患 。
(3)管頂上 300 mm 左右應覆蓋明顯醒目的金屬示蹤線或者警示帶, 便于探測定位和警示其他單位施工開挖時自覺采取防范措施 。
