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(jī)械連接三種 。PE 給水管具有耐腐蝕、不結(jié)垢、輸水水力條件好 、重量輕、使用壽命長(zhǎng)(耐用50 年)、柔韌性好(斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到 500 %,對(duì)地基不均勻沉降適應(yīng)性強(qiáng))、抗沖擊性和抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。而且施工連接簡(jiǎn)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(jià)比很高。
近年來 PE 給水管在給水工程中的應(yīng)用增長(zhǎng)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(zhǎng)率較大(接近3%, 是鋼管的十幾倍),金屬探測(cè)儀無法定位 ,PE 管件價(jià)格高 ,故障后維修成本較高等缺點(diǎn) 。在設(shè)計(jì) 、施工中應(yīng)積極采取措施應(yīng)對(duì) 。
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(gè)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(xué)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(yùn)影響, PE 管遲遲不到場(chǎng), 緊急調(diào)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(dāng)即縱向爆裂。經(jīng)調(diào)查 PE 管材露天存放, 經(jīng)歷一個(gè)夏季高溫暴曬后變質(zhì)變脆, 性能降低, 質(zhì)量變差 。
1.2 PE 管熱脹冷縮后內(nèi)應(yīng)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(yàn)伸縮器能夠承受 12 kgf/cm 2 應(yīng)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(shí) ,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(dǎo)致水流淹沒附近建筑工地, 漏水超過 1 500 m 3 。事故原因?yàn)槎?PE 管道收縮, 使球墨鑄鐵管從承口里拉出來 ,導(dǎo)致管道漏水 。
(3)2007 年春季,某居民小區(qū)內(nèi) dn200 與 dn50直管道變徑連接處 ,dn50 PE 管道熱脹伸長(zhǎng)后, 從變徑處發(fā)生扭曲折彎, 在高速水流較長(zhǎng)時(shí)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(nèi)部積水結(jié)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(rèn)為管道漏水 ,經(jīng)反復(fù)調(diào)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(nèi)幾乎被堵死, 導(dǎo)致用戶較長(zhǎng)時(shí)間無水 。該段管道試壓記錄完全合格,查找故障原因費(fèi)時(shí)費(fèi)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(shí)間要注意掌握 ,熔接時(shí)間過長(zhǎng)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(cuò)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(biāo)準(zhǔn) 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(nèi)部穿越污水井, 安裝后僅8個(gè)月即發(fā)生脆斷 。經(jīng)調(diào)查原因?yàn)?套管密封不嚴(yán),溫度過高的生活污水長(zhǎng)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(xì)觀察熱熔接口處黏附有少許泥沙, 導(dǎo)致管道接頭滲水 。該段 PE 管安裝時(shí)適逢揚(yáng)沙天氣 ,而且現(xiàn)場(chǎng)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(shí)拆除水表后 ,兩端管道錯(cuò)位,無法安裝。檢查原因是管道支墩、鎮(zhèn)墩等澆筑時(shí)單側(cè)傾倒混凝土 ,致使管道扭曲、不同心 。
(7)某給水管道開三通時(shí)由于主管道上閥門關(guān)閉止水不嚴(yán),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(yán)格施工材料管理
(1)嚴(yán)格材料采購管理 ,禁止不合格產(chǎn)品進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng) 。PE 管材及管件的規(guī)格 、質(zhì)量等指標(biāo)必須符合國(guó)家質(zhì)量技術(shù)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(yīng)優(yōu)先使用進(jìn)口(歐洲 、韓國(guó) 、東亞、中東)聚乙烯給水管混配專用料 ,嚴(yán)禁使用“白加黑自配料” 。施工單位應(yīng)配合業(yè)主 、設(shè)計(jì) 、監(jiān)理等單位按照國(guó)標(biāo)要求對(duì)管材、管件進(jìn)行驗(yàn)收 ,不合格及未經(jīng)驗(yàn)收的管材不準(zhǔn)進(jìn)場(chǎng)。
(2)同一工程必須采用同種品牌、材質(zhì)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(duì)性能相似的不同品牌材質(zhì)的管材、管件連接,應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)判定連接質(zhì)量能夠完全達(dá)到要求 , 方可進(jìn)行。焊接端部 SDR 值不同的管材、管件 , 不應(yīng)通過對(duì)接焊接 ,應(yīng)采用電熔承插連接或法蘭連接 。
(3)加強(qiáng)材料施工現(xiàn)場(chǎng)管理。特別在施工現(xiàn)場(chǎng)堆放 、存儲(chǔ)時(shí)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(qiáng)材料計(jì)劃管理 , 庫存材料應(yīng)堅(jiān)持先進(jìn)先出 ,PE 管及其管件從出廠到安裝使用時(shí)間不宜超過一年, 防止存儲(chǔ)時(shí)間過長(zhǎng)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(chǔ)必須用細(xì)砂墊層且不少于100 mm 。
(2)管道兩側(cè)及管頂 500 mm 必須回填夯實(shí) ,回填壓實(shí)系數(shù)不小于 95%。
(3)管道應(yīng)在管溝內(nèi)蛇形敷設(shè),略有彎曲弧度 ,留有伸縮余量 。
(4)盡可能不設(shè)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(shí) , 兩側(cè)應(yīng)同步用混凝土一次性澆注完成。
(6)炎熱天氣安裝時(shí) , 應(yīng)盡可能在夜間至清晨8:00以前大氣溫度低、管道適當(dāng)收縮后回填和最后接口碰頭 ,并且必須分層夯實(shí) ,防止管道熱脹冷縮后產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力破壞。
2.3 加強(qiáng)施工管理和質(zhì)量控制
(1)施工場(chǎng)地?zé)崛劢涌谔帒?yīng)該避免揚(yáng)沙 、起風(fēng) 。沙塵暴天氣時(shí)應(yīng)避免熱熔施工 ,宜在生產(chǎn)車間內(nèi)熱熔連接, 盡可能減少室外熱熔連接接口數(shù)量 。同時(shí)對(duì)于局部復(fù)雜的多種管件連接應(yīng)精心測(cè)量尺寸 ,盡可能選擇在車間內(nèi)部連接好 ,避免管溝內(nèi)各種施工
障礙影響熱熔連接質(zhì)量和施工時(shí)間。
(2)加強(qiáng)施工質(zhì)量自查及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理 ,嚴(yán)格按照《埋地聚乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ 101—2004)和《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50268—97)規(guī)范施工和驗(yàn)收 。加強(qiáng)隱蔽工程管理 ,提前消滅各種隱患 。
(3)管頂上 300 mm 左右應(yīng)覆蓋明顯醒目的金屬示蹤線或者警示帶, 便于探測(cè)定位和警示其他單位施工開挖時(shí)自覺采取防范措施 。
