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給水用聚乙烯PE管道搶修技術研究
信息來源:四川省宜賓普什建材有限責任公司 發布于:2012/12/13 9:12:55 文字: 【大】 【中】 【小】 訪問次數:

摘要:聚乙烯(PE)排水管是一種新型化學管材,具有重量輕、耐腐蝕、密封性好、使用壽命長、運輸安裝方便及施工速度快等特點。用作埋地排水管道時,具有良好的性能。主要介紹給水用聚乙烯PE管道破壞的原因、破壞后果以及搶修技術等方面的問題。

關鍵詞:聚乙烯(PE)管;破壞;搶修技術

1 PE給水管特點

PE管是目前國際上應用最為成熟的塑料壓力管道之一,在性能實驗及實際應用中都得到了可靠的驗證。PE給水管有以下具體特點:

1)流通能力大且柔韌性好,經濟上合算。PE管是一種高韌性管材、其斷裂伸長率超500%,內壁光滑,不結垢。PE管內表面當量絕對粗糙比值是鋼管的120,相同管徑、相同長度、相同壓力下的PE管其流通能力要比鋼管大30%左右,因此經濟優勢明顯。與金屬管道相比,PE管道可減少工程投資三分之一左右,可盤卷的小口徑管材,可進一步降低工程造價。

2)連接方便可靠,施工簡單,方法多樣。PE管管體輕,搬運方便,焊接容易,焊接口少,聚乙烯管道系統之間采用電熱熔方式連接,接頭的強度高于管道本體強度。當管線較長時可使用盤管敷設(一般指管徑小63mm)PE管溝要求遠比鋼管溝要求低,而且當施工條件受限制時,可采用電熔焊接。

3)密封性好。PE管本身采用熔接連接,本質上保證了接口材質,結構與管體本身的同一性,實現了接頭與管材的一體化。其接口的抗拉強度與爆破強度均高于管材本體,可有效抵抗內壓力產生的環向應力軸向應力。因此,與橡膠圈類接應或其他機械接頭相比,不存在接應扭曲造成的泄露危險,密封性能十分良好。

4)良好的耐腐蝕性,使用壽命長。PE管可耐多種化學介質的侵蝕,不需要防腐處理。它也不會細菌、真菌即藻類的生長,使用壽命達50多年,是鋼管2倍。

5)耐磨性好。PE管道與鋼管的耐磨性對比試驗表明,PE管道的耐磨性為鋼管的4倍。在泥漿輸送領域,同鋼管相比,PE管道具有更好的耐磨性,這意味著PE管道具有更長的使用壽命和更好的經濟性。

6)低溫抗沖擊性好。聚乙烯的低溫脆化溫度極低,可在一6060~C溫度范圍內安全使用。冬季施工時,因材料抗沖擊性好,不會發生管子脆裂。

7)抗應力開裂性好。PE具有低的缺口敏感性、高的剪切強度和優異的抗刮痕能力耐環境應力開裂性能也非常突出。

2 PE給水管破環的原因以及危害結果

21 PE給水管道破壞的原因

給水管道是城市的重要基礎設施之一,是供水系統中自來水通向用戶的動脈。輸水主干管更是水廠的命脈,他與人們的生活息息相關,又與城市的生存、建設和發展有著直接的聯系。它能否安全運行直接影響到城市工業生產和人民生活的13常需求。在給排水系統中,管道損失事故頻頻發生,不僅造成經濟損失,也給生產和人民生活帶來很多不便,因此,分析給水管道破壞的原因和尋找相應搶修對策已經顯得越來越重要。

211 材料自身的原因

1)材料管理不到位。由于市場暢銷,各種雜牌的管材魚目混珠,而施工隊又是利益最大化,如果監理把關不嚴,就常常出現問題。如:某新裝PE管道通水3月后頻繁爆管漏水,經檢查PE管材和管件不是同一家供貨,有一批不是同~廠家同批次生產,化學性能不一致。

2)材料存放不合適。PE管的彈性模量較大,易受溫度的影響,如果露天填堆放,陽光暴曬,會引起PE管材長度誤差和支管的錯位。如:秋季某新裝的PE管通水后當即縱向爆裂。經調查PE管材露天存放,經歷一個夏季高溫暴曬后變質變脆,性能降低,質量變差。

3)PE管材屬柔性材料,要防止硬碰刮傷。

4)PE管熱脹冷縮后內應力損壞管道。主要表現在@PE管收縮拉斷伸縮器。事故原因是PE管道熱脹冷縮系數很大,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。②PE管收縮致使球墨鑄鐵管承口拉脫。事故原因是冬季PE管道收縮,使球墨鑄鐵管從承口里拉出來,導致管道漏水。③PE管道熱脹伸長后,從變徑處發生扭曲折彎,在高速水流較長時間沖擊下折彎處產生裂縫漏水。

212 連接方式引起的原因p

如對接處開裂,這主要是施工時熱熔的時間、對接壓力的大小等技術參數不成熟造成。主要原因是:

(1)熱熔連接要掌握好加熱時間和連接插入的力度和深度。插入太深,造成管道斷面減少,插人太淺,令接口處強度降低。

(2)熱熔口處黏附有少許泥沙,導致管道接頭滲水。少許的泥沙主要是由于安裝PE管時適逢揚沙天氣,且現場污水橫流所致。

213 管道安裝不合理

如某PE主管道上用鑄鐵卡具開三通后漏水。經查是PE主管道降溫后收縮致使附著的卡具發生錯位,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。

214 人為因素

(I)施工現場地形較為復雜,溝槽壁上常有鐵釘,磚瓦石碎塊等尖銳物體,很容易劃傷PE管;

(2)在施工覆土時尖銳石塊等一并埋人,有重車經過時就會漏水;

(3)挖土人員不小心鋤頭鋼釬等造成PE管漏水;

(4)推土機推土等造成PE管漏水;

(5)施工過程中,沒及時清洗管材與管件熔接部位,使水、沙子、灰塵等與其接觸引起熱熔粘接不牢固,造成PE管漏水;

(6)管道熱熔焊接時沒采用同種牌號、材質及相同SDR的管材和管件。且性能相似的不同牌號、材質的管材與管件或管件之間的連接,沒經過實驗判定及施工,造成PE管漏水;

(7)管道在改變方向時,只利用管材的自然柔性而不設置彎頭,使性能下降造成PE管漏水。

22 危害結果

隨著經濟的發展,現代化進程的加快,城市建設取得了突飛猛進的發展,作為城市的動脈——供水系統的正常運行,顯得尤為重要。管道是供水系統的重中之重,從以上分析可以看出,由于種種原因,使PE管遭到破壞,小則出現沙眼或僅傷一個小洞、接頭滲漏;大則出現管壁漏水、管材爆裂。給城市的生產生活產生重大的影響,也將使企業的效益受損。

3 PE給水管的搶修手段

給水管道在施工及使用過程中由于種種原因會造成管壁漏水、管材破裂等。應根據管道及關鍵損壞程度、部位和破壞情況,確定具體的維修方法。一般采用以下幾種方法:AB膠粘結法、打補丁法、管箍粘結法、法蘭接頭法、雙脹管接頭法、自制管箍法、快速接頭搶修法、采用通用維修夾等。其中采用通用維修夾,可方便的應用與管道的帶水維修。常見的維修夾有哈弗節。

具體的搶修手段:

1)砂眼或僅傷一個洞。可采用法蘭塑料管夾或鞍型電熱熔管件來修復。

2)開裂處較大的處理。PE塑料管開裂處較大,必須切除破損管子,一般可采用四種方法進行修復:

用兩套法蘭塑料管夾和更換一截管子的辦法。此辦法有點是處理速度快,缺點是法蘭螺栓在土里,管夾內塑料易老化、塑料管伸縮變化大等,一般可用23年;

以管子破損處為中心,先向兩邊開挖,當管子露出較長時,再利用對接機重新對接;

不必開挖出較長管子,利用對接機對接兩個法蘭頭,中間為塑料伸縮節,該辦法受塑料管伸縮影響較小,處理費用較低,使用年限也較長,但處理時必須要開挖出較大的工作面來放入對接機才能對接;

用兩個電熱熔管件和一截管子。用電熱熔焊機進行熱熔,該辦法可使電熱熔管件與管子處于熔融狀態,使用年限最長,但兩個管件較貴,因此處理費用較高。因此,PE給水管在摧修時應考慮以下幾種情況:

(1)當管道損壞范圍很小時,最簡單的修復方法是將損壞處及周圍的管道表面清理干凈,刮除氧化層,干燥后用電熔修補鞍型焊牢即可。

(2)當管道損壞范圍較大時,將損壞處切斷,然后用一個電熔套管連接起來。

(3)當管道損壞范圍是相鄰的兩處或損壞范圍較大,或不宜開挖較大管溝時,必須切除損壞管段,而以新管替換,用兩個電熔套管連接。

(4)法蘭快速連接檢修管道將損壞管道鋸斷,兩端銑平;取注塑法蘭和噴塑法蘭片,將套上注塑法蘭片的注塑法蘭頭對焊至兩端;將焊好的注塑法蘭頭,套上噴塑法蘭片的替換管與套法蘭片的斷管法蘭對接,鎖緊螺栓。

4 管道搶修節的力學計算

搶修PE管道時需針對具體情況預先進行分析,通過力學計算校核搶修節的受力情況,確定計算結果滿足設備承受能力后,然后進行安裝調試。

力學計算可在施工和搶修過程中幫助選材,為科學判定應用何種搶修手段提供可靠的理論依據,并能快速估算出危害造成的后果等。

5 結論

隨著我國清潔能源建設的發展,聚乙烯(PE)管輕便、耐腐蝕、易于操作等優點備受青睞,聚乙烯塑料管在給排水行業具有廣闊的發展空問。因此,確保給水用聚乙烯(PE)管道的工程質量、了解破壞原因、深化搶修手段等將日益重要。所以,施工過程中應嚴格檢查施工質量,進行全過程的跟蹤檢查及驗收,建立完整的質量保證體系。竣工資料要詳實準確,以便于日后管理中進行巡查、維護,防止意外事故和人為破壞事故的發生。文章著重于給水用PE管破壞的原因和搶修技術的研究,為今后施工和搶修提供理論依據。最大限度的降低PE管破壞后給社會帶來的影響和經濟損失。

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