pe给水管的优越性
我国供水管网建设已普遍采用球墨管,PVC 管和hdPE管。由于hdPE给水管材质无毒,故目前欧美等发达国家使用的塑料给水管多为hdPE管。我国是从80年代后期开始使用。现将hdPE给水管与球墨管对比来说明hdPE管在供水工程中的优越性。
3.1 物理化学特性方面
hdPE给水管质量轻,材质环保,长期使用不结垢,不生锈,管道内壁光滑且不随使用时间变化,并可长期保持水质良好;hdPE给水管具有良好的柔韧性,易弯曲成型;管道长度可按用户要求定长供货(小口径管道采用盘卷形式),接口数量少,安装速度快;hdPE管接头与管材一体化,有良好的热熔性,接口可靠性高,密封性能良好;hdPE 管抗震动、抗冲击强度高;对地基变化有较强的适用性;hdPE管化学性质稳定,耐腐蚀,耐磨,使用寿命长;且容易回收利用,不产生破坏环境的物质。
3.2 管道水力性能
hdPE给水管的水力坡降i=0.000915×Q1.774/d4.774
球墨管的水力坡降i=0.00174 ×Q2/d16/3
由此可见,在管径、水头损失相同,hdPE 管输水量比球墨管提高30%以上;管径、流量相同时,hdPE管水头损失较球墨管减少近40%,有效提高管网的末端压力。
3.3 管道综合造价方面
hdPE管造价通常相当于球墨管的70%左右。在实际应用中,用较小规格hdPE管道代替输水能力相同的球墨管可进一步降低造价。
4 hdPE 给水管道施工工艺
4.1 管沟槽断面及管道基础处理
管沟开挖断面大小对施工进度及成本有较大影响。通常于地面上预制较长管线以减少管沟的开挖宽度B,一般按B=D+0.3m(D-管道外径)确定管沟宽度即可满足要求。管道基础要求平整并有足够的强度,开挖管沟须防止扰动基底原状土壤。基底处于地下水位以下的较软土层时,可采用先垫15cm厚、粒径<50mm厚碎石,再铺5cm厚砂垫层的处理方法,使管道获得长期稳定的支撑。
4.2 管道连接
1) 选择连接方式。hdPE管的连接主要有热熔连接、机械连接、电熔连接等方式。热熔连接法有成本低、管道接口质量好、不需管件等优点而被大量使用。由于存在需配备熔焊设备、接口热熔操作耗时长、技术要求高等不利因素,建议在管道工程比较集中,直线管长且分支少,机械相对集中,管沟无积水的条件下使用。否则也可考虑采用承插柔性接口的hdPE管及配件,目前生产此类产品的厂家较少。法兰连接适于不同材质hdPE 管之间和hdPE管与管道附件的连接,同小口径金属管道则采用钢塑接头。电熔连接操作简便、连接可靠,可用于同材质管道的连接,但管件价格高,通常只在特殊位置、施工难度较大时才采用。
2)热熔连接质量控制要点。热熔连接过程中易出现的质量缺陷及预防措施如下:1接头处或接头附近的管材上出现裂缝:由于设定的温度过高,产生管材表面碳化,相互熔接的两端材料熔体流动的速率不同;2熔缝出现缺口:熔接压力不足,吸热时间或冷却时间过短,管口切削不平行;3管端错位:由于机具夹具不同轴,管段没有架设水平,操作误差大;4卷边不规范:过窄是熔接压力过大,过宽是吸热时间不正确;5熔接不充分产生假焊:连接的管端面有污染,转换时间过长,热板温度过低;6角度变形:由熔接机和管材安装不当产生管端受力不均;7连接面出现孔洞砂眼:焊接压力不足,冷却时间不足;8外来杂质引起的空隙:加热板处理的不干净或加热板上有水溶剂的存在。
4.3 管道敷设
管道改变方向时,可利用管材良好的柔性进行弯曲敷设,弯曲半径须符合要求,例如,管道公称外径D(mm)≤50时,允许弯曲半径R(mm)=30D;否则须使用弯头。管道穿过井室时,将比hdPE管大一到二级管径的钢管或钢圈砌在井壁中作为套管,中间填充橡胶或粘土以形成柔性连接。
4.4 沟槽回填和管道防护
管道安装完毕应尽快回填,试压应保证管顶填土高度≮0.5m。并敷设警示带和示踪线的方法进行管道防护。
4.5 管道试压
hdPE管道的水压试验是对管道接口、管材、施工质量的全面检查。参照《给水排水管道工程施工及验收规范》的规定,要求管道试压每段长度宜≯1.0km,在设计工作压力1.5倍且≮0.6MPa 的试验压力下1h各接口不渗漏,即强度试验合格;稳压1h压降≯0.05MPa 可判定严密,试验合格。由于hdPE管材是一种热塑料材料,管材本身具有发生蠕变和应力松弛的特性,与传统性材料(如球铁、钢等)管道不同,水压试验过程中,hdPE管材发生蠕变会导致一段时间内呈连续下降趋势,试压时间较长,需要注水补压,不应认为管道漏水,故hdPE 管材的水压试验与GB 50268给水排水管道工程施工及验收规范对压力管道的水压试验不同,判断水压试验的方法与标准也不同,应充分理解PE管道在压力试验期间的压力下降现象。
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