pe供水管道埋地應用技術

內容提要：在建筑給排水工程在如今的城市建設當中扮演的角色非常重要，作為給水排水施工人員對施工工藝必須掌握到位，才能做到對質量控制到位，本文針對PE聚乙烯給水管道施工進行詳細論述。

1.前言

隨著我國部分城市禁止使用鍍鋅鋼管作為生活給水管材后，非金屬管材尤其以PE為基礎材料的各種復合管材發(fā)展迅速，在當前管道領域掀起“以塑代鋼”的時代變革背景下，PE聚乙烯給水管取代傳統(tǒng)給水管材是歷史發(fā)展不可抗拒的趨勢。

2.工法特點

(1) 電熔熔接工藝簡單，施工速度快，操作過程可實現(xiàn)半自動乃至全自動化，勞動強度低。

(2) 接口安全可靠。

(3) 配套施工機具簡單且機動靈活。

(4) 工程綜合造價低。

3.適用范圍

適用于水溫不大于40oC、工作壓力不大于1.0MPa、管徑大于D63mm且SDR相等的電熔熔對接連接埋地聚乙烯給水管道的施工。

4.工藝原理

聚乙烯管道電熔熔接原理是利用電熔焊機給電熔管件內壁鑲嵌的電熱絲通電，從而使電熱絲產(chǎn)生熱效應，熱能將管材管件接觸面的PE材料加熱并融合，表面PE分子相互滲透、冷卻后，融合界面的PE分子結晶化，從而完成一次焊接過程，聚乙烯一般在190℃~240℃之間的范圍內被熔化（不同原料牌號的熔化溫度一般也不相同），此時若將管材（或管件）兩熔化的部分充分接觸，并施加適當?shù)膲毫?，冷卻后便可牢固地融為一體。由于是聚乙烯材料之間的本體熔接，因此接頭處的強度與管材的本身的強度相同。

溝槽采用機械開挖時，溝槽底部應留20㎝左右人工清挖，槽底高程允許偏差±20mm。最終成型的溝槽底部應平整堅實，不得有塊石、磚塊以及垃圾等雜物，基底素土采用小型機具夯實，壓度不小于95%。 5.2.3管道安裝 選擇連接方式 PE管的連接主要有熱熔連接、電熔連接、機械連接等方式 三種連接方式比較：

熱熔連接：PE管道系統(tǒng)的熱熔連接方式有熱熔承插連接和熱熔對接連接（包括鞍形連接）。熱熔優(yōu)點是價格便宜，缺點是受外界環(huán)境溫度影響較大，要有一定的操作空間。

電熔連接：包括電熔承插連接和電熔鞍型連接。電熔連接的突出優(yōu)點是質量可靠（減少人為因素）和施工效率高。但由于電熔管件的制造技術要求較高，其成本也較高。

機械連接：包括卡箍式連接和法蘭式連接兩種。在某些應用場合PE管道系統(tǒng)采用機械連接更方便、更經(jīng)濟。在需要把PE管道和其他管道連接時，也需要采用機械連接。

根據(jù)對三種連接方式的比選，結合目前項目施工現(xiàn)場實際情況，本工法采用電熔熔接的連接方式。

其主要步驟如下:

先將電熔管件套在管材上，然后用專用焊機按規(guī)定的參數(shù)（時間、電壓等）給電熔管件通電，使內嵌電熱絲的電熔管件的內表面及管子插入端的外表面熔化，冷卻后管材和管件即熔合在一起。其特點是連接方便迅速、接頭質量好、外界因素干擾小、一般適合于大口徑管道的連接。

電熔承插連接的程序（過程）

檢查-----切管-----清潔接頭部位-----管件套入管子-----校正-----通電熔接-----冷卻

（1）切管：管材的連接端要求切割垂直，以保證有足夠的熱熔區(qū)。常用的切割工具有旋切刀、鋸弓、塑料管剪刀等；切割時不允許產(chǎn)生高溫，以免引起高溫變形。

（2）清潔接頭部位并標出插入深度線：用細砂紙、刮刀等刮除管材表面的氧化層，用干凈棉布擦除管材和管件連接面上的污物，標出插入深度線。

（3）管件套入管子：將電熔管件套入管子至規(guī)定的深度，將焊機與管件連好。

（4）校正：調整管材和管件的位置，使管材和管件在同一軸線上，防止偏心造成接頭焊接不牢固，氣密性不好。

（5）通電熔接：通電加熱的時間、電壓應符合電熔焊機和電熔管件生產(chǎn)廠的規(guī)定，以保證在最佳供給電壓、最佳加熱時間下、獲得最佳的熔接接頭。

（6）冷卻：由于PE管接頭只有在全部冷卻到常溫后才能達到其最大耐壓強度，冷卻期間其他外力會使管材、管件不能保持同一軸線，從而影響熔接質量，因此，冷卻期間不得移動被連接件或在連接處施加外力。

電熔連接機具輸出電流電壓應穩(wěn)定符合電熔連接工藝要求

電熔連接機具與電熔管件應正確連通，連接時通電加熱的電壓和加熱時間應符合電熔連接機具和電熔管件生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)定。

電熔承插連接還應符合下列規(guī)定：

(1) 測量管件承口長度并在管材插入端標出插入長度標記用專用工具刮除插入段表皮。

(2) 用潔凈棉布擦凈管材管件連接面上的污物

(3) 將管材插入管件承口內直至長度標記位置

(4) 通電前應校直兩對應的待連接件使其在同一軸線上

(5) 用整圓工具保持管材插入端的圓度

電熔鞍形連接還應符合下列規(guī)定：

(1) 電熔鞍形連接應采用機械裝置固定干管連接部位的管段

(2) 使其保持直線度和圓度

(3)干管連接部位上的污物應使用潔凈棉布擦凈并用專用工具刮除干管連接部位表皮。

(4)通電前應將電熔鞍形連接管件用機械裝置固定在干管連接部位。 管溝內管道的敷設

管道敷設,管道改變方向時，可利用管材良好的柔性進行彎曲敷設，彎曲半徑須符合下表要求，否則須使用彎頭。

管道穿井室處理：管道穿過井室時，將比PE管大一到二級管徑的鋼管或鋼圈砌在井壁中作為套管，中間填充橡膠或粘土以形成柔性連接。

5.2.4部分回填

回填分兩個步驟進行：管道兩側及管頂≥30cm內先回填，接口前后20cm范圍內先不回填，以便觀察試壓時的滲漏情況，待水壓試壓合格后，接口前后再行回填。

5.2.5管道試壓

（1）管道安裝合格后，管道兩側按設計要求回填 (接口處不得回填)后，分兩段試壓。

（2）系統(tǒng)注水時，應打開管道各高處的排氣閥，將空氣排盡。待水灌滿后，關閉排閥，用電動試壓泵加壓，壓力應逐漸升高，加壓到一定數(shù)值時，應停下來對管道進行檢查，無問題時繼續(xù)加壓，一般分2~3次升到試驗壓力。當壓力達到試驗壓力時停止加壓，保持恒壓10分鐘，對接口管身檢查無破損及漏水現(xiàn)象，認為管道強度試驗合格。在試驗壓力下，10分鐘壓力下降不大于0．02MPa，可以認為嚴密性試驗合格，試壓質量優(yōu)良。班組質安員應及時做好試壓記錄。

5.2.6敷設標志樁

現(xiàn)在常用的地下管線探測設備以探測金屬管線為主（非金屬管線探測設備價格昂貴），無法探測到非金屬管道的具體位置，PE管道被不慎挖傷事故時有發(fā)生。因此本工程采用鋼筋混凝土標志樁沿著管線方向敷設，距管頂高度不小于0.3m。

5.2.7全部回填

管道兩側及管頂以上0.5m不得含有碎石，磚塊，垃圾等雜物，且不得用凍土回填，特別是管道的兩側（腋角部位）?；靥顟謱犹钪?，逐層用小型機具夯實，回填分層厚度宜為10～15㎝。

5.2.8清洗、消毒

（1）按照《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》執(zhí)行，本工程分段進行沖洗，沖洗水由泄水閥排向附近河流及市政設施。

（2）沖洗水源為原供水管引出，新裝供水管沖洗流速1m/S，

管道沖洗前在部分地方需安裝臨設排水閥及臨時排水管引水至合適位置排放。

（3）管道消毒： 除一個三通口閥門打開外，關閉其余所有閥門，慢慢打開閥門，灌水入管道，并同時在進水孔投入消毒劑，待水浸滿管道后，關閉閥門進行浸管消毒。具體采用消毒劑型、用量、濃度、調配方法和消毒時間按《新裝、（改裝）自來水管道、水廠凈構物、泵站清洗消毒沖洗操作規(guī)程及驗收制度》嚴格要求進行，消毒完畢，打開全部水閥門，待排清管內消毒液后，關閉全部泄水閥門、進行沖洗管道。

（4）沖洗：待水逐漸灌滿管道后始完全開啟閥門進行沖洗，沖洗一段時間，待排水閥口的取水合格后關閉。 經(jīng)有關水質部檢驗確認沖洗合格后，拆除臨時排水閥門及臨時排水管，并用法蘭封板封閉各個三通法蘭口。沖洗是必須注意安全,并做好安全措施，各自動排氣閥、泄水閥派人現(xiàn)場監(jiān)控，排水口須做好消能工作。

6．材料與機具設備

6.1所用材料

（1）PE80級或PE100級聚乙烯管材、管件。

（2）法蘭式蝶閥或閘閥：其技術、質量指標應符合設計及規(guī)范要求。

（3）其他材料：磚、砂、碎石、水泥、鋼筋等技術、質量指標應符合相應的規(guī)范要求。

6.2試壓機具設備

（1）加壓泵：采用多級離心泵。

（2）壓力表：彈簧壓力表的精度不能低于1.5級，即壓力表最大允許誤差不超過最高刻度的1.5%，最大量程應為試驗壓力的1.5倍。為方便讀數(shù)，表殼的公稱直徑不應小于150mm。

（3）試壓堵板：堵板必須有足夠的強度，試壓過程中，堵板不能變形，與管道的接口處不能漏水。

（4）其他輔助機具設備：反鏟、沖擊夯、全站儀、水準儀等

7.管道施工質量標準控制

（1）埋地聚乙烯給水管道施工質量應符合《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB 50268-2008及《埋地聚乙烯給水管道工程技術規(guī)程》CJJ 101-2004的有關規(guī)定。

（2）埋地聚乙烯給水管道工程采用的管材、管件應分別符合《給水用聚乙烯（PE）管材》GB/T 13663和《給水用聚乙烯（PE）管件》GB/T 13663.2的規(guī)定，衛(wèi)生性能應符合現(xiàn)行國家標準《生活飲用輸配水設備及防護材料的安全性評價標準》GB/T 17219的要求。

（3）接口焊接質量檢驗可分為破壞性檢驗和非破壞性檢驗：破壞性檢驗主要手段有拉伸性能測試，用于焊接工藝評定及對焊接質量有爭議的焊口進行試驗，檢驗方法遵照《聚乙烯(PE)管材和管件熱熔對接接頭拉伸強度和破壞形式的測定》GB/T 19810-2005 執(zhí)行；非破壞性檢驗主要手段有外觀檢查和卷邊切除檢查，用于施工現(xiàn)場的質量控制和操作人員的自檢。

8.安全措施

（1）應對施工操作人員進行安全教育和安全技術交底。

（2）施工現(xiàn)場的臨時用電應遵照《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范》JGJ 46-2005的有關規(guī)定執(zhí)行。

（3）進場的施工機械設備應保證具有良好的運轉狀態(tài)，滿足《建筑機械使用安全技術規(guī)程》JGJ 33-2001的有關安全規(guī)定,機械操作手必須持證上崗。 （4管道試壓試驗過程中，后背頂撐，管道兩端嚴禁站人。

9.環(huán)保措施

遵照國家頒布的《建設工程施工現(xiàn)場管理規(guī)定》（國務院15號令）及公司頒布的《質量 環(huán)境 職業(yè)健康安全管理體系文件》中有關規(guī)定執(zhí)行。

10.效益分析

（1）在解決管道防腐、防止焊縫泄漏、降低工程綜合造價、提高施工速度、降低勞動強度等方面都較傳統(tǒng)給水管材有巨大的優(yōu)越性能。

（2）埋地聚乙烯給水管道的使用壽命長久,在額定溫度、壓力狀況下，PE燃氣管道可安全使用50年以上。

（3）埋地聚乙烯給水管道的內壁光滑，水流阻力小，流通能力大；且聚乙烯管材材質無毒，不腐蝕，不結垢，可以有效地提高水質。

（4）焊接接口質量可靠，管道安裝一次成功率高。

2017年10月在2017年全省“厚道魯商”倡樹行動中，被評為三星級（縣級）“厚道魯商”品牌形象榜上榜企業(yè)。