PE管在小型水利工程中的应用

PE管在小型水利工程中的应用

郭蔚

陕西省水利电力勘测设计研究院 陕西省西安市，710001

摘要：随着城市化建设相关技术的不断成熟，城市化建设速度也在不停的加快，在提高了城市化建设速度的同时，日渐成熟的城市建设技术也高度保证了城市建设的规模和质量。然而人们日益提高的生活需求对城市化建设提出了更高层次的建设需求，尤其是在施工过程中相关施工原材料的选择和施工操作的判断，都会潜在的影响城市建设的质量。PE管因其众多优点被广泛应用到公用管道建设中，它具有较低的成本、优越的性能和显著的经济效益等特点。围绕PE管材的主要类型，分析了PE管材的特点及PE管材在小型供水管道工程的施工方法，仅供参考。

         关键词：PE管；小型水利工程；应用

  一、分析PE管材的主要类型以及其特性

         聚乙烯(PE)管属于结构壁管类A型管，以优质的聚乙烯(PE)树脂为主要原料。其生产工艺是通过添加相关的抗氧化剂、紫外线吸收剂等技术手段在热熔状态下经过挤压加工而成的一种新型塑料管材。聚乙烯管的主要生产原料不同其密度也是不同的，以此为根据可以分为低密度聚乙烯(LDPE)管，中密度聚乙烯(MDPE)管和高密度聚乙烯(HDPE)管三类；按照聚乙烯管不同的结构形式可以划分为单层实壁管、双壁波纹管和缠绕管等三类。近年来，在给排水工程中普遍使用的管材大都以HDPE为原料制成的，其中城市排水工程主要选用双壁波纹管和缠绕管，城市供水主要选用单层实壁管。PE管作为一种新型的高分子塑料管材，与传统使用的金属管、混凝土管等其他管材相比具有以下特性：（1）化学性质稳定，使用寿命长。PE管较好的化学稳定性可以确保其避免受污废水、化学药品和土壤中腐烂物质的腐蚀，不会因为使用时间过长而在土壤中降解。PE管一般都是黑色，能较好的抵制紫外线的辐射，所以即使在露天的环境中也可以存放50年以上，使用寿命长。（2）良好的抗冲击性。由于PE管具有一定的柔韧性，能较好的适应道路地基下沉现象，不会轻易出现破裂问题，即使发生形变也会有较强的复原性。（3）良好的耐磨性。PE管的耐磨性是普通钢管的4倍左右，PE管良好的耐磨性解决了普通管材在长期的使用因受到各种介质的摩擦而破损的问题，这在一定程度上提高了其经济性。（4）水流阻力小。PE管的曼宁系数很小，大约为0.009，确保其管壁光滑、不粘附。这与传统给排水管材相比不仅很大程度的提高了PE管的实际输送能力，还降低了管材的输水消耗和压力损失。（5）良好的可绕性。PE管的断裂伸长率大约为500%,弯曲半径大约是管材直径的20倍，所以具有良好的可绕性。再加上PE管较好的耐摩性，这样可以使PE管在给排水工程的施工中灵活应用，例如巧妙的避过各个障碍物，减少钢材的使用量；较大程度的降低施工成本和施工难度。（6）较轻的重量。PE管的重量比传统的钢管、混凝土管要轻很多，其重量只有水泥管的1/8左右。在施工时方便搬运和安装，同时可减少交通运输费用，降低施工成本。虽然与传统管材相比，PE管材的优点显而易见，但是由于其材料本身的一些特性，缺点同样比较突出，比如苯、汽油、四氯化碳等有机溶剂会使PE管道的耐压性能、耐稳定变化性能下降；长时间暴露在阳光下会加速PE管道的老化等。
     二、PE管在小型水利工程应用中存在的问题及完善对策

        1、PE管应用在小型水利工程中存在的问题

        第一，由于PE管的之地较软，韧性较强，因此非常容易出现变形或者损毁问题，PE管出现变形问题后，就会出现褶皱和破裂，整个管壁就会出现损毁问题，就会导致漏水问题。长期下来就会影响PE管的正常使用，为小型水利工程埋下了比较严重的隐患，使得给水工程缺乏安全性，也缺乏可靠性。第二，管材接头处理不当出现漏水现象因为PE管质量不一，工程中应用的PE管直径大小不一，也有可能是因为管材插口倒角不符合要求。这使得管材接驳时，管材与橡胶圈出现了非常严重的挤压，这使得橡胶圈发生了非常明显的扭曲，不够紧密，插口未能达到该有的深度。管材未能插入到制定的方位，使得PE管接头处出现了漏水。

第三，管道变形和上浮管道变形或者是上浮是管道基础不平整的典型表现。这就使得回填土壤时，因为土壤挤压使得PE管发生了非常明显的变形。PE管与钢材相比，质量非常轻，因此当子PE管放入到地下，而地下存在着地下水时，就会出现上浮。施工期间，地下水位己经高于槽沟底部，因为施工人员未能及时进行降水处理或者降水对策未能发挥作用，也会使得PE管上浮。

        2、完善对策

        （1）选择较高的管材环刚度PE管性能如何，只要是看环刚度。为了能够有效防止上述问题的出现，施工人员必须选择较高的管材环刚度。正常情况下，如果塑料直径超过SOcm，则最好选择

        第一，科学选择环刚度较强的PE管，只有这样才能确保PE管能充分发挥出自身作用，为了进一步预防PE管在应用过程中出现的问题，施工人员最好选择环刚度较高的管材。通常情况下，假如塑料的直径在50cm以上，就要选择使用环刚度为8KN/ m2的PE管。施工地质条件较好的，无管材运输负载的给水管，要选用环刚度为4KN/ m，的管材。直径位于500~至1200mm之间的塑料埋地给水管，要采用环刚度为8KN/ m2的管材，并要经过严格的压屈失稳计算、变形验算、结构设计计算，采用控制管道基础和回填材料，分层夯实等方法，严格控制铺设施工的质量。选择直径大于800mm的塑料埋地给水管时，在重要工程中要选择环刚度大于8KN/m22的玻璃钢夹砂管和金属增强复合缠绕管。采用环刚度小于8KN/m2的热塑性塑料管时，要经过严格的结构设计和严密的施工控制，在进行回填时，主管区间内回填土的密实度要小于95%，次管区间回填土的密实度应<90%。

        第二，科学选择PE管的接口方式，一般比较常见的PE管的连接方式有以下几种：点焊管连接件连接方式、对焊连接方式、丝扣连接方式、带密封圈的承插式套管连接方式等多种不同的连接方式。每一个连接方式都拥有独特之处，与其他连接方式各有不同，其使用场合不同，安装方式不同，各自性能也不相同。在PE管材连接中，最佳连接方式是采用熔焊连接，而不能采用溶解性粘合剂和管件连接。传统的热熔承插连接存在一定的缺点，因而在近几年来出现了电热熔连接等新的连接方式。电热熔连接采用热熔对接焊机和电热熔焊机等施工机具来进行连接施工。目前，管材的连接方式己逐步发展成为同金属管道连接时采用钢塑过渡接头来进行连接，连接方式主要采用电熔法和热熔法进行连接，在管道和弯头、三通、异径接头等管件连接时，采用电熔连接，同其他材质的管道连接时，采用专用法兰连接法和检查井法机械能连接。管材的接口形式要尽量采用密封圈柔性接口，不适宜采用热缩套连接。使用橡胶圈前，要先检测橡胶圈是否配套完好，要将接口范围内的工作面清理干净。

        三、结束语

        总的来说，把PE管应用到小型水利工程中具有较为重要的意义。尽管PE管自身并不完美，存在一些问题影响其使用，但是在开展施工工作之前，通过科学选择高性能的PE管，同时注意优化PE管附近的环境，正确的处理PE管连接方式，完全能够保证PE管在小型水利工程应用质量。当然除了上述几点对策方法外，管理部门也应该做好监管工作，保证小型水利工程施工，整个过程都处于可控的状态中。

        参考文献：

        [1]柯林.市政给排水施工中PE管施工工艺的应用分析固.江西建材.2013（06）

     [2]李丽，石玉东.市政给排水施工中PE管施工工艺阴.黑龙江科技信息.2013（07）