PE管在坦洲水司的应用

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【摘要】本文介绍了pe管在坦洲水司的使用背景、使用情况、管理程序以及使用PE管所取得的效果，阐述了本人对PE管应用的一些观点。

【关键字】特性，应用领域 ， 管理程序，效果 ， 问题

中图分类号：C93文献标识码： A 文章编号：

【 abstract 】 this paper introduces PE pipe in the state of the department of water, use a background, use condition, management program and use the achieved result PE pipe, and expounds the application of PE pipe I some points of view.

【 key words 】 characteristics, application field, management program, the effect, the problem

【正文】

一、概述

坦洲水司位于广东省中山市坦洲镇。坦洲辖区内的平原地区由冲积层构成，沉降情况严重；土质为淤泥质粘土，地下水矿化度较高。坦洲地处北回归线以南，年平均气温摄氏21.8度。

目前坦洲水司拥有DN50毫米及以上供水输配管线总长度约450公里，旧区部分管道服务时间在16-30年之间，这些管道多为镀锌管和铸铁管，跑、冒、滴、漏水现象非常严重。

随着科学与经济的高速发展，这些镀锌管、铸铁管必将会被新型的管材所替代，借鉴于国内外选取管材的经验以及结合坦洲的实际情况，坦洲水司在PE管的使用上经历了9年来不断的尝试、学习、探索，形成了一套较为综合的管理程序，并取得了一定的效果。

二、PE管的特性

PE管道是采用乙烯单体为原料通过不同的聚合工艺技术所生产出来的塑料管道,基于聚乙烯材料的特性，使聚乙烯材料成为坦洲水司在选用管材时的首选材料之一：

1、投资成本低：DN110-DN315PE管的投资成本比球墨铸铁管低，有利于降低工程投入。

2、聚乙烯为轻质材料：管道的搬运只需较少的人力和吊装及运输设备，坦洲旧镇区与自然村内的街道狭窄、迂回曲折、工作面较小，采用PE管可以降低施工难度。

3、聚乙烯材料具有良好的抗化学介质侵蚀能力:坦洲的地下水非常丰富，而且地下水矿 化度较高，对金属管道的腐蚀严重，PE给水管材具有耐腐蚀、不结垢的特性。

4、管道柔韧性高、延展性好：PE 管材适合坦洲沉降情况严重的地质。

三、PE管的应用及形成管理程序

1、初步试用：

2002年，坦洲水司经过考察后尝试引入PE管应用于坦洲镇水运新村管网改造工程，管道安装完成后，管道的运行情况良好，至今没有出现管道爆管、漏水的情况。

2、出现管道漏水

由于对PE管材施工工艺及材质特性缺乏了解，2008年，联胜片、七村PE管（安装于2007年3月）出现四十余处焊管漏水。爆管引起坦洲水司领导的高度重视，马上联系供应商、行内专家原因分析：

⑴ 管材、管件热熔对接时，管材、管件壁厚差距过大，容易造成焊口不能完全相熔；

⑵采用了不同地区的原材料，其质量参差不齐，造成管道质量不稳定。

3、考察选择优质的PE管

为了保证能使用符合规范要求、高品质的PE管，2008年，中法水务总部邀请英国PE管道专家帮助坦洲水司对国内四家PE管生产厂家进行考察，考察内容包括：原材料、生产设备、生产工艺、产品测试中心、焊接设备等。

为了更准确、更详细的掌握PE管的品质，坦洲水司通过随机抽样，将PE管送到英国Bodycote检测中心进行检测，检测项目主要有：20℃静压试验、缺口压力试验、快速冲击试验等。检测结果显示PE管材中有少量杂质及气泡，但静压试验合格通过，不影响产品使用。

通过考察及抽检，专家建议坦洲水司必须采购原材料合格的HDPE管，并且在管道设计、安装、验收等方面进行规范管理。

4、形成管理程序：

⑴严格控制材料验收工作

在进行一个项目的材料采购时，产品入库前，需要检验以下方面：

①生产厂家该批次产品的出厂合格证明。

②产品外观检查，核对管身上的信息是否与厂家提供的合格证明相符，此外，需要检查管材在运输过程有误大量划伤和永久性变形的情况。

③当发现同一采购批次中存在三种或以上生产批次产品，则不能验收。

④当发现生产日期距离较采购日期早6个月以上，拒绝验收。

⑤当发现管件与管材的原材料牌号和等级不同，不能验收。

⑵严格控制设计工作

①管坑垫层、截面及回填控制:1)管坑垫层10cm；2)管坑深度(90cm+D+10cm)；3)管坑宽度D+25cm；4)管坑回填全部采用石粉。

②允许转弯半径控制：1）PE 管的最小转弯半径为理想条件下为15倍公称直径；2）SDR11和SDR17管转弯半径为25倍公称直径；3）薄壁SDR26 与SDR33 的管道，最小转弯半径需要增加50%。

⑶严格控制安装工作

①天气的要求：风沙大，下雨天，不焊接PE管；热熔对接口要清理干净。

②焊机发热板温度控制:发热板温度宜控制在220±5℃。当温度过低时会影响焊口的熔接强度，造成“虚焊”；温度过高时又会导致材料碳化，焊口变形，造成“假焊”。

⑷严格控制验收工作

验收时，主要是对焊口翻边进行控制:

① 焊缝高度：焊缝不要低于管材表面；

② 错边: 不应超过管壁厚的10％；

③ 接口宽度：在确定的条件下进行试验，将按指定的程序焊接的几个接口的平均宽度作为标准值要求实际的接口宽度不应超过此标准值的±20％。

四、使用PE管取得的效果

1、对成本的影响：

2002年至2010年，坦洲水司在总长度为130公里的DN100至DN300管投资上，如采用球墨铸铁管工程造价约为7984万，采用PE管工程造价约为5278万，约节省成本2706万元。

2、对水质、水压、水量的影响。

2002-2010年，坦洲水司采用PE管对旧区管网进行改造，废除了原有的铸铁管和镀锌管，改管长度约26公里。管网改造后，有效解决了水量不足、水压偏低、水黄有杂质的状况。例如，坦洲镇同胜村同庆街在管网改造前高峰用水时压力为0.1MPa，浊度为0.63 NTU，经常接到居民投诉；2004年，采用PE管进行管网改造后，高峰用水时压力为0.25MPa，浊度为0.27NTU，截止至2011年未接收到任何关于水量、水压、水质方面的投诉。

3、对水损的影响。

2003年至2010年，坦洲水司增加管道长度达127公里，但水损保持平稳下降趋势，由2003年的14.98%降至2010年的5.92%，采用PE管作为管材是降低水损的主要原因之一。

4、对沉降的影响

PE管材是一种高韧性管材，其断裂伸长率一般超过50%，对管基不均匀沉降的适应能力非常强，对地基沉降和端部荷载具有有效的抵抗能力。例如，坦洲镇金斗大桥边DN500PE管安装于2005年，至2008年，30米管道沉降差达1.5米，但由于PE管材的高韧性，没有出现拉裂爆管现象。

五、问题

尽管PE管的应用给坦洲带来了一定的效益，但是在使用的过程中，也发现使用PE管还是存在一些困扰我们的问题,主要有：

1、PE管的管道探测和测漏没有直接、有效的设备可以使用。

2、理论上，PE的使用寿命是50年。温度对PE 管的受力强度和使用寿命影响较大，当管道持续运行温度大于20°C 时，材料强度会比评估温度下的强度有所降低，推荐的温度-强度变化关系见下表，其中强度可用最大工作压力（MOP）来表示。如果操作温度落在深蓝色范围，

管道寿命将受影响（如右图）。

坦洲地处亚热带气候，高温天气下可能会加速管道老化。坦洲水司维修工作人员发现，一些使用了3年的PE管，从外观上看，管道的柔韧性明显降低。

六、总结

坦洲水司在应用PE管的过程中，从初步接触到大批量的应用，一直处于学习、探索的阶段，从中也吸取了很多的经验和教训，提升了对PE管应用的管理水平，形成了一套全面、系统的方法。从原材料的选用到供应商的选定一直到管道地设计、施工、验收整个流程、每个环节都加以严格控制，力求发挥PE管的独特作用。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。