中国葛洲坝集团电力有限责任公司 湖北宜昌 443000
摘要:PE管道是一种聚乙烯管道材料,拥有密度高、重量轻、延伸性好的特点,能够适应大部分应用环境,在某些领域甚至能够取代钢材管道,大大提高管道技术的应用时限。本文是对PE给水管道在城市供水管网中的应用探讨。
关键词:PE管道;城市供水管;管道材料;PE应用
PE管道具有耐腐蚀、不容易结垢、不利于细菌滋生、使用寿命长的优势,加上聚乙烯容易施工、适应使用环境能力强的特点,在城市供水管网中的应用效果非常好。加上稳定性高、施工成本低等优点,提高城市供水管网的应用质量。
一、PE管道简介
首先PE管道的组成成分是聚乙烯,这种原材料可以把它看成橡胶、塑料一类的材料,和塑料一样耐腐蚀、使用寿命长,还不易结垢、管道壁滑润能够减少细菌滋生、延伸性能好、施工简单方便等多种应用优点,而PE管道和塑料一样,不耐高温,或者可以说是不能长时间的耐受高温。当前PE管道的应用范围广泛,但最多的地方还是城市供水管道的布置应用。在过去城市的供水管道都是使用的钢材或者不锈钢材料,这种以钢铁为主要材质的供水管道,很容易和水分子发生一系列的化学反应,产生一些不良的化学变化,譬如说生锈这一种情况,在过去传统的城市用水中,“水锈病”一向让人们对自来水的使用“谈水色变”。另外就是钢材的延伸性没有PE管道好,施工技术也比钢材的施工要求要高,以供水管道的接头施工为例,PE管道使用热熔施工技术,相比于钢材供水管道经常出现的接头渗漏问题,PE管道能够很好的避免这一类施工缺陷的发生。
二、分析PE管道在城市供给水系统应用的优势
1、结构稳定
PE管道材料使用的是中高密度的聚乙烯化学分子材料,也是非极性结垢的高分子材质,结构非常的稳定,能够在常温下长时间耐受各种物质的化学反应。PE管道和钢材相比,不会生锈,抗酸耐碱,稳定的结构让它的使用寿命非常长,而且在使用的时候不会出现异味。
2、重量轻
虽然PE管道使用的是中高密度的高分子材质,其重量不到钢管管道的十分之一,重量轻的特点让PE管道的施工难度大大下降,不但能够更好的降低城市供水管网中施工吊装的成本,还能够提高城市供水管道的施工速度和施工效率,减少施工周期,增加施工的经济效益。
3、连接性强
聚乙烯虽然有结构稳定的特点,但聚乙烯对高温不耐受,热熔性很高。这一种特性让聚乙烯在施工的时候,能够让PE管道的高材质结构管体具有非常好的连接性能,能够让管道之间的连接具有整体性。且热熔性高强度的连接,能够让熔融的接口不会发生结构泄漏问题,相比于钢材管道需要专用外接环的施工,能够减少施工用材和施工工序,这也是提高施工速度的基础。加上PE管道的内部光滑,流体阻力非常小,水和管壁的摩擦力要小于金属管道,在使用过程中的使用性能也要优于钢材管道。
4、损坏率低
在城市的供水管道应用中,PE管道的材质稳定,几乎能够在各种环境中使用,例如城市供水管网通常布置的地下,镀锌管一般的使用寿命在10—15年左右,而地下这一类恶劣的使用环境会大大缩短使用的寿命。而PE管道在这一类恶劣的环境下,使用寿命依然长达50年以上,能够被回收再利用,环保性能非常好,这也是我国当前大力推广城市供给水管道使用PE管道的原因。
5、延伸性佳
PE管材相比钢材管道,在城市供给水管网中的应用过程中,延伸性强是它能够快速在城市供水管普及应用的最大优点。PE管道的韧性非常强,断裂伸长率不会低于整体管道长度的五成。所以在PE管道应用在城市供给水管网的时候,对城市地下出现的地基沉降、不均匀沉降具有很好的抗性,因为高分子材质稳定的原因,也能够很好的承受地基沉降带来的端部荷载力。
三、PE管道在城市供水管网中的使用
1、施工环境勘探
在PE管道在城市供给水管网中的使用,需要注意PE管道的直径,选择管道直径应当和城市供给水管道预埋深度、城市当地的土壤类别、城市地下水情况及沟槽支撑等多个方面的因素考虑,才能够选择最好的PE管道类别,提升PE管道在实际使用中的应用效果。
2、施工铺设
当前城市管道更多是埋设在地下,以地下水位低、冻土层在50cm左右的宜昌市城市输水系统的PE管道应用为例,在宜昌市的PE管道施工过程中,首先要对施工地区进行开挖。因为当地地下水位低,只要PE管道铺设槽的土没有出现松散的情况,就可以直接铺设PE管道。但一些地下水位较高的城市地质环境,需要先铺设砂石垫层,铺设的厚度为2cm左右,确保夯实平整和砂石垫层的密度不低于标准的百分之九十,以保证PE管道良好的应用环境。对于一些淤泥、流砂等地质条件,还需要进行换土、打桩等施工方法,确保施工质量[1]。
3、热熔施工技术
如图1,热熔连接技术是利用PE管道高温不耐受的性质,通过电熔器将两个PE管道接口配对的内表面、外表面同时加热到粘流状态,然后将外表面插入内表面,形成承插搭接。在进行承插连接施工的时候,需要将PE管道的熔融截面温度、接缝压力、连接时间进行最佳调节,还要考虑到管道截面的匹配程度和环境温度。因为这种操作通常是人为手工操作,没有机器施工那么精准。而电容器的高温很容易对施工人员造成施工安全管理风险影响,需要现场施工管理人员对施工技术、施工环节的风险和施工安全做好合理的防护,降低热熔施工过程带来的施工影响,提高人员施工安全和施工质量。
四、PE管道应用的注意事项
PE管道在虽然具有种种的优点,但它本身依然存在一些材质上的缺点,对于这些缺点我们不但不能无视它,还要重视这些缺点,在PE管道城市供给水管网应过程中避免、弥补这些缺点带来的应用隐患,才能够构建完善、甚至是完美的城市供水管道网络。
1、存储事项
首先PE管道材料使用的是聚乙烯,作为一种塑料材质的管道材料,PE管道对于阳光长时间的直射加温非常的不适应,在存储管理的时候需要放到阴凉的仓库,避免被阳光照射。
2、施工细节
PE管材虽然施工方便,但施工细节上就容易被人们所忽略,比如PE管道在进行熔融接口的时候,应当注意管道接口处保持干燥,不能有水,因为水会带走大量的热量,让接口熔融的状态持续时间降低,出现接口缺陷,这种时候只能截掉重新热熔施工。
3、水压试验
PE管道在城市供水管网中应用的时候,需要对PE管材进行水压试验,这既是为了测试PE管道的各个接口熔接质量,也是为了测试PE管道的实际使用效果,所以要保持PE管道水压测试的科学性。
4、配件价格
PE管道虽然本社难度价格较低,但它所使用的配件价格却比较高,例如电容管件的购买成本就比较高。
结束语
综上所述,PE管道虽然本身还具有一定的应用缺点,但瑕不掩疵,作为一种优质材料,PE管道在城市供给水管网中的应用不但能够提高城市自来水供应安全,还能够提高城市供给水管网的发展速度,推动城市经济水平提高。
参考文献:
[1]闵宇谦,汤文斌,肖忠群.浅析在役埋地PE管道各种定位技术与设备的优劣[J].特种设备安全技术,2019(04):25-27.