塑料管材及其在人飲工程中的應(yīng)用

何玉琴

（甘肅省古浪縣大靖河系水利管理處，甘肅古浪733100）

人飲工程領(lǐng)域中常見的塑料管材有PE管、UPVC管、PP管等，這些塑料管材由于性質(zhì)不同，使用范圍也不同。過去人飲工程都是采用鋼制管材、混凝土管，但在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)銹蝕、滲漏等問題，而塑料管材相比傳統(tǒng)管材具有重量小、運(yùn)輸便捷、管壁光滑、阻力系數(shù)小、防腐性好、不會(huì)產(chǎn)生二次污染等優(yōu)勢(shì)，已成為當(dāng)前人飲工程領(lǐng)域中非常重要的材料。因此，加強(qiáng)塑料管材在人飲工程中的應(yīng)用研究有著重要意義。

1 工程概況

項(xiàng)目區(qū)位于古浪縣大靖鎮(zhèn)東北部，距古浪縣城110 km左右，海拔1 600～2 800 m。近些年，古浪縣十分注重當(dāng)?shù)鼐用裆钣盟闆r，投入大量人力、物力、財(cái)力，全方位對(duì)工程進(jìn)行統(tǒng)籌布置，完善了當(dāng)?shù)嘏渌芫W(wǎng)系統(tǒng)，對(duì)原有管網(wǎng)升級(jí)改造，改善當(dāng)?shù)氐墓┧畻l件，解決了管網(wǎng)老化帶來的供水難問題。本次改造的工程項(xiàng)目有古浪縣直灘鎮(zhèn)人飲工程、冰草灣鄉(xiāng)人飲工程、海子灘人飲工程，新建配水管道均采用PE管材。

2 管材選型

管材選型要結(jié)合工程規(guī)模、水質(zhì)、壓力、輸水距離以及客觀環(huán)境，同時(shí)結(jié)合管材生產(chǎn)供應(yīng)情況、資金情況等多方面確定。由于本工程配水管管路長(zhǎng)，以自流輸水為主，管材施工土壤主要是粉質(zhì)壤土、砂壤土，管道埋設(shè)部位沒有地下水，工程布置相對(duì)簡(jiǎn)單。結(jié)合這些條件，可選用的管材有PE管和UPVC管。

2.1 PE管

相比傳統(tǒng)的金屬管、混凝土管和其他塑料管，PE管密度低、強(qiáng)度高、脆性小、韌性好、耐腐蝕、絕緣性高、容易施工，在我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。雖然PE管有諸多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一定的劣勢(shì)，如耐壓性較差、不耐溫度變化等。

2.2 UPVC管

UPVC管的原材料采用了聚氯乙烯樹脂，是一種不含有增塑劑的塑料管材。如今UPVC管幾乎沒有毒性，具備聚氯乙烯的性能同時(shí)增加了一些優(yōu)異性能。實(shí)際使用中更加輕便，抗化學(xué)性強(qiáng)，切割和連接簡(jiǎn)單，成本較低，阻力小，流率高。

對(duì)于人飲工程來說，工程的運(yùn)行、管理、投資控制十分重要，管材選擇除了要考慮價(jià)格外，也要考慮承壓性、施工難度。本項(xiàng)目最大動(dòng)水壓力、靜水壓力均在1.6 MPa以內(nèi)[1]。為了提升供水安全性、投資合理性，雖然PE管材價(jià)格更高，但考慮人飲工程后期運(yùn)營(yíng)成本，對(duì)2種材料綜合考量，本次工程決定采用PE100管材。

3 塑料管材在人飲工程中的應(yīng)用

3.1 施工前準(zhǔn)備

施工單位要具備相關(guān)資質(zhì)，工程施工人員具備PE管材專業(yè)安裝資格，圖紙及其相關(guān)管材技術(shù)類文件齊全，通過會(huì)審，設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)技術(shù)交底。所有運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)的PE管材都應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，施工設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境都可以保持正常施工。施工組織設(shè)計(jì)、施工方案均已獲得批準(zhǔn)。施工現(xiàn)場(chǎng)的用電、用水、用材使用的倉庫要滿足標(biāo)準(zhǔn)。所有施工人員均受過專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)。

3.2 測(cè)量放線

每隔20米設(shè)立1個(gè)中心樁，在變換管徑處、分支處、閥門井室處設(shè)置中心樁。水準(zhǔn)點(diǎn)每隔10～15米在溝槽一側(cè)設(shè)置1個(gè)水平樁。施工測(cè)量要控制在允許偏差范圍內(nèi)。

3.3 材料檢查

對(duì)PE管材質(zhì)、規(guī)格、壁厚、曲率半徑等進(jìn)行檢查，外觀不得出現(xiàn)裂紋、氣孔、變形、碰撞、劃痕等，滿足上述標(biāo)準(zhǔn)即可使用。對(duì)于已經(jīng)受損的PE管，要根據(jù)破損程度進(jìn)行修復(fù)、短截處理，受損嚴(yán)重的報(bào)廢處理。檢查PE管端部不得出現(xiàn)褶皺、撕破、壁厚不均情況，還要對(duì)閥門、法蘭進(jìn)行檢查。檢查管材長(zhǎng)度，與尺管長(zhǎng)度應(yīng)保持一致，誤差不得超過±20 mm。檢查管口部位是否和管線軸線垂直，氣孔是否設(shè)置到位。管材在保管中不得雨淋、暴曬等，同時(shí)也不得和油類、堿、酸、鹽、活性劑等化學(xué)物質(zhì)接觸。倉庫要保持良好的通風(fēng)，溫度不超過40℃。PE管材堆放現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有相應(yīng)的遮蓋物。

3.4 施工防護(hù)

使用清潔用具清除管材、管件內(nèi)部雜質(zhì)，不得強(qiáng)力對(duì)口，可以通過加熱、加偏墊等方法消除接口空隙、偏差等缺陷。如果管道焊接有中斷，要將敞開的管口及時(shí)封閉，避免異物進(jìn)入內(nèi)部。防水堵板應(yīng)具備防砂漿進(jìn)入的功能。濕度大、風(fēng)速高、風(fēng)沙等天氣不得焊接施工。冬季焊接要將管道兩端堵死，避免穿堂風(fēng)影響焊接質(zhì)量。如果是在溝外進(jìn)行組對(duì)焊接，管口作業(yè)空間應(yīng)大于1.5 m，管溝內(nèi)部組對(duì)焊接中，工作坑的長(zhǎng)、寬、高分別設(shè)置為1.5 m、1.5 m、0.5 m。

3.5 管道連接

單PE管敷設(shè)時(shí)槽底寬度應(yīng)比PE管外徑大30 cm，雙PE管敷設(shè)應(yīng)大于兩管間距和兩個(gè)管道外徑30 cm。在熱熔連接前后，均要使用清潔棉布、酒精將連接工具加熱面擦拭干凈。正式連接前將2個(gè)管道伸出夾具一定長(zhǎng)度，將對(duì)應(yīng)連接件校直，讓其處在同一條直線上，錯(cuò)邊應(yīng)不超過壁厚的10%，厚度不超過3 mm。熱熔焊機(jī)前后使用支撐托架支撐管線，避免在焊接中受到扭矩力、重力影響焊縫質(zhì)量。使用清潔棉布擦拭管材連接面、管端圓周100 mm內(nèi)的雜物，連接面銑削，與軸線保持垂直，使其和對(duì)應(yīng)面吻合，將連接斷面用加熱板加熱。完成加熱后讓連接件快速脫離加熱板，用均勻力度讓管端接觸，提高連接壓力形成雙凸緣。如果施工環(huán)境溫度較低、風(fēng)力較大，則在連接過程中要采取保溫防風(fēng)措施。熱熔連接的加熱溫度、時(shí)間以及熱熔壓力、保壓、冷卻時(shí)間要滿足《聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程》技術(shù)要求，保壓、冷卻過程中不得移動(dòng)連接件或施加外力[2]。管道連接和裝配，管溝內(nèi)部管道熱熔連接和地面上管道熱熔連接方法相同，但要注意將管溝內(nèi)土壤自然冷卻到環(huán)境溫度，從而保障焊接質(zhì)量。

3.6 管道回填

管道彎頭、三通處以及其他承插管口連接要設(shè)置固定混凝土鎮(zhèn)墩，避免出現(xiàn)熱脹冷縮影響導(dǎo)致管道破壞。在管道回填過程中，管道兩側(cè)和管頂200mm范圍內(nèi)的回填中不得有凍土塊、石塊等，并分層進(jìn)行夯實(shí)?；靥钜葟墓艿纼蓚?cè)進(jìn)行回填，并做好夯實(shí)工作。管道試壓之后的回填，應(yīng)先將管道內(nèi)充滿水再回填，由于PE管的材質(zhì)限制，最好是由內(nèi)壓作為支撐，所以在PE管敷設(shè)之后不應(yīng)長(zhǎng)期處在空管狀態(tài)。熱熔連接和對(duì)焊管道要在管道完全冷卻之后在進(jìn)行氣壓、水壓試驗(yàn)。PE管不得輸送熱水，完成施工的PE管禁止在管道上沖擊、釘入金屬釘。

3.7 水壓試驗(yàn)

管道應(yīng)從下游部位緩慢注水，上游管頂、管道凸起點(diǎn)設(shè)置排氣閥。試驗(yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)壓力的1.5倍，冷卻水管試驗(yàn)壓力不得低于0.6 MPa，升壓時(shí)間不低于10 min，所采用的測(cè)定儀表壓力精度不低于0.01 MPa。升壓到指定壓力后，保持壓力1 h，壓力下降不低于0.05 MPa，在試壓的30 min內(nèi)可以補(bǔ)壓2次，確保維持在試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。在工作壓力1.15倍狀態(tài)保持壓力穩(wěn)定2 h，壓力下降不低于0.03 MPa，對(duì)各個(gè)連接部位進(jìn)行檢查，不得出現(xiàn)滲漏情況。

4 結(jié)束語

為了保證塑料管材在人飲工程中的應(yīng)用質(zhì)量，充分發(fā)揮塑料管材的實(shí)質(zhì)性作用。需要結(jié)合人飲工程施工要求，做好塑料管材的選型工作，確保塑料管材能夠滿足工程使用要求。在實(shí)際施工中，掌握好細(xì)節(jié)問題，包括測(cè)量放線、溝槽施工、材料檢查、管道防護(hù)、管道連接等，保證每個(gè)施工環(huán)節(jié)都可以達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，最終實(shí)現(xiàn)施工目標(biāo)。