聚乙烯管材在礦區(qū)的推廣和應(yīng)用

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摘要： 聚乙烯（PE100）管材在建筑中的設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)等方面取得了很大的發(fā)展和完善，并積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，促使聚乙烯管材在建筑給排水管道工程中占據(jù)了相當(dāng)重要的位置，并形成一種勢(shì)不可擋的發(fā)展趨勢(shì)。PE100管是采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)，通過熱擠塑而成型，具有耐腐蝕、內(nèi)壁光滑、流動(dòng)阻力小、強(qiáng)度高、柔韌性好、重量輕、衛(wèi)生等特點(diǎn)。這里結(jié)合本人和礦區(qū)的工作實(shí)踐談幾點(diǎn)體會(huì)。
關(guān)鍵詞： 室外給水管道工程設(shè)計(jì) 聚乙烯管材的應(yīng)用

　　polyethylene Fubing in Mining Area Promotion and Application

　　Shitai Mine of Anhui province Huaibei Groups Zhu KeRong

　　Hubei Anhui 235053

　　Abstract: Polyethylene (PE100)aspect and so on tubing in construction design thoery and construction technology has obtained the very big development and the consummation.And accumulated the rich expexience,urged the polyethylene tabing to ocapy the quite impoxtant position in the construction for the drainage charnel preject in And forms one kind of irresistible development tendency.The polyethylene tubs is uses the advanced prodaition craft and the technology,thneugh hotly pushes models but forms, has the endophragm anti-corrosive smooth ,the flow resistance small,the inlensity high ,the flexibility good, the weight light, characteristic and so on health.Here Unifies oneself and the mining area working practice disacusses several experiences.

　　Key words: Outdoor Feed Water Pipe Engineering desion Polyethylene Tubing Application

　　1 引言

　　由于過去在設(shè)計(jì)、施工、管材等方面的種種原因，使淮北礦業(yè)集團(tuán)老礦區(qū)供水系統(tǒng)存在著亟待解決的問題。原敷設(shè)的無內(nèi)襯管道已基本腐蝕，管道內(nèi)壁結(jié)垢現(xiàn)象嚴(yán)重，當(dāng)水壓水量波動(dòng)時(shí)就容易形成“紅水”（鐵銹水），嚴(yán)重影響了礦區(qū)的生產(chǎn)生活，成了綜合環(huán)境看不見的死角，工礦企業(yè)單位及居民要求改善水質(zhì)的呼聲非常強(qiáng)烈。淮北礦業(yè)集團(tuán)為解決老礦區(qū)的飲用水衛(wèi)生和供水安全，列出專項(xiàng)資金進(jìn)行供水管網(wǎng)改造。

　　2 供水管道腐蝕的現(xiàn)狀

　　礦區(qū)的水質(zhì)為什么會(huì)引起普遍反響？除了百姓生活水平提高及企業(yè)對(duì)水質(zhì)的較高要求外，自來水在輸送過程中受到管道的“二次污染”是主要原因，引起“二次污染”的主要原因又是管道腐蝕產(chǎn)生的銹蝕物。為此，我們對(duì)全礦區(qū)的供水管道，根據(jù)不同的使用年限、不同的管材、管徑等因素，選擇了幾個(gè)調(diào)查點(diǎn)，對(duì)管道內(nèi)壁的腐蝕情況進(jìn)行了取樣調(diào)查，從調(diào)查的情況分析，凡是沒做內(nèi)襯的管材，使用５年以上均百分之百地被銹蝕，尤其是普通鑄鐵管材更為明顯，結(jié)出3ｃｍ高的銹瘤。從管道中取出的銹塊，大的約有６厘米，可見管道腐蝕的嚴(yán)重性。供水管道內(nèi)部嚴(yán)重的腐蝕結(jié)垢，在流速偏低或滯留水的管網(wǎng)末端，一旦管內(nèi)水流改向或突然加快時(shí)會(huì)引起水渾濁、發(fā)黃。內(nèi)部結(jié)垢還造成管徑斷面縮小，有的ＤＮ１００管徑的斷面僅相當(dāng)ＤＮ8０管徑的斷面或者更小，嚴(yán)重影響管網(wǎng)水質(zhì)及輸水能力。管道縮徑很厲害，影響水質(zhì)水壓，加大了管網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷。早期管網(wǎng)（１９９０年以前）鋪設(shè)的供水管道所使用的管材大都以普通鑄鐵管和鍍鋅鋼管為主，并很少有內(nèi)襯。這些受腐蝕管線成了礦區(qū)供水水質(zhì)的最大污染源，也嚴(yán)重的影響供水安全?！?/p>

　　3 供水管網(wǎng)改造中聚乙烯管材（PE100）的推廣和應(yīng)用

　　目前，在給排水管道系統(tǒng)中，塑料管材逐漸取代了鑄鐵管和鍍鋅鋼管等傳統(tǒng)管材成為了主流使用管材。塑料管和傳統(tǒng)管材相比，具有重量輕，耐腐蝕，水流阻力小，節(jié)約能源，安裝簡便迅速，造價(jià)較低等顯著優(yōu)勢(shì)，受到了管道工程界的青睞。同時(shí)，隨著石油化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，塑料管材產(chǎn)量迅速增長，制品種類更加多樣化。而且，塑料管材在建筑中的設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)等方面取得了很大的發(fā)展和完善，并積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，促使塑料管材在建筑給排水管道工程中占據(jù)了相當(dāng)重要的位置，并形成一種勢(shì)不可擋的發(fā)展趨勢(shì)。這里結(jié)合本人和礦區(qū)的工作實(shí)踐談幾點(diǎn)體會(huì)。

　　3.1 平面布置 　　

　　相關(guān)規(guī)范中提出配水管線盡量布置在道路外側(cè)。實(shí)際工作中，礦區(qū)出于對(duì)所有地下管線的綜合考慮，有可能安排在機(jī)動(dòng)車道或慢車道下。隨著礦區(qū)道路等級(jí)的逐漸提高，以及地下管線的復(fù)雜程度的提高，應(yīng)考慮適當(dāng)多增加一些甩口，以滿足礦區(qū)美化和生產(chǎn)生活的需要。同時(shí)供水主干管上也不宜開口過多，可考慮結(jié)合地下旁通式消防甩口。如果給水管線布置在車道下面，最好盡量減少在車道上做井。除必不可少的干線閘、排氣等井外，像分線閘、地下旁通式消防井等盡量甩到便道上。國外的道路一般比較整潔，在這方面值得我們學(xué)習(xí)。

　　3.2 埋深 

　　城市管線綜合規(guī)劃一般都本著“有壓讓無壓”的原則。設(shè)計(jì)部門在管線交叉時(shí)，喜歡將給水管線深埋；而礦區(qū)在滿足冰凍和荷載的情況下，出于維護(hù)和造價(jià)的考慮，喜歡淺埋。在實(shí)際工作中，礦區(qū)地下管線越來越復(fù)雜，給水管線在不斷穿越其他管線后，可能會(huì)造成給水管道頻繁的上下起伏。不僅會(huì)增加很多的排氣、增大水頭損失，還可能增加隱患點(diǎn)。所以在管線穿越障礙時(shí)，盡量從全段角度綜合考慮，局部上返還是下返，少陡峭變化，多平緩過渡；少一些曲折，多一些順直。另外，在閘門、排氣等處的埋深還要考慮井室的形狀和大小。一般井室對(duì)埋深有最小要求，所以在涉及到井室處的管段的埋深要考慮井室的影響。

　　3.3 附屬構(gòu)筑物 　

　　國家標(biāo)準(zhǔn)圖集對(duì)閘井尺寸的考慮過去主要出于閘閥的尺寸較大，而現(xiàn)在體積較小的蝶閥和新型閘閥被日益廣泛采用的情況下，幾十年一貫制的國家標(biāo)準(zhǔn)圖集就顯得有些跟不上形勢(shì)。國家標(biāo)準(zhǔn)圖集對(duì)支墩的做法，也主要按照剛性接口來考慮的。而如今在用柔性接口的PE100管得到普遍使用的情況下，礦區(qū)應(yīng)該因地制宜，制定適合當(dāng)?shù)厍闆r的支墩和井室圖集。

　　3.4 聚乙烯給水管道在應(yīng)用上應(yīng)注意的事項(xiàng)

　　(1)、室外露天敷設(shè)，有陽光照射的地方，建議做遮蔽措施。

　　(2)、聚乙烯給水管道宜蛇形敷設(shè)，并可隨地形彎曲敷設(shè)，其允許彎曲半徑應(yīng)符合規(guī)程規(guī)定。

　　(3)、PE100管道安裝時(shí)，如果操作空間太?。ㄈ纾汗艿谰?、吊頂內(nèi)施工等），應(yīng)采用電熔式連接方式。

　　(4)、熱熔承插連接時(shí)，加熱溫度不能過高、過長，溫度最好控制在210±10℃，不然會(huì)造成配件內(nèi)擠出的熔漿過多，減少通水內(nèi)徑；承插時(shí)管件或管材接口處應(yīng)清潔干凈，不然會(huì)造成承插口脫開漏水；同時(shí)，要注意控制好管件的角度和方向，避免造成返工。

　　(5)、熱熔對(duì)接連接時(shí)，要求電壓在200～220V之間，如果電壓過高，會(huì)造成加熱板溫度過高，電壓過低，則對(duì)接機(jī)不能正常工作；對(duì)接時(shí)應(yīng)保持對(duì)接口對(duì)齊，不然會(huì)造成對(duì)接面積不夠要求、焊口強(qiáng)度不夠，以及卷邊不對(duì)稱；加熱板加熱時(shí)管材接口處未處理干凈，或加熱板有油污、泥沙等雜質(zhì)，會(huì)造成對(duì)接口脫開漏水；加熱時(shí)間要控制好，加熱時(shí)間短，管材吸熱時(shí)間不夠，會(huì)造成焊口卷邊過小，加熱時(shí)間過長，會(huì)造成焊口卷邊過大，有可能形成虛焊。

　　4 PE100給水管道的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)

　　室外給水管道主要有球墨鑄鐵管、鍍鋅鋼管、PVC-U給水管、PE100管等，PE100給水管道之所以能取得如此快速的發(fā)展和應(yīng)用，還在于PE100管道具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)，下面以一工程實(shí)例說明。

　　石臺(tái)煤礦室外供水管道改造需從2384m外的水源井引入，引入管管徑為DN200。原設(shè)計(jì)為球墨鑄鐵管。按照規(guī)定，需要對(duì)管道系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，我們就對(duì)球墨鑄鐵管和PE100管分別進(jìn)行造價(jià)分析并估計(jì)工程造價(jià)。經(jīng)過比較分析，我們發(fā)現(xiàn)：

　　（1）球墨鑄鐵管的管材價(jià)格為：DN200－296 元/m；PE100管的管材價(jià)格為：DN200－148 元/m。從管材單價(jià)上看，PE100管材的價(jià)格要優(yōu)于球墨鑄鐵管。

　　（2）由于PE100管是采用熱熔連接，施工難度較小，安裝費(fèi)用比球墨鑄鐵管的要低。

　?。?）由于PE100管材的柔韌性比較好，在遇到障礙物或管溝開挖不直的情況下可以不用管件直接鋪設(shè)，但球墨鑄鐵管就不行了，有時(shí)必須用彎頭或之字管之類管件來過渡連接。這樣，在管件部分PE100管就優(yōu)于球墨鑄鐵管。

　?。?）PE100管材采用熱熔對(duì)接連接，接口部位的強(qiáng)度非常好。球墨鑄鐵管采用承插連接，在三通、彎頭等部位要求搗制混凝土加固墩進(jìn)行加固。這方面費(fèi)用自然是選用球墨鑄鐵管的比選用PE100管要高。

　?。?）PE100管材不需要防腐。若給水管道選用球墨鑄鐵管，就要求對(duì)球墨鑄鐵管的內(nèi)、外壁進(jìn)行防腐處理。

　?。?）球墨鑄鐵管進(jìn)行管內(nèi)、外壁防腐處理后，正常的使用壽命為20～25年。而PE100管不存在腐蝕情況，正常的使用壽命為50年。

　　同時(shí)，我們對(duì)分別使用兩種管材的造價(jià)進(jìn)行分析和比較，情況如下表：

　　PE100管道與球墨鑄鐵管材工程造價(jià)比較計(jì)算表 （單位：萬元）

　　從上述造價(jià)分析可以說明，采用PE100管材比球墨鑄鐵管的要節(jié)約36.39萬元。所以，最終石臺(tái)煤礦決定選用聚乙烯PE100給水管材。

　　5 推廣使用PE100管需要注意的幾個(gè)問題

　　（1）、大力加強(qiáng)聚乙烯PE100管的科普教育工作，提高人們對(duì)PE100管的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)PE100管的普及和應(yīng)用。

　　（2）、加強(qiáng)對(duì)管道設(shè)計(jì)人員及施工安裝人員的素質(zhì)培訓(xùn)，因?yàn)镻E100管對(duì)安裝的工藝要求較高，避免因設(shè)計(jì)和施工人員責(zé)任心不強(qiáng)以致出現(xiàn)設(shè)計(jì)問題和不按操作步驟操作而返工。

　　總之，聚乙烯PE100管材在管道中的應(yīng)用，將保證管網(wǎng)更安全，更經(jīng)濟(jì)和更長的使用壽命。

　　參考文獻(xiàn)

　　1 《給水用聚乙烯（PE）管道工程技術(shù)規(guī)范》 . 安徽國通高新管業(yè)股份有限公司

　　2 《給水用聚乙烯（PE）管材國家標(biāo)準(zhǔn)》 . GB/T 13663——2000

　　3 高立新 《我國建筑給水塑料管現(xiàn)狀及發(fā)展前景》2000.8

　　作者：朱克容 男 1972年6月出生 同濟(jì)大學(xué)給排水專業(yè) 安徽省淮北市石臺(tái)煤礦房產(chǎn)管理科 235053

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