聚乙烯管材在矿区的推广和应用

摘要： 聚乙烯（PE100）管材在建筑中的设计理论和施工技术等方面取得了很大的发展和完善，并积累了丰富的实践经验，促使聚乙烯管材在建筑给排水管道工程中占据了相当重要的位置，并形成一种势不可挡的发展趋势。PE100管是采用先进的生产工艺和技术，通过热挤塑而成型，具有耐腐蚀、内壁光滑、流动阻力小、强度高、柔韧性好、重量轻、卫生等特点。这里结合本人和矿区的工作实践谈几点体会。
关键词： 室外给水管道工程设计 聚乙烯管材的应用

　　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

　　由于过去在设计、施工、管材等方面的种种原因，使淮北矿业集团老矿区供水系统存在着亟待解决的问题。原敷设的无内衬管道已基本腐蚀，管道内壁结垢现象严重，当水压水量波动时就容易形成“红水”（铁锈水），严重影响了矿区的生产生活，成了综合环境看不见的死角，工矿企业单位及居民要求改善水质的呼声非常强烈。淮北矿业集团为解决老矿区的饮用水卫生和供水安全，列出专项资金进行供水管网改造。

　　2 供水管道腐蚀的现状

　　矿区的水质为什么会引起普遍反响？除了百姓生活水平提高及企业对水质的较高要求外，自来水在输送过程中受到管道的“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蚀产生的锈蚀物。为此，我们对全矿区的供水管道，根据不同的使用年限、不同的管材、管径等因素，选择了几个调查点，对管道内壁的腐蚀情况进行了取样调查，从调查的情况分析，凡是没做内衬的管材，使用５年以上均百分之百地被锈蚀，尤其是普通铸铁管材更为明显，结出3ｃｍ高的锈瘤。从管道中取出的锈块，大的约有６厘米，可见管道腐蚀的严重性。供水管道内部严重的腐蚀结垢，在流速偏低或滞留水的管网末端，一旦管内水流改向或突然加快时会引起水浑浊、发黄。内部结垢还造成管径断面缩小，有的ＤＮ１００管径的断面仅相当ＤＮ8０管径的断面或者更小，严重影响管网水质及输水能力。管道缩径很厉害，影响水质水压，加大了管网运行负荷。早期管网（１９９０年以前）铺设的供水管道所使用的管材大都以普通铸铁管和镀锌钢管为主，并很少有内衬。这些受腐蚀管线成了矿区供水水质的最大污染源，也严重的影响供水安全。　

　　3 供水管网改造中聚乙烯管材（PE100）的推广和应用

　　目前，在给排水管道系统中，塑料管材逐渐取代了铸铁管和镀锌钢管等传统管材成为了主流使用管材。塑料管和传统管材相比，具有重量轻，耐腐蚀，水流阻力小，节约能源，安装简便迅速，造价较低等显著优势，受到了管道工程界的青睐。同时，随着石油化学工业的飞速发展，塑料制造技术的不断进步，塑料管材产量迅速增长，制品种类更加多样化。而且，塑料管材在建筑中的设计理论和施工技术等方面取得了很大的发展和完善，并积累了丰富的实践经验，促使塑料管材在建筑给排水管道工程中占据了相当重要的位置，并形成一种势不可挡的发展趋势。这里结合本人和矿区的工作实践谈几点体会。

　　3.1 平面布置 　　

　　相关规范中提出配水管线尽量布置在道路外侧。实际工作中，矿区出于对所有地下管线的综合考虑，有可能安排在机动车道或慢车道下。随着矿区道路等级的逐渐提高，以及地下管线的复杂程度的提高，应考虑适当多增加一些甩口，以满足矿区美化和生产生活的需要。同时供水主干管上也不宜开口过多，可考虑结合地下旁通式消防甩口。如果给水管线布置在车道下面，最好尽量减少在车道上做井。除必不可少的干线闸、排气等井外，像分线闸、地下旁通式消防井等尽量甩到便道上。国外的道路一般比较整洁，在这方面值得我们学习。

　　3.2 埋深 

　　城市管线综合规划一般都本着“有压让无压”的原则。设计部门在管线交叉时，喜欢将给水管线深埋；而矿区在满足冰冻和荷载的情况下，出于维护和造价的考虑，喜欢浅埋。在实际工作中，矿区地下管线越来越复杂，给水管线在不断穿越其他管线后，可能会造成给水管道频繁的上下起伏。不仅会增加很多的排气、增大水头损失，还可能增加隐患点。所以在管线穿越障碍时，尽量从全段角度综合考虑，局部上返还是下返，少陡峭变化，多平缓过渡；少一些曲折，多一些顺直。另外，在闸门、排气等处的埋深还要考虑井室的形状和大小。一般井室对埋深有最小要求，所以在涉及到井室处的管段的埋深要考虑井室的影响。

　　3.3 附属构筑物 　

　　国家标准图集对闸井尺寸的考虑过去主要出于闸阀的尺寸较大，而现在体积较小的蝶阀和新型闸阀被日益广泛采用的情况下，几十年一贯制的国家标准图集就显得有些跟不上形势。国家标准图集对支墩的做法，也主要按照刚性接口来考虑的。而如今在用柔性接口的PE100管得到普遍使用的情况下，矿区应该因地制宜，制定适合当地情况的支墩和井室图集。

　　3.4 聚乙烯给水管道在应用上应注意的事项

　　(1)、室外露天敷设，有阳光照射的地方，建议做遮蔽措施。

　　(2)、聚乙烯给水管道宜蛇形敷设，并可随地形弯曲敷设，其允许弯曲半径应符合规程规定。

　　(3)、PE100管道安装时，如果操作空间太小（如：管道井、吊顶内施工等），应采用电熔式连接方式。

　　(4)、热熔承插连接时，加热温度不能过高、过长，温度最好控制在210±10℃，不然会造成配件内挤出的熔浆过多，减少通水内径；承插时管件或管材接口处应清洁干净，不然会造成承插口脱开漏水；同时，要注意控制好管件的角度和方向，避免造成返工。

　　(5)、热熔对接连接时，要求电压在200～220V之间，如果电压过高，会造成加热板温度过高，电压过低，则对接机不能正常工作；对接时应保持对接口对齐，不然会造成对接面积不够要求、焊口强度不够，以及卷边不对称；加热板加热时管材接口处未处理干净，或加热板有油污、泥沙等杂质，会造成对接口脱开漏水；加热时间要控制好，加热时间短，管材吸热时间不够，会造成焊口卷边过小，加热时间过长，会造成焊口卷边过大，有可能形成虚焊。

　　4 PE100给水管道的经济性评价

　　室外给水管道主要有球墨铸铁管、镀锌钢管、PVC-U给水管、PE100管等，PE100给水管道之所以能取得如此快速的发展和应用，还在于PE100管道具有经济实用的特点，下面以一工程实例说明。

　　石台煤矿室外供水管道改造需从2384m外的水源井引入，引入管管径为DN200。原设计为球墨铸铁管。按照规定，需要对管道系统进行经济性比较，我们就对球墨铸铁管和PE100管分别进行造价分析并估计工程造价。经过比较分析，我们发现：

　　（1）球墨铸铁管的管材价格为：DN200－296 元/m；PE100管的管材价格为：DN200－148 元/m。从管材单价上看，PE100管材的价格要优于球墨铸铁管。

　　（2）由于PE100管是采用热熔连接，施工难度较小，安装费用比球墨铸铁管的要低。

　　（3）由于PE100管材的柔韧性比较好，在遇到障碍物或管沟开挖不直的情况下可以不用管件直接铺设，但球墨铸铁管就不行了，有时必须用弯头或之字管之类管件来过渡连接。这样，在管件部分PE100管就优于球墨铸铁管。

　　（4）PE100管材采用热熔对接连接，接口部位的强度非常好。球墨铸铁管采用承插连接，在三通、弯头等部位要求捣制混凝土加固墩进行加固。这方面费用自然是选用球墨铸铁管的比选用PE100管要高。

　　（5）PE100管材不需要防腐。若给水管道选用球墨铸铁管，就要求对球墨铸铁管的内、外壁进行防腐处理。

　　（6）球墨铸铁管进行管内、外壁防腐处理后，正常的使用寿命为20～25年。而PE100管不存在腐蚀情况，正常的使用寿命为50年。

　　同时，我们对分别使用两种管材的造价进行分析和比较，情况如下表：

　　PE100管道与球墨铸铁管材工程造价比较计算表 （单位：万元）

　　从上述造价分析可以说明，采用PE100管材比球墨铸铁管的要节约36.39万元。所以，最终石台煤矿决定选用聚乙烯PE100给水管材。

　　5 推广使用PE100管需要注意的几个问题

　　（1）、大力加强聚乙烯PE100管的科普教育工作，提高人们对PE100管的认识，促进PE100管的普及和应用。

　　（2）、加强对管道设计人员及施工安装人员的素质培训，因为PE100管对安装的工艺要求较高，避免因设计和施工人员责任心不强以致出现设计问题和不按操作步骤操作而返工。

　　总之，聚乙烯PE100管材在管道中的应用，将保证管网更安全，更经济和更长的使用寿命。

　　参考文献

　　1 《给水用聚乙烯（PE）管道工程技术规范》 . 安徽国通高新管业股份有限公司

　　2 《给水用聚乙烯（PE）管材国家标准》 . GB/T 13663——2000

　　3 高立新 《我国建筑给水塑料管现状及发展前景》2000.8

　　作者：朱克容 男 1972年6月出生 同济大学给排水专业 安徽省淮北市石台煤矿房产管理科 235053

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