农村饮水安全巩固提升工程_PE管在宿豫区农村饮水安全工程中的应用
时间：2019-04-09 03:28:35 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：2008年以前宿豫区大部分供水管线采用PVC管，出现大量漏损现象，为了保证农村饮水要求，综合考察对比各种材料后，此次工程采用了PE管材，该管材具有良好的物理化学性能、流通能理强、连接牢固、运输方便等优点。极大的满足了饮水安全的要求。
关键词：宿豫区；饮水安全；PE管材；开挖；热熔
1、工程概况
宿迁市宿豫区位于江苏省西北部，淮河流域沂沭泗水系下游，宿豫区境内多为黄泛冲积平原，地势较为平坦。气候属温带季风气候。
2005年以前，宿豫区农村主要是通过卫生改水解决全区人民的饮水问题，2008年宿豫区开始实施农村饮水安全工程。截至2008年，全区农村总人口63.05万人，其中：集中供水人口44.1491万人，分散式供水人口18.8054万人，集中式供水水厂175座。现有大部分乡镇水厂都是卫生改水期间发展起来的简易自来水厂，水厂设备简陋，没有安装消毒设备，管道材料都是采用PVC管，漏损严重，供水保证率和水质保障程度都不高，大部分水厂的供水水质达不到农村饮水安全的要求。
由于PVC承压能力弱、受温度影响大、抗冲积性能差，在施工中尤其容易受到破坏。在综合管网交叉施工时，人工、机械器具足以对其造成不同程度破坏，导致管路不通。管道回填时，PVC管也常因管道部分架空或遭较大坚硬物压迫而破损。
结合以上特点，在实施农村饮水安全工程中，积极探索新技术、新工艺、新设备势在必行。PE管材的应用不仅弥补了PVC管材的缺陷，同时也节约了工程成本。
2、PE管材的优点
与以前所使用的钢管和PVC管相比，采用PE管具有以下优点：
（1）优异的物理性能。有较好的柔韧性，不吸水，无毒无味，优良的电绝缘性和常温下良好的耐酸、碱、盐、有机溶剂，耐寒性好，耐蠕变性能佳。且具有优良热熔连接性能的特点，有利于安装。
（2）耐腐蚀、不结垢。PE给水管材是一种非极性结构的高分子材料,具有较好的耐化学性。与水中和土壤中的所有离子和建筑物内的化学物质均不起化学作用,具有抗酸碱腐蚀能力、不生锈、不结垢、耐老化、不滋生微生物、不产生异味和絮凝物、不会使水质变色等优点,符合卫生规定,是饮用水输送的理想管材。此外，它也不会促进藻类、细菌或真菌生长，地埋管在-60℃——60℃温度范围内可安全使用50年以上。
（3）韧性、挠性好，对地基和地形变化有较强的适应性。PE管是一种高韧性管材，其断裂伸长率一般超过50％，对基础不均匀沉降和错位的适应能力非常强。另外，PE管的挠性使PE管可以盘卷（尤其是管径小的PE管），减少了大量连接管件。PE管的走向容易按照施工方法的要求进行改变。在施工时，可在管子允许的弯曲半径内绕过障碍物，降低施工难度。
（4）流通能力大，经济上合算。PE管内壁光滑，不结垢。PE管内表面当量绝对粗糙比值是钢管的1/20，相同管径、相同长度、相同压力下的PE管流通能力要比钢管大30％左右，因此经济优势明显。与金属管道相比，PE管道可减少工程投资三分之一左右。
（5）施工方便。PE管管体轻，搬运方便，当管线较长时可使用盘管铺设，PE管沟要求远比钢管沟要求低。另外可采用管沉入的方法在水底铺设，大大降低了施工难度和工程费用。
（6）连接牢固、密封性好。由于聚乙烯具有良好的热熔性,能保证接口材质结构与管体本身的同一性,实现了接头与管材的一体化,熔接接头泄露率比金属管道显著降低。其接口的抗拉强度与爆破强度均高于管材本身，可有效抵抗内压力产生的环向应力和轴向应力。因此，与橡胶圈接头或其他机械接头相比，不存在接头扭曲造成的泄露危险，密封性能十分良好。
（7）抗应力开裂性好，PE管具有较低的缺口敏感性，良好的抗剪切能力和优异的抗刮痕能力。
（8）低温抗冲击性好：PE管的低温脆化温度极低，可在-60℃—60℃温度范围内安全使用。
3、管道的安装和使用
3.1管槽开挖
结合当地土质，管道沟土方开挖采用梯形断面形式开挖，开挖边坡控制在1:0.5，管操开挖深度控制在0.8~1.0米，且埋深不小于0.7米，沟槽底宽控制在0.4~0.7米（具体宽度根据管径而定），按照从上至下分段退挖方式进行，将用于回填土方集中堆放在管沟外侧，各个部位的土方一次开挖完成。开挖过程中，经常校核测量开挖平面位置、水平标高、控制桩号、水准点和边坡坡度等是否符合要求。
本次工程主管网沟槽开挖采用挖掘机，入户支沟采用人工开挖，土方就近存放，根据挖填平衡，调配好土方堆放量，减少土方外运。挖土至设计标高时应及时检查沟深、沟宽和土质情况，以保证铺管质量。 沟底保持平直，不得超挖。如发现超挖，其覆土要超高并夯实至设计标高。挖土至沟底设计标高时应做到当天铺管，否则保留适当深度厚土层，待铺管当天开挖。
3.2 PE管材、管件之间的连接
PE管材、管件之间的连接一般有热熔连接、电熔连接及机械连接,本次施工过程中全部采用热熔连接。热熔连接又分为热熔承插连接和热熔对接连接,DN63管道以下(包括DN63)采用热熔承插连接,DN100以上采用热熔对接连接。热熔连接要采用相应的专用连接工具,连接时严禁明火。连接前要让两根管材处在同一轴线上。
a. 热熔承插连接方法:将匹配的内表面和外表面同时加热到粘流态,拆去加热工具,将外表面插入内表面形成承插搭接。其连接的界面是柱状面。
b. 热熔对接连接方法:将管径相同两根管材用加热板加热到粘流状态后,移开加热板,再给连接面施加一定的压力,并在此压力状态下冷却固化,形成牢固的连接。
3.3土方回填
管道安装铺设完毕后，应尽快回填，回填的时间宜在一昼夜中最冷的时刻，回填土不应有砾石，冻土块及其他物体。
管道穿越不良地质地段或沟槽开挖放坡不能出现塌方，过大的突发荷载会造成管道变形，应及时消除塌方造成的过量荷载，待管材恢复原形后再按要求回填，防止管道永久变形，影响以后正常运行及维修。
在管道铺设的同时宜用符合要求的原土回填管道两肋，每次回填的高度为0.20m，人工捣实后再回填第二层，直至回填到管顶以上0.5m处。在回填过程中，管道下部与管底间空隙必须填实，防止出现空穴造成管道受力不均，引起管道变形，导致接口破坏造成漏水。管道接口前后0.4m范围内不得回填，以便观察试压时是否漏水。
在管道试压前，管顶以上回填土厚度不小于0.3m，以防试压时管道系统产生推移，造成漏水。
试压合格后的大面积回填，宜在管道内充满水的情况下进行。管顶0.5m以上部分可回填原土并夯实。采用机械回填时，机械不得在管道上行驶。
3.4 试压试验
（1）给水管道的试验压力，应为管道系统设计工作压力的1.2倍。
（2）热熔连接的管道，应在接口完成超过24小时以后进行压力试验，一次水压试验的管道总长度不宜大于500米。
（3）水压试验之前，管道应固定牢固，接头须明露，除阀门外，支管端不应连接卫生器具和配水件。
（4）加压宜用手压泵，泵和测压力的压力表应装设在管道系统的底部最低点（不在最低点时应折算几何高差的压力值），压力表精度为0.01Mpa。
（5）管道注满水后，排出管内空气，封堵各排气出口，进行水密性检查。
（6）缓慢升压，升压时间不应小于10min，升至规定试验压力（30min内，允许2次补压试验压力），稳压1h，检查应无渗漏，压力降不得超过0.06Mpa。
（7）在设计工作压力的1.2倍状态下，稳压10min,压力降不得超过0.05Mpa，同时检查无发现渗漏，水压试验为合格。
3.5管道的清洗和消毒
（1）给水管道系统在验收前应进行冲洗，冲洗水总流量可按系统进水口处的管内流速为2m/ s计，从下向上逐层打开配水点龙头或进水阀的计划当量不应大于改管段的计算当量的1/4。放水冲洗后切断进水，打开系统最低点的排水口将管道内的水放完。
（2）管道冲洗后，用含20~30mg/L游离氯的水灌满管道，对管道进行消毒。消毒水滞留24h后排空。
（3）管道消毒后打开进水阀门向管道供水，打开配水点龙头适当放水，在管网最远配水点取水样，经卫生监督部门检查合格后方可交付使用。
4、结束语
通过 PE 管在宿豫区农村饮水安全工程中的成功应用，可以看出PE产品在经济上和技术上很大程度上符合农村饮水安全管网铺设的要求，其优异的物理和化学性能以及其节约施工综合费用等独特优点，使其必将在给供水工程，尤其是当前全国广泛开展的农村饮水安全工程中得到更为广泛的应用。
参考文献：
[1] 李龙昌，王彦军，李永顺，等．《管道输水工程技术》［M］．.北京：中国水利水电出版社，1998．
[2] GB50268-97．《给排水管道工程施工及验收规范》［S］．北京：国家技术监督局，1997．
[3] 张营灏，井然。《硬聚乙烯（PVC-U）管材在农村饮用水源井工程中的应用》。江苏水利，2010
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