聚乙烯（PE）燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)中注意的若干問題

摘 要 介紹了PE管的性能及優(yōu)點(diǎn)，提出了PE管在燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)及施工中應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題。

關(guān)鍵詞 PE（聚乙烯）管；燃?xì)?；設(shè)計(jì)；施工

中圖分類號(hào) TU996 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)071-0182-01

PE（聚乙烯）管做為一種新型的燃?xì)獠牧稀＞推湫阅芏?，具有良好的可焊接性、熱穩(wěn)定情、柔韌性與嚴(yán)密性，易施工，面腐蝕，內(nèi)壁當(dāng)量絕對(duì)粗糙度僅為鋼管的十分之一，使用壽命長（50年）等鋼管無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。目前，PE管在燃?xì)庀到y(tǒng)中運(yùn)用越來越多。在實(shí)際工程中，PE管和鋼管的設(shè)計(jì)也存在著很大差別。本文就庭院低壓PE管網(wǎng)設(shè)計(jì)中遇到的若干具體問題進(jìn)行探討，談?wù)勎覀兊慕?jīng)驗(yàn)和體會(huì)，供同行參考。

1 PE管壁厚及材質(zhì)系列的選擇

根據(jù)PE管的長期靜液壓強(qiáng)度（MRS），燃?xì)庥肞E管材質(zhì)分PE80及PE100兩種，PE100較PE80具有更好的快慢速裂紋抵抗能力及剛度，改善了刮痕敏感度，因此采用PE100制管在相同使用壓力下，可減少壁厚或在相同壁厚下提高使用壓力，壁厚等級(jí)分SDR11和SDR17.6兩種，11和17.6指管材管徑和壁厚比，不同材質(zhì)及壁厚等級(jí)PE管適用最高壓力見下表：

2 PE管工藝計(jì)算

PE管工藝計(jì)算基本和鋼管一致，但需注意燃?xì)庾畲罅魉賳栴}，PE管中容易在彎頭、三通等處因摩擦產(chǎn)生靜電集結(jié)發(fā)生電火花，因此《聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程》中規(guī)定燃?xì)饬看罅魉俨灰鬃叱^20 m/s。

3 PE管道的布置

PE管管道的布置應(yīng)符合GB 50028-2006和CJJ63-2008的規(guī)定。由于庭院管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，受地形限制布置有困難時(shí)，應(yīng)采取有效的防護(hù)措施。如PE管和水管之間的垂直凈距不能符合規(guī)定時(shí)，用40 mm厚的水泥板分割燃?xì)夤芘c水管。特別提出的是PE管與熱力管道之間水平凈距和垂直凈距不夠時(shí)，尤其是對(duì)于直埋而保溫差的熱力管道更要注意，土壤溫度宜在40℃以下，應(yīng)采取有效的隔熱防護(hù)措施。如加設(shè)混凝土套管，必要時(shí)套管內(nèi)填充絕熱材料等。而當(dāng)PE管必須穿越熱力管溝時(shí)，常用50 mm～100 mm厚的隔熱材料包裹管道再套上套管，套管兩端封堵。CJJ63-2008中規(guī)定：PE管埋設(shè)在非車行道下時(shí)最小覆土厚度不得小于0.6 m。由于PE管強(qiáng)度小于鋼管，對(duì)于先敷設(shè)PE管后施工庭院道路的小區(qū)，應(yīng)考慮到外加載荷對(duì)PE管的影響。如在某小區(qū)的施工工地，非車行道下設(shè)計(jì)PE管覆土厚度0.6 m，完工時(shí)試壓試驗(yàn)結(jié)果合格。后來新修小區(qū)道路時(shí)用壓路機(jī)打夯，通氣時(shí)進(jìn)行復(fù)壓，結(jié)果造成強(qiáng)度試驗(yàn)不合格。最終在三通連接處查找到漏氣點(diǎn)，三通、鋼塑過渡接頭、是熔套筒等連接處是PE管系統(tǒng)中薄弱環(huán)節(jié)。因此敷設(shè)PE管道時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大管道的覆土厚度，以保障安全。

如果所用燃?xì)馐菨袢細(xì)?，PE管應(yīng)埋設(shè)在土壤冰凍線以下，還要考慮在管道低位設(shè)置凝水缸。燃?xì)夤艿榔孪蚰椎钠露炔灰诵∮?%。

4 PE管彈性敷設(shè)

由于PE管的線膨脹系數(shù)比鋼質(zhì)管材高十幾倍，根據(jù)PE管的柔性，可蛇形敷設(shè)或隨地形敷設(shè)。但PE管的柔性有它自身的限制，在彎曲后內(nèi)側(cè)出現(xiàn)壓應(yīng)力，外側(cè)出現(xiàn)拉應(yīng)力，長期在附加壓力的作用下也會(huì)出現(xiàn)斷裂。因此PE管彈性敷設(shè)的彎曲半徑不應(yīng)小于25倍的公稱直徑，但當(dāng)彎曲管段上有承口管件時(shí)，允許彈性敷設(shè)彎曲半徑不應(yīng)小于125倍的公稱直徑。

5 引入管的設(shè)計(jì)

引入管的設(shè)計(jì)有三種方法。

1）鋼塑過渡安裝在地上，因地下全是PE系統(tǒng)，可避免地下金屬腐蝕和減少因地面下陷對(duì)立管的不利影響，但是地上PE管部分必須使用套管保護(hù)。

2）PE引入管引入，接彎管式鋼塑過渡接頭，接頭部分在土壤冰凍線以下，鋼管須做防腐處理。這樣做的前提是引入管和熱力管道不能交錯(cuò)分布，避免和熱力管垂直交叉，或采取相應(yīng)措施，保證PE管和熱力管之間的安全間距。

3）鋼管引入，也就是樓前干管是PE管，引入管三通后接直管式鋼塑過渡接頭，而后用鋼管引入，鋼管須做防腐處理，這是目前常用方法。

6 鋼塑過渡接頭的連接

鋼塑過渡分為法蘭式鋼塑過渡和一體式鋼塑過渡接頭。

法蘭式鋼塑過渡實(shí)際上是PE法蘭和鋼法蘭的組件。PE法蘭通常采用注塑工藝制造，鋼法蘭一般采用鍍鋅或噴塑防腐，墊片一般采用丁腈橡膠墊片。采用法蘭式鋼塑過渡時(shí)，所有金屬部分如螺栓等進(jìn)行有效防腐后可直接埋地，根據(jù)目前使用情況統(tǒng)計(jì)，連接法蘭處最容易出現(xiàn)腐蝕漏氣事故，所以最好做法蘭井，便于檢查及維修。

鋼塑過渡接頭鋼管段與鋼管焊接時(shí)，嚴(yán)禁焊接高溫傳到PE端，使預(yù)應(yīng)力釋放產(chǎn)生泄露，在鋼塑過渡段應(yīng)采取降溫措施。通常做法是用濕毛巾裹住鋼塑過渡鋼管端，焊接時(shí)在濕毛巾上不斷加水冷卻，降低溫度，保證焊接質(zhì)量。鋼塑過渡接頭連接后對(duì)接頭進(jìn)行防腐保護(hù)，可直接埋地。鋼塑過渡是PE管道系統(tǒng)中強(qiáng)度較薄弱點(diǎn)之一，受外力的拉扭，容易出現(xiàn)漏氣等事故，所以設(shè)計(jì)和安裝時(shí)盡量采取鋼塑過渡接頭水平安裝，減小應(yīng)力保證安全。

7 電熔與熱熔對(duì)接的選擇

電熔連接是PE管連接的最佳方法之一。不僅操作方便，而且安全可靠，但電熔管件成本較高。電熔管件連接可用于不同級(jí)別PE管材和不同壁厚管材的連接。

熱熔對(duì)接易用于壁厚6 mm以上管材的連接。因?yàn)閷?duì)接壁厚太小的管材，管材的不圓度和中心線的錯(cuò)邊會(huì)令焊接口的面積大大減少，影響焊接質(zhì)量。熱熔對(duì)接技術(shù)一般用于具有相近熔融指數(shù)的管材或管件，管材厚度亦相同。在設(shè)計(jì)中通常規(guī)定公稱直徑小于等于90 mm的PE管道采用電熔連接，公稱直徑大于90 mm的PE管道采用熱熔連接。

8 示蹤線的敷設(shè)

PE管是電不良導(dǎo)體，用傳統(tǒng)的管線定位方法無法找到，用地面雷達(dá)可以找到，但造價(jià)太高，目前通常用金屬示蹤線隨管敷設(shè)。示蹤線應(yīng)緊貼管道正上方敷設(shè)，間隔一定的間距用非導(dǎo)電材料與管道固定。示蹤線應(yīng)保持連續(xù)，接頭應(yīng)用工具夾緊，保證連接后導(dǎo)電性能不受影響。接頭裸露處采用絕緣橡膠膠布纏繞，保證絕緣良好。示蹤線的引出點(diǎn)應(yīng)位于調(diào)壓柜、調(diào)壓箱或隨引入管引出地面，引出的示蹤線保留1 m～2 m。示蹤線的長度應(yīng)控制在一定范圍之內(nèi)，保證導(dǎo)電性能良好。示蹤線宜選S≥25 mm2銅線。

參考文獻(xiàn)

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[2]聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程[J].CJJ63-2008.

作者簡介

張勇，工程師，從事城市燃?xì)夤こ淌嗄?，現(xiàn)任西寧中油城市燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)咨詢有限公司總經(jīng)理。