PE管在首钢京唐公司给水系统中的应用.pdf
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1、P E管在首钢京唐公司给水系统 中的应用 唐智新 吴礼云 牛五一 冯连猛 ( 首钢京唐钢铁联合有限责任公司) 摘要结合 P E管在首钢京唐公司给水管道工程中的应用情况,介绍了该管材的性能优点及施工技术, 并指 出了在施工过程 中应注意 的问题 。 关键词P E管给水系统吹沙造地 Th e Ap p l i c a t i o n o f P E P i p e l i n e i n W a t e r S u p p l y S y s t e m o f S h o u g a n g J i n g t a n g Un i t e d I r o n a n d S t e e l C
2、o ,Lt d TANG Zh i x i n W U L i y u n NI U W u y i F ENG Li a n me n g ( S h o u g a n g J i n g t a n g U n i t e d I r o n a n d S t e e l C o ,L t d ) Ab s t r a c t B a s e d o n t h e a p p l i c a t i o n o f P E p i p e l i n e i n wa t e r s u p p l y s y s t e m o f S h o u g a n g J i n g
3、t a n g U n i t e d I r o n a n d S t e e l C o ,L t d ,t h e p r o p e r t y a n d t h e a d v a n t a g e s o f P E p i p e,a n d t h e i n s t a l l a t i o n t e c h n o l o g y a r e i n t r o d u c e d An d t h e a t t e n t i v e p r o b l e ms i n c o n s t r u c t i o n p r o c e s s a r e
4、p u t f o r w a r d Ke y Wo r d s PE p i p e, wa t e r s u p p l y s y s t e m , ma k i n g l a n d b y fil l i n g s a n d 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 ( 简称首 钢京唐公司)位于河北省唐山市曹妃甸工业区, 是 国家 “ 十一五 ”重点项 目。曹妃甸工业 区是 吹沙造地形成 的陆地 ,在这样的地基上进行埋地 管网建设必须考虑地基不均匀沉降及海水腐蚀对 管道可能造成的危害。因此 ,选择适合的管材在 埋地管网建设 中至关重要 。 目前 ,给水管道主要 有 P E ( 聚乙烯
5、 ) 管、 U P V C ( 硬聚氯乙烯 )管 、钢管 、灰 口铸铁管 、 玻璃钢夹砂管及球墨管等。P E管因综合造价低、 施工方便、水力条件好 、无毒 、耐腐蚀 、耐低温 及抗机械振动等优点而成为给水工程较为理想的 管材。 1 P E管规格及性能优点 1 1 P E管规格 P E管按密度可分为低密度 ( L D P E)管 、线 型低密度 ( L L D P E)管 、中密度 ( MD P E)管 和 高密度 ( H D P E )管,其中,L D P E管和 L L D P E 管的密度均为 0 9 0 0 0 9 3 0 g c m , M D P E管的 密度为 0 9 3 0 0
6、9 4 0 g c m ,H D P E管的密度为 0 9 4 00 9 6 5 c m 。 目前 ,国际上根据 P E管 的长期静液压强度 ( M R S )对管材进行分类和 命名,P E 管 材 可 分 为 P E 3 2 、P E 4 0 、P E 6 3 、 P E 8 0和 P E I O 0五个等级。根据结构形式不同, 又可将 P E管分为单层实壁管 、双层实壁管、双 壁波纹管和螺旋缠绕管等。其中 ,双壁波纹管和 螺旋缠绕管主要由 H D P E原料加工而成 ,主要应 用于城市排水 ;单层 实壁 H D P E 管主要应用 于 城市供水及城市燃气输送 ,单层实壁 L D P E管则
7、 大量用作农用排灌管道和工业普通管道。 1 2 P E管性能优点 P E管的性能优点有以下几个方面 : 1 )耐腐蚀。由于 P E分子没有极性 ,所 以 P E管的化学稳定性好 ,不会发生腐烂、生锈或 电化学腐蚀现象,可耐多种化学物质的腐蚀 ,在 土壤 中存在的化学物质不会对管道造成损坏。此 唐智新 :2 0 0 7年 毕业于西安建筑科 技大学 ,硕士 ,现在 首钢京唐钢铁联合有 限责任 公司能源部从 事综合 管网技术管理工作 ,工程师 。收稿 2 0 0 9 - 0 4 2 0 外 ,P E管也不滋 生细菌 ,且不结垢 ,因此其流 通面积不会随运行时间的增加而减小, 属于环保 型产 品 。
8、2 )密封性好。P E管道主要采用熔接方式 ( 热熔或电熔)连接,本质上保证了接 口材质、 结构与管体本身的同一性 ,实现了接 口与管材的 一 体化。文献 1 指出,P E管道接 口的抗拉 强度及爆破强度均高于管材本体 ,可有效抵抗内 压力产生的环向应力及轴向拉伸应力。因此,与 橡胶圈类接口或其他机械接口相比,P E管道不 存在 因接 口扭曲造成泄漏 的危险。 3 )高韧性。P E管是一种高韧性的管材,其 断裂伸长率一般超过 5 0 0 ,对管基不均匀沉降 的适应能力非常强。另外 ,P E 管具 有优 良的抗 震性能 ,在 1 9 9 5年 日本神户地震 中,P E燃气管 和供水管是惟一未被破
9、坏的管道系统。 4 )优良的挠性。P E管轴向可略微挠曲,因 此,工程上可通过改变管道走向的方式绕过障碍 物, 可以不用管件而直接铺在略微不直的沟槽 内, 且不受地面一定程度不均匀沉降的影响。 5 ) 良好的抵抗刮痕能力。刮痕会 造成材料 的应力集 中,从而引发管道的破坏 ,管材抵抗刮 痕的能力与管材的慢速裂纹增长 ( S C G)行为关 系密切。 P E 8 0等级的P E管具有较好的抵抗 S C G 的能力和耐刮痕能力 ,而 P E 1 0 0等级 的 P E管则 具有更加 出色的抵抗刮痕能力 J 。 6 ) 良好的快速裂纹传递抵抗能力 。管道发 生开裂时, 裂纹会以很快的速度传递 ,瞬间
10、就可 能使管道破坏,后果不堪设想。实践表明,在塑 料管道中,P E管道抵抗裂纹传递的能力强于其 他管道。 7 )使用寿命长。在不受阳光紫外线照射条 件下, P E管的使用年限可达 5 0年以上。 8 )耐磨性能好 。德 国曾用试验证明 ,P E管 的耐磨性甚至比钢管还要高几倍 。 9 )流通能力大,经济优势明显。P E管内壁 光滑、不结垢 ,其内表面当量绝对粗糙比值是钢 管的 1 2 0 , 相同管径、相同长度和相同压力下的 P E管与钢管相比,其流通能力高约 3 0 ,因此 经济优势 明显。与金属管道相 比,P E管道可减 少工程投资约 1 3( 6 2 o o m m以上的 P E管成本
11、略高) ,且可盘卷的小口径 P E管可进一步降低 工程造价 。 l O )连接方便 ,施工简单 ,敷设 方法多样。 P E管管体轻,搬运方便 ;易焊接,焊接 口少; 当管线较长时可使用盘管 ( 一般指 管径 小于 6 3 m m的 P E管)敷设。P E管对管沟的要求远低于 钢管对管沟的要求,而且当施工条件受限时,可 采用 电熔焊接 。另外 ,可采用管沉人的方法在水 底敷设,显著降低了施工难度,减少了工程费用。 1 1 )耐低温性及抗 冲击性好 。P E管具有 良 好的耐低温性能 ,可在 一 6 0 以上范围内安全 使用。而且,P E管还具有良好的抗冲击性 ,即 使 2倍于公称压力 的水锤也不
12、会对管道造成任何 伤害。 2 P E管道施工技术 P E管道的施工 工艺流程为 :施工前 的技术 准备一管沟开挖一管道敷设一管道连接一管道试 压一 管道冲洗一管槽 回填 。 2 1 施工前的技术准备 施工前的技术准备有以下几个方面 : 1 )施工前应熟悉、掌握施工图纸,准备好 相应 的施工机具。 2 )确定工程标准水准点和 坐标 桩号 ,对工 程定位加以引入,根据标准定位对坐标及高程进 行复核 ,确保准确无误 。 3 )对操作人员进行上 岗培训 ,培训合格后 才能进行施工作业。 4 )按照标准对管材及管件进行验收。 2 2 管沟开挖 由于首钢京唐公司所处的特殊地质条件,地 下水位过高,在管沟开
13、挖之前必须进行降水,根 据不同位置管道埋深的不同,可以采取不同的降 水方法。对于较浅 ( 深度低 于 3 m)的管沟 ,可 采取简便易行的普通明沟和集水井排水的施工方 法 ( 在开挖基坑的一侧、两侧或四侧,或在基 坑中部设置排水明沟,在四角或每隔 2 03 0 m 设一集水井,使地下水流汇集于集水井内,再用 水泵将地下水排出基坑外 ) ;对 于较深的管沟 ( 深度大于 3 m 的沟槽和基坑) ,可选择管井降 水的施工方法。在管沟开挖过程中必须注意以下 几点 : 1 )地下 水位高于开挖 沟槽底高程 的地 区, 地下水位应降至槽底以下 0 3 0 5 m。 2 )采用人工配合机械进行开挖。开挖沟
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