PE管爆裂解決及預(yù)防措施

一高壓聚乙烯管道以及管材爆裂安全事故剖析

在這一舉動(dòng)三例各自在《建筑科學(xué)》和《世界華商經(jīng)濟(jì)年鑒·城鄉(xiāng)建設(shè)》刊物上報(bào)導(dǎo)的安全事故案例。

案例一：

在廣東廣東省東莞市某居民小區(qū)，住宅小區(qū)戶外給排水管道選用聚乙烯管，管道關(guān)鍵沿道馬路邊道路綠化鋪裝，管經(jīng)80mm下列選用熱融承插連接，80-150mm選用熱融連接。自2008年交付后，四年內(nèi)共產(chǎn)生爆裂 安全事故132起，均值每一個(gè)月產(chǎn)生2次之上安全事故。案例二：廣州市南沙區(qū)某住宅小區(qū)在在交付使用一年后，五個(gè)月內(nèi)埋地高壓聚乙烯排水管道相繼發(fā)生18處滲水、爆裂難題。PE管道DN100-250Mm,在其中15處為接管段連接接口或者管段拐彎接口。這兩個(gè)案例中，爆裂 安全事故經(jīng)常產(chǎn)生，后經(jīng)調(diào)研分析了梳理了以下幾個(gè)方面緣故：      1.PE管生產(chǎn)商生產(chǎn)制造的PE管品質(zhì)有什么問題，并沒有選用HDPE原材料開展生產(chǎn)制造，造成 管件的級(jí)別較低；有的生產(chǎn)廠家則沒有按要求生產(chǎn)制造，為降低成本，擅自加上了再生料，而再生料中高壓聚乙烯生物大分子鏈早已有一部分破裂，這會(huì)造成PE管太早的脆化；管件在運(yùn)送或工程施工全過程含有的被劃傷或者被毀壞，沒有及時(shí)處理或者拆換，只是再次用以鋪裝。     

 2.在工程施工全過程中，管道聯(lián)接加工工藝不按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定實(shí)際操作。在管道聯(lián)接進(jìn)行后，水壓試驗(yàn)階段徇私舞弊，沒有做到要求管道實(shí)驗(yàn)工作壓力規(guī)范。實(shí)際上在管道聯(lián)接工程施工層面，HDPE 管道系統(tǒng)軟件具備下列優(yōu)勢(shì)：

（1）聯(lián)接靠譜：高壓聚乙烯管道系統(tǒng)軟件中間選用電熔管件、熱融方法聯(lián)接，連接頭的抗壓強(qiáng)度會(huì)高過管道本身抗壓強(qiáng)度。

（2）抗地應(yīng)力裂開性好：HDPE具備低的空缺敏感度、高的剪切強(qiáng)度和出色的抗劃痕工作能力，耐自然環(huán)境地應(yīng)力裂開特性也十分突顯。（3）可柔性強(qiáng)：HDPE 管道的軟性促使它非常容易彎折，工程項(xiàng)目上可根據(jù)更改管道邁向的方法繞開阻礙物，抗路面振動(dòng)工作能力強(qiáng)。HDPE管具備的這種特點(diǎn)，針對(duì)有一些工程項(xiàng)目很有可能發(fā)生輕微的不勻稱地基沉降，設(shè)計(jì)方案采用了這類接口靠譜、抗地應(yīng)力裂開性好、可柔性強(qiáng)的HDPE管材，是有效的。但實(shí)例抽出難題的絕大部分剛好是應(yīng)當(dāng)“抗壓強(qiáng)度高過管道本身”的連接頭部位。表明接口工程施工極可能是不過關(guān)的。     

 3.管道的填砂及回填夯實(shí)沒有按照規(guī)定實(shí)際操作。有的施工單位乃至未做管道水壓試驗(yàn)便一次回填土及時(shí)，回填質(zhì)中有城市垃圾、料石也未做解決；施工單位為降低成本也為按要求層次壓實(shí)，管道左右都沒有回填土砂或者回填土砂不足，那樣就不可以具有非常好的維護(hù)管道的功效。特別是在當(dāng)管道接口工程施工不過關(guān)時(shí)，因?yàn)槁访娌粍蚍Q地基沉降，就很可能導(dǎo)致接口裂開，產(chǎn)生滲水或爆裂 安全事故。二PE管與金屬軟管聯(lián)接的安全事故剖析及預(yù)防措施005年底，上海市一部分地域突遭寒潮來襲，路面溫度降低至-5℃，十二天內(nèi)突發(fā)性的低溫使某公司供水管道網(wǎng)持續(xù)發(fā)生三次大口徑管道爆裂安全事故，漏水流量很大。產(chǎn)生爆裂 安全事故的供電管道全是在2005年中下旬完工的新創(chuàng)建工程項(xiàng)目（通水管道），PE管規(guī)格500-700Mm，另外爆裂部位均產(chǎn)生在非開挖頂管定項(xiàng)轉(zhuǎn)穿越重生加工工藝工程施工的高壓聚乙烯管道與直路球墨鑄鐵管結(jié)合處，為球墨鑄鐵零配件掉下來造成的，并且所有是PE管道的縱向偏移，管道接口擺脫間距很大。      

相關(guān)企業(yè)小結(jié)而且梳理了以下六點(diǎn)一同特性：

1.處拉斷部位，為PE管道與球墨鑄鐵管道的接口聯(lián)接；

2.接口零配件掉下來部位（承插孔）均為靠高壓聚乙烯管道一邊，主要表現(xiàn)PE管道的受寒后縱向收縮狀況而造成的偏移，偏位間距很大；

3.高壓聚乙烯管道應(yīng)用的是非開挖頂管定項(xiàng)鉆入穿越重生加工工藝，均選用熱融連接聯(lián)接，管道末梢神經(jīng)安裝法蘭盤；

3.執(zhí)行管道和產(chǎn)生 安全事故當(dāng)日溫度溫度差做到30~35℃；

4.管道鋪設(shè)深度1.一米（管抵到路面），該接口連接點(diǎn)填土未按《埋地高壓聚乙烯給排水管道工程項(xiàng)目技術(shù)規(guī)范》規(guī)定實(shí)際操作；

5.管道接口為近郊區(qū)田地或小溪周邊，砂土歷經(jīng)基坑開挖后土層現(xiàn)況過松，回填也未按要求夯實(shí)；

6.定項(xiàng)鉆入的建筑企業(yè)和聚乙烯管材的生產(chǎn)商，全是根據(jù)審批驗(yàn)證的指定企業(yè)，產(chǎn)品品質(zhì)和技術(shù)性工作能力是達(dá)標(biāo)的。此企業(yè)在05年也有別的很多的非開挖頂管定項(xiàng)鉆入工程竣工，但全部在城市道路上工程施工的新項(xiàng)目（需開展地面修補(bǔ)的）也沒有發(fā)生縱向偏移狀況，或是能夠嚴(yán)苛的說是沒有主要表現(xiàn)出滲水狀況，而便是這三處在郊區(qū)縣田坎、河岸上的管道工程施工新項(xiàng)目，施工企業(yè)未對(duì)接口處的回填按要求實(shí)際操作，可能是造成 難題造成的直接原因。

清除了鉆入建筑企業(yè)和PE管材生產(chǎn)商的難題后，根據(jù)數(shù)據(jù)分析了產(chǎn)生安全事故很有可能的幾個(gè)方面緣故以下：

一、PE管道縱向收縮集中化產(chǎn)生于二種管件融合欠缺部：

因?yàn)镻E管道是承插連接的，而與球墨鑄鐵管聯(lián)接時(shí)靠法蘭盤接口相連，因此 針對(duì)PE管道一部分而言能夠覺得是一體的，那麼PE法蘭盤之后安裝的球墨鑄鐵管段的部位就變成薄弱環(huán)節(jié)，而這一部位的接口接口方式在現(xiàn)階段有關(guān)的施工工藝中沒有特殊規(guī)定（即對(duì)預(yù)防PE管道的縱向收縮沒有一切對(duì)策），因此 金屬材料管道與高壓聚乙烯管道的接口聯(lián)接的這一部位很有可能便是避免PE收縮導(dǎo)致危害的重要部位了。二、工程施工時(shí)的光日照對(duì)PE管道危害很大

具體的偏移長短略大測(cè)算長度，在具體中主要表現(xiàn)的更為突顯。這可能是6月中下旬，已進(jìn)到夏天，日照狀況相對(duì)性較為強(qiáng)列，而PE管道在現(xiàn)場路面開展接口熱融全過程中，遭受太陽光的立即暴曬，由于給排水用PE管道為灰黑色，灰黑色非常容易很多的消化吸收發(fā)熱量，埋管前管身表層溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超出具體溫度，熱變形水平更比較嚴(yán)重。這主要是工程施工全過程中欠缺適度的對(duì)策，來防止日照對(duì)管道危害。地域時(shí)節(jié)溫度差很大，是管道縱向收縮的關(guān)鍵緣故。時(shí)節(jié)溫度差轉(zhuǎn)變較為大，夏天和冬天的大和少溫度差轉(zhuǎn)變很有可能要做到40℃之上，東部地區(qū)沿海地區(qū)，受季風(fēng)氣候危害，土壤層熱冷濕區(qū)四季分明；而土壤層的砂土溫度轉(zhuǎn)變是遭受環(huán)境濕度（水份循環(huán)系統(tǒng)）和溫度的危害，因此 在蘇州地區(qū)濕冷的冬天溫度降低應(yīng)該是較大 的，而夏、秋兩個(gè)季節(jié)較為干躁，日照較多，砂土溫度降低不顯著，很有可能類似防寒保暖筒，土壤層溫度轉(zhuǎn)變并不大。因此 管道定項(xiàng)鉆入拖下葬之后因?yàn)樽匀画h(huán)境沒有很大轉(zhuǎn)變，因此管道工藝性能保持原狀；而進(jìn)到冬天伴隨著環(huán)境濕度的提升，土壤層熱力循環(huán)速率加速，產(chǎn)生土壤層表面溫度的驟降。因此 上海市寒潮的出其不意，自然環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的忽然轉(zhuǎn)變，促使定項(xiàng)鉆入拖進(jìn)的高壓聚乙烯管道造成冷縮狀況，即其工藝性能縱向收縮，造成 管道接口欠缺處滑脫，產(chǎn)生爆裂。

三、接口部位砂基解決和回填夯實(shí)解決：

按施工工藝要求PE管道宜選用弧型人力砂基，其管底下列基礎(chǔ)墊層一部分的薄厚不適合低于100毫米。而且PE管道的回填應(yīng)夯實(shí)，本次大家例舉的個(gè)案例，受毀壞的處接口均沒有保證之上的工作中，這很有可能也是漏損得關(guān)鍵的緣故之一。土壤層的構(gòu)造對(duì)管道表面有一定的摩阻，因此 它的壓實(shí)度和可靠性對(duì)管道接口的安全性有一定的確保功效。砂基解決目地是確保砂土的可靠性，回填夯實(shí)是確保砂土的壓實(shí)度。本人覺得，回填夯實(shí)的壓實(shí)度也會(huì)間接性危害土壤層砂土環(huán)境濕度，從而危害土壤層熱力循環(huán)速率，決策著土壤層砂土溫度降低水平。四、定項(xiàng)鉆入技術(shù)性拖拖拉拉PE管道的危害

PE管道的此外一個(gè)特點(diǎn)是破裂伸展性，簡易的說定項(xiàng)鉆入應(yīng)用的拖拖拉拉機(jī)械設(shè)備出示的抗拉力與高壓聚乙烯管道本身的作用力、砂土對(duì)管道的摩擦阻力，這2組反過來的相互作用力對(duì)PE管道在鉆入工程施工全過程造成一定的拉申形變，而PE材料也是一種存有一定記憶效應(yīng)的有機(jī)化學(xué)高聚物，在一定的自然環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)下， 須修復(fù)拉申的變化量即收縮一定的量，這一轉(zhuǎn)變很有可能較為細(xì)微也比較慢，但這一物力資源特性應(yīng)當(dāng)對(duì)PE管道的縱向收縮轉(zhuǎn)變的一種填補(bǔ)表述，也應(yīng)做為影響因素的一方面?？偟膩碚f，搞好避免PE管材接口處爆裂 安全事故產(chǎn)生工作中，關(guān)鍵有三點(diǎn)：

1. 嚴(yán)苛依照《埋地高壓聚乙烯給排水管道工程項(xiàng)目技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定的高壓聚乙烯管道的填砂，回填等施工工藝來操縱填土品質(zhì)，提升砂土對(duì)管件的減振，減少因?yàn)樘钔岭y題（砂土的壓實(shí)度可靠性）而造成 的接口漏損難題。

2. PE管道在現(xiàn)場工程施工全過程中，尤其是熱融接口，務(wù)必搞好當(dāng)場的避陽工作中，降低夏季施工時(shí)太陽光的立即暴曬，減少遇熱水平，搞好施工計(jì)劃設(shè)計(jì)方案，對(duì)當(dāng)場聚乙烯管材的溫度要有一定量的操縱，必需時(shí)可挑選在遲早間敷管，防止太陽照射，在對(duì)策上減少一定量的溫度差轉(zhuǎn)變。

3.考慮到在PE管道接口處設(shè)定管道補(bǔ)償器，提升一定量的形變?nèi)萘?，依?jù)現(xiàn)階段的管零配件狀況，考慮到在PE管道與金屬材料管道相接處改裝管道伸縮式接，能夠提升一定的形變?nèi)萘?，具有減少漏損風(fēng)險(xiǎn)性的功效。現(xiàn)階段PE管道鋪設(shè)關(guān)鍵選用熱融接口和承插接口，熱融接口因其技術(shù)性非常完善，故被普遍應(yīng)用，可是假如考慮到試著在城市道路上運(yùn)用承插連接方法的PE管道，依據(jù)承插PE管接口特性——軟性的含有一定收攏容量，那麼因?yàn)榧竟?jié)變換的縱向回縮量下跌，在每一個(gè)承插接口上獲得溶解，縱然每根PE管長六米，該管轉(zhuǎn)變雖幾乎為零，但已經(jīng)將該縱向轉(zhuǎn)變解決于無形之中，這一方式 也有待科學(xué)研究。 

附則：PE特點(diǎn)及施工工藝依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)——《埋地高壓聚乙烯給排水管道工程項(xiàng)目技術(shù)規(guī)范》中相關(guān)敘述以下：

1.管件工藝性能縱向收縮率（110℃），不超3%。

2.自由管段由時(shí)節(jié)溫度差造成的縱向形變量ΔL，可按住式測(cè)算ΔL=αLΔt, α是高壓聚乙烯管道的熱膨脹系數(shù)，(原文中賦值0.2毫米/m·℃)。

3.管道接口的接口方式應(yīng)依據(jù)管道的承受力情況、管道沿岸水文地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等要素有效明確。

4.高壓聚乙烯管道宜選用弧型人力砂基，其管底下列基礎(chǔ)墊層一部分的薄厚不適合低于100毫米。

5.高壓聚乙烯管道的回填應(yīng)夯實(shí)，其密實(shí)度應(yīng)在相關(guān)設(shè)計(jì)方案文檔中明文規(guī)定，對(duì)弧型人力砂基管底基礎(chǔ)墊層應(yīng)操縱在0.85~0.9。

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