PE管爆裂解决及预防措施

一高压聚乙烯管道以及管材爆裂安全事故剖析

在这一举动三例各自在《建筑科学》和《世界华商经济年鉴·城乡建设》刊物上报导的安全事故案例。

案例一：

在广东广东省东莞市某居民小区，住宅小区户外给排水管道选用聚乙烯管，管道关键沿道马路边道路绿化铺装，管经80mm下列选用热融承插连接，80-150mm选用热融连接。自2008年交付后，四年内共产生爆裂 安全事故132起，均值每一个月产生2次之上安全事故。案例二：广州市南沙区某住宅小区在在交付使用一年后，五个月内埋地高压聚乙烯排水管道相继发生18处渗水、爆裂难题。PE管道DN100-250Mm,在其中15处为接管段连接接口或者管段拐弯接口。这两个案例中，爆裂 安全事故经常产生，后经调研分析了梳理了以下几个方面缘故：      1.PE管生产商生产制造的PE管品质有什么问题，并沒有选用HDPE原材料开展生产制造，造成 管件的级别较低；有的生产厂家则沒有按要求生产制造，为降低成本，擅自加上了再生料，而再生料中高压聚乙烯生物大分子链早已有一部分破裂，这会造成PE管太早的脆化；管件在运送或工程施工全过程含有的被划伤或者被毁坏，沒有及时处理或者拆换，只是再次用以铺装。     

 2.在工程施工全过程中，管道联接加工工艺不按标准规定实际操作。在管道联接进行后，水压试验阶段徇私舞弊，沒有做到要求管道实验工作压力规范。实际上在管道联接工程施工层面，HDPE 管道系统软件具备下列优势：

（1）联接靠谱：高压聚乙烯管道系统软件中间选用电熔管件、热融方法联接，连接头的抗压强度会高过管道本身抗压强度。

（2）抗地应力裂开性好：HDPE具备低的空缺敏感度、高的剪切强度和出色的抗划痕工作能力，耐自然环境地应力裂开特性也十分突显。（3）可柔性强：HDPE 管道的软性促使它非常容易弯折，工程项目上可根据更改管道迈向的方法绕开阻碍物，抗路面振动工作能力强。HDPE管具备的这种特点，针对有一些工程项目很有可能发生轻微的不匀称地基沉降，设计方案采用了这类接口靠谱、抗地应力裂开性好、可柔性强的HDPE管材，是有效的。但实例抽出难题的绝大部分刚好是应当“抗压强度高过管道本身”的连接头部位。表明接口工程施工极可能是不过关的。     

 3.管道的填砂及回填夯实沒有按照规定实际操作。有的施工单位乃至未做管道水压试验便一次回填土及时，回填质中有城市垃圾、料石也未做解决；施工单位为降低成本也为按要求层次压实，管道左右都没有回填土砂或者回填土砂不足，那样就不可以具有非常好的维护管道的功效。特别是在当管道接口工程施工不过关时，因为路面不匀称地基沉降，就很可能导致接口裂开，产生渗水或爆裂 安全事故。二PE管与金属软管联接的安全事故剖析及预防措施005年底，上海市一部分地域突遭寒潮来袭，路面温度降低至-5℃，十二天内突发性的低温使某公司供水管道网持续发生三次大口径管道爆裂安全事故，漏水流量很大。产生爆裂 安全事故的供电管道全是在2005年中下旬完工的新创建工程项目（通水管道），PE管规格500-700Mm，另外爆裂部位均产生在非开挖顶管定项转穿越重生加工工艺工程施工的高压聚乙烯管道与直路球墨铸铁管结合处，为球墨铸铁零配件掉下来造成的，并且所有是PE管道的纵向偏移，管道接口摆脱间距很大。      

相关企业小结而且梳理了以下六点一同特性：

1.处拉断部位，为PE管道与球墨铸铁管道的接口联接；

2.接口零配件掉下来部位（承插孔）均为靠高压聚乙烯管道一边，主要表现PE管道的受寒后纵向收缩状况而造成的偏移，偏位间距很大；

3.高压聚乙烯管道应用的是非开挖顶管定项钻入穿越重生加工工艺，均选用热融连接联接，管道末梢神经安裝法兰盘；

3.执行管道和产生 安全事故当日温度温度差做到30~35℃；

4.管道铺设深度1.一米（管抵到路面），该接口连接点填土未按《埋地高压聚乙烯给排水管道工程项目技术规范》规定实际操作；

5.管道接口为近郊区田地或小溪周边，砂土历经基坑开挖后土层现况过松，回填也未按要求夯实；

6.定项钻入的建筑企业和聚乙烯管材的生产商，全是根据审批验证的指定企业，产品品质和技术性工作能力是达标的。此企业在05年也有别的很多的非开挖顶管定项钻入工程竣工，但全部在城市道路上工程施工的新项目（需开展地面修补的）也没有发生纵向偏移状况，或是能够严苛的说是沒有主要表现出渗水状况，而便是这三处在郊区县田坎、河岸上的管道工程施工新项目，施工企业未对接口处的回填按要求实际操作，可能是造成 难题造成的直接原因。

清除了钻入建筑企业和PE管材生产商的难题后，根据数据分析了产生安全事故很有可能的几个方面缘故以下：

一、PE管道纵向收缩集中化产生于二种管件融合欠缺部：

因为PE管道是承插连接的，而与球墨铸铁管联接时靠法兰盘接口相连，因此 针对PE管道一部分而言能够觉得是一体的，那麼PE法兰盘之后安裝的球墨铸铁管段的部位就变成薄弱环节，而这一部位的接口接口方式在现阶段有关的施工工艺中沒有特殊规定（即对预防PE管道的纵向收缩沒有一切对策），因此 金属材料管道与高压聚乙烯管道的接口联接的这一部位很有可能便是避免PE收缩导致危害的重要部位了。二、工程施工时的光日照对PE管道危害很大

具体的偏移长短略大测算长度，在具体中主要表现的更为突显。这可能是6月中下旬，已进到夏天，日照状况相对性较为强列，而PE管道在现场路面开展接口热融全过程中，遭受太阳光的立即暴晒，由于给排水用PE管道为灰黑色，灰黑色非常容易很多的消化吸收发热量，埋管前管身表层温度远远地超出具体温度，热变形水平更比较严重。这主要是工程施工全过程中欠缺适度的对策，来防止日照对管道危害。地域时节温度差很大，是管道纵向收缩的关键缘故。时节温度差转变较为大，夏天和冬天的大和少温度差转变很有可能要做到40℃之上，东部地区沿海地区，受季风气候危害，土壤层热冷湿区四季分明；而土壤层的砂土温度转变是遭受环境湿度（水份循环系统）和温度的危害，因此 在苏州地区湿冷的冬天温度降低应该是较大 的，而夏、秋两个季节较为干躁，日照较多，砂土温度降低不显著，很有可能类似防寒保暖筒，土壤层温度转变并不大。因此 管道定项钻入拖下葬之后因为自然环境沒有很大转变，因此管道工艺性能保持原状；而进到冬天伴随着环境湿度的提升，土壤层热力循环速率加速，产生土壤层表面温度的骤降。因此 上海市寒潮的出其不意，自然环境标准的忽然转变，促使定项钻入拖进的高压聚乙烯管道造成冷缩状况，即其工艺性能纵向收缩，造成 管道接口欠缺处滑脱，产生爆裂。

三、接口部位砂基解决和回填夯实解决：

按施工工艺要求PE管道宜选用弧型人力砂基，其管底下列基础垫层一部分的薄厚不适合低于100毫米。而且PE管道的回填应夯实，本次大家例举的个案例，受毁坏的处接口均沒有保证之上的工作中，这很有可能也是漏损得关键的缘故之一。土壤层的构造对管道表面有一定的摩阻，因此 它的压实度和可靠性对管道接口的安全性有一定的确保功效。砂基解决目地是确保砂土的可靠性，回填夯实是确保砂土的压实度。本人觉得，回填夯实的压实度也会间接性危害土壤层砂土环境湿度，从而危害土壤层热力循环速率，决策着土壤层砂土温度降低水平。四、定项钻入技术性拖拖拉拉PE管道的危害

PE管道的此外一个特点是破裂伸展性，简易的说定项钻入应用的拖拖拉拉机械设备出示的抗拉力与高压聚乙烯管道本身的作用力、砂土对管道的摩擦阻力，这2组反过来的相互作用力对PE管道在钻入工程施工全过程造成一定的拉申形变，而PE材料也是一种存有一定记忆效应的有机化学高聚物，在一定的自然环境标准下， 须修复拉申的变化量即收缩一定的量，这一转变很有可能较为细微也比较慢，但这一物力资源特性应当对PE管道的纵向收缩转变的一种填补表述，也应做为影响因素的一方面。总的来说，搞好避免PE管材接口处爆裂 安全事故产生工作中，关键有三点：

1. 严苛依照《埋地高压聚乙烯给排水管道工程项目技术规范》中规定的高压聚乙烯管道的填砂，回填等施工工艺来操纵填土品质，提升砂土对管件的减振，减少因为填土难题（砂土的压实度可靠性）而造成 的接口漏损难题。

2. PE管道在现场工程施工全过程中，尤其是热融接口，务必搞好当场的避阳工作中，降低夏季施工时太阳光的立即暴晒，减少遇热水平，搞好施工计划设计方案，对当场聚乙烯管材的温度要有一定量的操纵，必需时可挑选在迟早间敷管，防止太阳照射，在对策上减少一定量的温度差转变。

3.考虑到在PE管道接口处设定管道补偿器，提升一定量的形变容量，依据现阶段的管零配件状况，考虑到在PE管道与金属材料管道相接处改装管道伸缩式接，能够提升一定的形变容量，具有减少漏损风险性的功效。现阶段PE管道铺设关键选用热融接口和承插接口，热融接口因其技术性非常完善，故被普遍应用，可是假如考虑到试着在城市道路上运用承插连接方法的PE管道，依据承插PE管接口特性——软性的含有一定收拢容量，那麼因为季节变换的纵向回缩量下跌，在每一个承插接口上获得溶解，纵然每根PE管长六米，该管转变虽几乎为零，但已经将该纵向转变解决于无形之中，这一方式 也有待科学研究。 

附则：PE特点及施工工艺依据现行标准国家标准——《埋地高压聚乙烯给排水管道工程项目技术规范》中相关叙述以下：

1.管件工艺性能纵向收缩率（110℃），不超3%。

2.自由管段由时节温度差造成的纵向形变量ΔL，可按住式测算ΔL=αLΔt, α是高压聚乙烯管道的热膨胀系数，(原文中赋值0.2毫米/m·℃)。

3.管道接口的接口方式应依据管道的承受力情况、管道沿岸水文地质标准等要素有效明确。

4.高压聚乙烯管道宜选用弧型人力砂基，其管底下列基础垫层一部分的薄厚不适合低于100毫米。

5.高压聚乙烯管道的回填应夯实，其密实度应在相关设计方案文档中明文规定，对弧型人力砂基管底基础垫层应操纵在0.85~0.9。

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