PE供水管道爆管原因及解决方案

【摘 要】PE（聚乙烯）供水管是新型自来水管材，正在涉水行业得到迅速推广应用。PE供水管道爆管时有发生，爆管的主要原因是什么？怎样预防爆管？这是摆在供水企业面前的一个棘手问题。爆管率的高低主要还是取决于管道安装前系列准备工作以及是否严格执行《埋地塑料给水管道工程技术规程》，但这些细节工作往往会被人们所忽略。所以，未雨绸缪，防患于未然的工作态度是必须的、可行的。

【关键词】爆管；PE管；套筒伸缩器；纵向回缩；问题分析；解决方案 0.前言

怎样减少PE管道后期供水过程中发生爆管？选用优质PE供水管材、了解PE管的特性、合理规划管道设计是保证水质合格、降低供水能耗、管网漏耗及后期供水过程中爆管的前提和保障。建立严格的工程全过程管理和事故问责制，能够有效预防和避免因人为因素而导致事故发生，而充分发挥PE管道耐腐蚀、寿命长、卫生环保、易连接、质量轻、耐冲击等优势。在新材料、新技术的不断应用中，我公司也不在断探索研究，现就PE管爆管原因多样性提出一些观点，特整理出来供大家参考。

1. 事故现象

2010年8月中旬，泾川县城区水源地重建工程进入试运行阶段，此工程安装PE100 DN110-DN500供水管共8种型号，总长27.4Km，供水压力保持在0.4-0.55Mpa之间，试压时全程无一漏点。时间进入12月中旬，地面温度降至-12℃，突发的低温使得我公司供水管网维修量大大增加，在这其中连续有3处爆管，一度终止正常供水，而且发生故障位置比较特殊，经过现场观察、调查和分析，我们认为这3处爆管特征明显、典型，情况一致，我们看到的是由于PE管发生纵

向回缩，回缩位移长度较大，导致3处大口径主管道阀门处套筒伸缩器（图1）拉出而漏水。

图1 套筒伸缩器

这3次爆管漏水同时发生在本地气温突降后，3处爆管的共同特征无不引起我们的思考：

是什么原因导致套筒伸缩器拉出？

季节温度变化是否是这3处爆管漏水事故真正“元凶”？ PE管材受外界温度变化它的纵向伸缩变化到底有多大？ PE管道阀门处需要不需要安装伸缩器？

安装PE管道、选用伸缩器又应该注意哪些方面？ 1.1观察对比情况

带着疑问，我们查阅了这3处事故点施工竣工档案，对重要信息作了对比，同时根据现场观察情况，整理得到下表（表1）：

对比项目 实例一 实例二 实例三 故障时间 2010.12.16 2010.12.16 2010.12.18 故障部位 钢制套筒伸缩器 钢制套筒伸缩器 钢制套筒伸缩器 故障现象 套筒伸缩器拉出 套筒伸缩器拉出 套筒伸缩器拉出 管道口径 DN500 DN400 DN500 纵向收缩长度 10cm（完全拉出） 9cm（拉出导致胶垫损坏） 10cm（完全拉出） 安装时间 2010.6.11 2010.6.9 2010.6.29 施工当天气温 26℃ 24℃ 27℃ 故障当天气温 -12℃ -12℃ -11℃ 埋管深度 1.75m/1.5m（管中/地面） 1.75m/1.55m（管中/地面） 1.75m/1.5m（管中/地面） 接口配件 PE法兰头+套筒伸缩器+阀门 PE法兰头+套筒伸缩器+阀门 PE法兰头+套筒伸缩器+阀门 现场环境 耕地、松土 耕地、松土 耕地、松土 表1

带着对PE管纵向回缩的疑问，我们在2011年1月15日，在测试条件受限情况下，采用土办法，对同样长度的DN110、DN160、DN200三种样管放置20℃室温5小时后，进行室外-12℃温度下5小时测试，整理信息得到下表（表2）：

管材规格 颜色 初始长度（mm） 测试长度（mm） 差值回缩率（%） （GB 6671.2-1986） （mm） DN110 黑 1000 972 28 -2.8 DN160 黑 1000 976 24 -2.4 DN200 黑 1000 979 21 -2.1 表2

1.2 归纳相关特征

针对以上情况，我们总结归纳以下三点共同特点；

1.2.1 3处故障部位，均为PE管法兰接头与套筒伸缩器连接处，套筒伸缩器拉出方向都在PE管法兰头一边，表现为PE管道的受冷后纵向回缩现象而产生位移，偏移距离较大，造成套筒伸缩器拉出漏水。

1.2.2 管道安装时的气温和发生事故时的气温相差36-38℃。 1.2.3 钢制套筒伸缩器是否适宜PE管道系统安装？ 1. 问题分析

1.

PE管及其他材料特性

PE管热胀冷缩后内应力损坏管道；

2.1.1 PE管回缩拉出套筒伸缩器。此伸缩器为合格产品，但它的伸缩长度只有100mm，PE管热胀冷缩系数很大，此次缩回长度远远大于100mm，而导致伸缩器套筒拉出漏水。

2.1.2 伸缩器选型错误。《埋地塑料给水管道工程技术规程》中规定：PE管道系统中伸缩器伸缩量不能小于120mm；

2.2施工规范

根据现行行业标准《埋地塑料给水管道工程技术规程》中规定： 2.2.1 未严格执行《埋地塑料给水管道工程技术规程》规定： 埋地聚乙烯给水管宜蜿蜒敷设，并可随地形自然弯曲； 2.2.2未严格执行《埋地塑料给水管道工程技术规程》规定：

地基处理对于一般土质，应在管底以下原状土地基上铺垫不小于150mm的中、粗砂基础层；

2.2.3 未严格执行《埋地塑料给水管道工程技术规程》夯实系数及未达到设计要求；

3.解决方案

3.1 严格施工材料验收管理。

严格采购材料管理，禁止不合格材料进入施工现场，PE管材、管件质量必须符合《给水用聚乙烯（PE）管材》（GB/T13663-2000）的要求。同一工程采用同一品牌同一批次管材、管件，材料进场时，建设单位、监理单位应同时对材料进行验收，不合格或未经验收材料不得入场。

3.2 加强材料计划及现场管理。

现场材料存储要设有库房，应该避免管件、管材受高温爆嗮、冰雪冷冻或尖锐物划伤等。库存材料应先进先出，PE材质材料库存不易超过一年，防止存储时间过长材质变性、变脆。

3.3 加强施工过程监督及安装规范实施。

依据《埋地塑料给水管道工程技术规程》中规定：管道基础必须用细砂做垫层且厚度不小于100mm ，管道两侧及罐顶500mm必须回填夯实，压实系数不小于95%，增加回缩阻尼；埋地聚乙烯给水管宜蜿蜒敷设，并可随地形自然弯曲，留有伸缩余量；炎热天气施工，防止管道回缩造成较大应力破坏管道，尽可能等管道回缩后回填和最后碰口安装，且回填必须严格执行设计要求和《埋地塑料给水管道工程技术规程》中的规定。

3.4 合理选取伸缩器。根据实际情况，尽可能不设伸缩器或者设置双盘短管代替伸缩器，如果设置伸缩器，伸缩量必须符合《埋地塑料给水管道工程技术规程》中的规定大于120mm。

4.结束语

PE管材塑性、热敏性强，刚性低，我们只要充分利用其优点避免不足之处，PE管材在供水工程领域还是大有用处。因此，要总结安装经验、严格执行《埋地塑料给水管道工程技术规程》及施工设计中的相关规定就能确保施工质量，避免事故发生。

作者联系方式： 1.

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陈小东，男，汉族，1975年4月，甘肃泾川县人，大专毕业，泾川县自来水

公司，助理工程师，研究方向管道设计及安装。