PE管爆管處理及防范措施

一、聚乙烯管道及其管件爆管事故分析

在此舉兩例分別在《建筑科學》和《世界華商經濟年鑒-城鄉(xiāng)建設》期刊上報道的事故案例。

案例一：在廣東省東莞市某住宅小區(qū)，小區(qū)室外給水管道采用聚乙烯管，管道主要沿道路邊綠化帶鋪設，管徑80mm以下采用熱熔承插連接，80~150mm采用熱熔對接。自2008年交付使用后，四年內共發(fā)生爆管事故132起，平均每個月發(fā)生兩次以上事故。

案例二：廣州南沙某住宅區(qū)在投入使用一年后，5個月內埋地聚乙烯給水管陸續(xù)出現18處漏水、爆管問題。PE管道DN100~250mm，其中15處為直管段對接接口或是管段轉彎接口。

這兩個案例中，爆管事故頻繁發(fā)生，后經調查分析歸納了以下幾點原因：

1、PE管生產廠家生產的PE管質量有問題，并沒有采用HDPE原料進行生產，導致管材的檔次較低；有的廠家則沒有按要求生產，為節(jié)省成本，私自添加了回料，而回料中聚乙烯大分子鏈已經有一部分斷裂，這會引起PE管過早的老化；管材在運輸或施工過程中有的被刮傷或是被損壞，沒有及時發(fā)現或是更換，而是繼續(xù)用于鋪設。

2、在施工過程中，管道連接工藝不按規(guī)范要求操作。在管道連接完成后，試壓環(huán)節(jié)弄虛作假，沒有達到規(guī)定管道試驗壓力標準。其實在管道連接施工方面，HDPE管道系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

（1）連接可靠：聚乙烯管道系統(tǒng)之間采用電熔、熱熔方式連接，接頭的強度會高于管道本體強度。

（2）抗應力開裂性好：HDPE具有低的缺口敏感性、高的剪切強度和優(yōu)異的抗刮痕能力，耐環(huán)境應力開裂性能也非常突出。

（3）可撓性強：HDPE管道的柔性使得它容易彎曲，工程上可通過改變管道走向的方式繞過障礙物，抗地面震動能力強。HDPE管具有的這些特性，對于有些工程可能出現輕度的不均勻沉降，設計選用了這種接口可靠、抗應力開裂性好、可撓性強的HDPE管材，是合理的。但案例中出問題的絕大多數恰恰是應該“強度高于管道本體”的接頭部位。說明接口施工極可能是不合格的。

3、管道的填砂及回填土壓實沒有按規(guī)定操作。有的施工方甚至未做管道試壓便一次回填到位，回填土質中有建筑垃圾、塊石也未做處理；施工方為節(jié)省成本也未按要求分層夯實，管道上下也沒有回填砂或是回填砂不夠，這樣就不能起到很好的保護管道的作用。尤其當管道接口施工不合格時，由于地面不均勻沉降，就很可能造成接口破裂，發(fā)生漏水或爆管事故。

二、PE管與金屬管連接的事故分析及防范措施

2005年末，上海部分地區(qū)突遇寒潮來襲，地面溫度下降至-5℃，十二天內突發(fā)的低溫使某公司供水管網連續(xù)出現三次大口徑管道爆管事故，漏水量較大。發(fā)生爆管事故的供水管道都是在2005年中旬竣工的新建工程（輸水管道），PE管口徑500~700mm，同時爆管部位均發(fā)生在非開挖定向轉穿越工藝施工的聚乙烯管與直路球墨管相接處，為球墨配件脫落引起的，而且全部是PE管的縱向位移，管道接口脫離距離較大。

有關單位總結并且歸納了如下七點共同特點：1、處拉脫部位，為PE管道與球墨管道的接口連接；2、接口配件脫落部位（承插口）均為靠聚乙烯管道一邊，表現PE管道的受冷后縱向回縮現象而產生的位移，偏移距離較大；3、聚乙烯管道使用的是非開挖定向鉆進穿越工藝，均采用熱熔對接連接，管道末梢安裝法蘭；4、實施管道和發(fā)生事故當天氣溫溫差達到30~35℃；5、管道埋設深度1.1米（管頂到地面），該接口節(jié)點覆土未按《埋地聚乙烯給水管道工程技術規(guī)程》要求操作；6、管道接口為郊區(qū)農田或小河附近，土地經過開挖后土質現狀較松，回填土也未按要求壓實；7、定向鉆進的施工企業(yè)和聚乙烯管材的生產廠家，都是通過審核認證的定點單位，產品質量和技術能力是合格的。

此公司在05年還有其他大量的非開挖定向鉆進工程竣工，但所有在市政道路上施工的項目（需進行路面修復的）都沒有出現縱向位移現象，或者可以嚴格的說是沒有表現出漏水現象，而就是這三處在郊縣田埂、河岸邊的管道施工項目，施工單位未對接口處的回填土按要求操作，可能是導致問題產生的根本原因。

排除了鉆進施工企業(yè)和PE管材生產廠家的問題后，通過對比分析了發(fā)生事故可能的幾點原因如下：

1、PE管道縱向回縮集中發(fā)生于兩種管材結合薄弱部；由于PE管道是熱熔連接的，而與球墨管連接時靠法蘭接口相接，所以對于PE管道部分來講可以認為是一體的，那么PE法蘭以后安裝的球墨管段的部位就成了最薄弱點，而這個部位的接口連接方式在目前相關的施工規(guī)范中沒有特別規(guī)定（即對防范PE管道的縱向回縮沒有任何措施），所以金屬管道與聚乙烯管道的接口連接的這個部位可能就是防止PE回縮造成損害的關鍵部位了。

2、施工時的光日照對PE管道影響較大，實際的位移長度略大于計算長度，在實際中表現得最為突出。這可能是6月中旬，已進入夏季，日照情況相對比較強烈，而PE管道在現場地面進行接口熱熔過程中，受到太陽的直接暴曬，因為給水管PE管道為黑色，黑色容易大量的吸收熱量，下管前管體表面溫度遠遠超過實際氣溫，熱膨脹程度更嚴重。這主要是施工過程中缺乏適當的措施，來避免日照對管道影響。

地區(qū)季節(jié)溫差較大，是管道縱向回縮的主要原因。季節(jié)溫差變化比較大，夏季和冬季的最高和最低溫差變化可能要達到40℃以上，東部沿海城市，受季風影響，土壤冷熱干濕四季分明；而土壤的土地溫度變化是受到濕度（水分循環(huán)）和溫度的影響，所以在上海地區(qū)潮濕的冬季溫度下降應該是最大的，而夏、秋兩季比較干燥，日照較多，土體溫度下降不明顯，可能類似于保暖筒，土壤溫度變化不大。

3、接口部位砂基處理和回填土壓實處理：按施工規(guī)范規(guī)定PE管道宜采用弧形人工砂基，其管底以下墊層部分的厚度不宜小于100mm。并且PE管道的回填土應壓實。