PE管爆管处理及防范措施

一、聚乙烯管道及其管件爆管事故分析

在此举两例分别在《建筑科学》和《世界华商经济年鉴-城乡建设》期刊上报道的事故案例。

案例一：在广东省东莞市某住宅小区，小区室外给水管道采用聚乙烯管，管道主要沿道路边绿化带铺设，管径80mm以下采用热熔承插连接，80~150mm采用热熔对接。自2008年交付使用后，四年内共发生爆管事故132起，平均每个月发生两次以上事故。

案例二：广州南沙某住宅区在投入使用一年后，5个月内埋地聚乙烯给水管陆续出现18处漏水、爆管问题。PE管道DN100~250mm，其中15处为直管段对接接口或是管段转弯接口。

这两个案例中，爆管事故频繁发生，后经调查分析归纳了以下几点原因：

1、PE管生产厂家生产的PE管质量有问题，并没有采用HDPE原料进行生产，导致管材的档次较低；有的厂家则没有按要求生产，为节省成本，私自添加了回料，而回料中聚乙烯大分子链已经有一部分断裂，这会引起PE管过早的老化；管材在运输或施工过程中有的被刮伤或是被损坏，没有及时发现或是更换，而是继续用于铺设。

2、在施工过程中，管道连接工艺不按规范要求操作。在管道连接完成后，试压环节弄虚作假，没有达到规定管道试验压力标准。其实在管道连接施工方面，HDPE管道系统具有以下优点：

（1）连接可靠：聚乙烯管道系统之间采用电熔、热熔方式连接，接头的强度会高于管道本体强度。

（2）抗应力开裂性好：HDPE具有低的缺口敏感性、高的剪切强度和优异的抗刮痕能力，耐环境应力开裂性能也非常突出。

（3）可挠性强：HDPE管道的柔性使得它容易弯曲，工程上可通过改变管道走向的方式绕过障碍物，抗地面震动能力强。HDPE管具有的这些特性，对于有些工程可能出现轻度的不均匀沉降，设计选用了这种接口可靠、抗应力开裂性好、可挠性强的HDPE管材，是合理的。但案例中出问题的绝大多数恰恰是应该“强度高于管道本体”的接头部位。说明接口施工极可能是不合格的。

3、管道的填砂及回填土压实没有按规定操作。有的施工方甚至未做管道试压便一次回填到位，回填土质中有建筑垃圾、块石也未做处理；施工方为节省成本也未按要求分层夯实，管道上下也没有回填砂或是回填砂不够，这样就不能起到很好的保护管道的作用。尤其当管道接口施工不合格时，由于地面不均匀沉降，就很可能造成接口破裂，发生漏水或爆管事故。

二、PE管与金属管连接的事故分析及防范措施

2005年末，上海部分地区突遇寒潮来袭，地面温度下降至-5℃，十二天内突发的低温使某公司供水管网连续出现三次大口径管道爆管事故，漏水量较大。发生爆管事故的供水管道都是在2005年中旬竣工的新建工程（输水管道），PE管口径500~700mm，同时爆管部位均发生在非开挖定向转穿越工艺施工的聚乙烯管与直路球墨管相接处，为球墨配件脱落引起的，而且全部是PE管的纵向位移，管道接口脱离距离较大。

有关单位总结并且归纳了如下七点共同特点：1、处拉脱部位，为PE管道与球墨管道的接口连接；2、接口配件脱落部位（承插口）均为靠聚乙烯管道一边，表现PE管道的受冷后纵向回缩现象而产生的位移，偏移距离较大；3、聚乙烯管道使用的是非开挖定向钻进穿越工艺，均采用热熔对接连接，管道末梢安装法兰；4、实施管道和发生事故当天气温温差达到30~35℃；5、管道埋设深度1.1米（管顶到地面），该接口节点覆土未按《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》要求操作；6、管道接口为郊区农田或小河附近，土地经过开挖后土质现状较松，回填土也未按要求压实；7、定向钻进的施工企业和聚乙烯管材的生产厂家，都是通过审核认证的定点单位，产品质量和技术能力是合格的。

此公司在05年还有其他大量的非开挖定向钻进工程竣工，但所有在市政道路上施工的项目（需进行路面修复的）都没有出现纵向位移现象，或者可以严格的说是没有表现出漏水现象，而就是这三处在郊县田埂、河岸边的管道施工项目，施工单位未对接口处的回填土按要求操作，可能是导致问题产生的根本原因。

排除了钻进施工企业和PE管材生产厂家的问题后，通过对比分析了发生事故可能的几点原因如下：

1、PE管道纵向回缩集中发生于两种管材结合薄弱部；由于PE管道是热熔连接的，而与球墨管连接时靠法兰接口相接，所以对于PE管道部分来讲可以认为是一体的，那么PE法兰以后安装的球墨管段的部位就成了最薄弱点，而这个部位的接口连接方式在目前相关的施工规范中没有特别规定（即对防范PE管道的纵向回缩没有任何措施），所以金属管道与聚乙烯管道的接口连接的这个部位可能就是防止PE回缩造成损害的关键部位了。

2、施工时的光日照对PE管道影响较大，实际的位移长度略大于计算长度，在实际中表现得最为突出。这可能是6月中旬，已进入夏季，日照情况相对比较强烈，而PE管道在现场地面进行接口热熔过程中，受到太阳的直接暴晒，因为给水管PE管道为黑色，黑色容易大量的吸收热量，下管前管体表面温度远远超过实际气温，热膨胀程度更严重。这主要是施工过程中缺乏适当的措施，来避免日照对管道影响。

地区季节温差较大，是管道纵向回缩的主要原因。季节温差变化比较大，夏季和冬季的最高和最低温差变化可能要达到40℃以上，东部沿海城市，受季风影响，土壤冷热干湿四季分明；而土壤的土地温度变化是受到湿度（水分循环）和温度的影响，所以在上海地区潮湿的冬季温度下降应该是最大的，而夏、秋两季比较干燥，日照较多，土体温度下降不明显，可能类似于保暖筒，土壤温度变化不大。

3、接口部位砂基处理和回填土压实处理：按施工规范规定PE管道宜采用弧形人工砂基，其管底以下垫层部分的厚度不宜小于100mm。并且PE管道的回填土应压实。