張大勇

摘要 針對我國吉林省白城地區(qū)地形起伏、土質(zhì)復雜、氣候寒冷等特殊條件，對PE熱熔技術(shù)包括工藝、設(shè)備等進行了深入分析，并詳細介紹了該技術(shù)在節(jié)水滴灌工程中的應(yīng)用及其技術(shù)操作要點，提出該技術(shù)的實施與應(yīng)用不僅克服了地勢復雜、冬季寒冷施工不便等因素，而且降低了滴灌成本，增加了農(nóng)民收入，并對滴灌工程的長期穩(wěn)定運行以及實現(xiàn)水肥一體化并保證穩(wěn)產(chǎn)起到了重要作用。

關(guān)鍵詞 PE熱熔技術(shù)；優(yōu)勢；節(jié)水滴灌；應(yīng)用

中圖分類號 S275.6 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）05-0203-02

吉林省白城項目區(qū)地勢起伏、土質(zhì)復雜，水土保持差，冬季寒冷施工不便。干旱少雨，降水存在不均衡性，降水與作物生育期需水規(guī)律不同步，導致干旱，嚴重影響播種出苗質(zhì)量。農(nóng)作物灌水不均，產(chǎn)量低。針對項目區(qū)現(xiàn)狀和存在的問題，實施應(yīng)用了PE熱熔管技術(shù)并采用滴灌方式進行灌溉，有利于提高作物產(chǎn)量，促進水土保持，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟效益的提高意義顯著。

1 PE熱熔管材優(yōu)勢分析

滴灌用PE管材屬于聚乙烯類高分子化合物，其具有安全衛(wèi)生的特點，屬于綠色建材，不會對環(huán)境造成任何污染。同時PE管材具有韌性、撓性好的優(yōu)勢，具有優(yōu)越的熱熔焊接性能，氣密性極佳，耐腐蝕性和抵抗裂紋快速傳遞能力也較強，在地勢復雜不平整的崗地或山地、土質(zhì)有砂石粒、冬季寒冷等條件下應(yīng)用其前景更廣泛。

2 PE熱熔技術(shù)概況

2.1 PE管熱熔三要素

PE管熱熔三要素即溫度、壓力和時間，溫度指的是PE管材的熔融溫度，壓力指的是PE管管口的對接壓力，時間指的是各個工藝過程實施的時間。

2.2 PE管熱熔工藝過程

PE管熱熔工藝過程對PE管的粘接可靠性影響較大。主要包括以下幾方面：一是PE管端口面的制備。PE管對接的端口面要用銑刀銑平，并保持清潔。二是加熱。在壓力下夾緊2個管端面，通過電加熱板給PE管加熱。三是撤離電加熱板。PE管加熱完成之后，迅速撤離電加熱板，并在短時間內(nèi)將加熱完畢的PE管對接。四是保壓硬化。PE管對接完成后，在設(shè)定的壓力狀態(tài)下保持一段時間，使對接部位冷卻硬化[1]。

2.3 熱熔設(shè)備

我國對聚乙烯管道的焊接質(zhì)量和熔接參數(shù)無統(tǒng)一標準，為達到可靠的熔接效果，在設(shè)備選擇上需進行嚴格選型。施工機具分為電熔焊機和熱熔對接焊機2種，具體所采用的熱熔對接焊機可分為全自動和半自動熱熔焊機2種。選擇時可根據(jù)PE管材的大小選擇熱熔機的規(guī)格型號，PE250熱熔機可適用于250、225、200、180、160、140、125、110、90 mm型號規(guī)格的PE管。PE450液壓自動熱熔焊機由機架、液壓站、銑刀、加熱板、壓力表及380 V發(fā)電機組成，焊接范圍為280、315、355、400、450 mm等規(guī)格型號，不同的機型應(yīng)配套不同型號的發(fā)電機即220 V或380 V。安裝工具包括裝卡瓦工具、呆扳手、活動扳手、鉗子、梅花螺絲刀、平口螺絲刀等。

3 PE熱熔技術(shù)在節(jié)水滴灌中的應(yīng)用

3.1 施工安裝

一是打開卡瓦放入管材，用干凈布清除兩管端部的污物。然后根據(jù)所焊制的管材或管件更換夾具，選擇合適的卡瓦，使對接兩端伸出的長度大致相等且在滿足銑削和加熱要求的情況下應(yīng)盡可能縮短。管材在機架外的部分用支撐架托起，然后用卡瓦緊固好。二是置入銑刀，然后緩慢合攏兩管材焊接端并施以適當?shù)膲毫?，然后撒掉壓力，片刻后再退出活動架。切屑厚?.5～1.0 mm，保證兩對接面的端面平整、光潔。三是兩對焊管段的錯邊不應(yīng)超過管材壁厚的10%。四是加熱板溫度達到設(shè)定值后，放入機架，施加壓力直至兩邊最小卷邊達到規(guī)定的寬度時，壓力減小到規(guī)定值，進行吸熱。五是從加熱結(jié)束到熔融對接的切換周期越短越好，以保證對接質(zhì)量。六是熔融對接過程應(yīng)始終處于熔融壓力下進行[2-4]。

3.2 PE熱熔管道的試壓

PE熱熔管道系統(tǒng)在投入運行前應(yīng)進行壓力試驗。壓力試驗包括壓管覆土、檢查、強度試驗及水密性試驗，測試時一般用水作為試驗介質(zhì)，如無水介質(zhì)時，可以采用空氣作為介質(zhì)進行試壓。

3.2.1 壓管覆土。壓管覆土的作用主要是固定PE管在管溝內(nèi)擺放的自然直線和彎曲度，管道在進壓時不會擺動、脫裂、拱起，可確保試壓的正常進行。

3.2.2 試壓程序。首先要檢查地下管道的覆土是否全部完成，檢查合格后，再打開首部過濾器進水口、出水口所有閥門，然后再打開主干、分干和末端干管的排水閥門，關(guān)閉出地樁所有閥門。檢查首部設(shè)備、水泵、配電柜、過濾器是否正常。檢查無誤后啟動水泵進行水密性試驗。在試壓前要認真檢查首部設(shè)備的完好情況，包括電壓、電流、電機水泵是否正常，檢查各主干管、分干管的閥門是否全部打開，出地樁的所有閥門是否全部關(guān)閉，按照程序確認無誤后，開始壓力試驗[5-8]。

3.2.3 強度試驗。在管道內(nèi)的全部空氣和管道內(nèi)的污物全部排除后，管道末端排水口流出清水后，關(guān)閉末端排水閥門，慢慢升壓將壓力提高到要求的壓力值，開始時立即將壓力升到工作壓力并保持2～3 h，仔細觀察壓力表和管線，如果未發(fā)現(xiàn)泄漏且沒有明顯的壓力下降，則表明該管道通過壓力試驗。

3.2.4 水密性試驗。水密性試驗壓力應(yīng)為工作壓力的1.15倍，將管道壓力提高到試驗壓力后，穩(wěn)定一段時間，待溫度、壓力均穩(wěn)定后開始計時，一般穩(wěn)壓24 h，若未發(fā)現(xiàn)明顯泄漏或壓力下降，則表明通過水密性試驗。

3.3 運行管理

3.3.1 系統(tǒng)的運行。

（1）系統(tǒng)運行前首先要檢查首部設(shè)備、電源、電壓、電流、變壓器、水泵電機、過濾器是否正常。

（2）打開過濾器進水口、出水口、水泵、主干管、分干管末端、輪灌小區(qū)出地樁的閥門確定全部打開后，啟動水泵沖洗管道內(nèi)的泥土污物，清水流出后關(guān)閉末端閥門開始輪灌。

（3）輪灌小區(qū)要嚴格按照圖紙劃分的小區(qū)順序進行輪灌，當?shù)?個輪灌小區(qū)滴水完成后，先打開下一個輪灌小區(qū)的出地樁閥門和地面閥門，再關(guān)閉上一個輪灌小區(qū)的出地樁閥門。要嚴格按照“先開后關(guān)”的操作順序進行，否則會導致地下管道積壓爆管、地面管脫落等情況。

（4）在運行時要經(jīng)常觀察首部的壓力、電流、電壓，出現(xiàn)問題時要及時進行處理以保證系統(tǒng)的正常運行。

3.3.2 管理維護。

（1）首部設(shè)備的管理，要經(jīng)常檢查啟動柜的電壓、電流是否在規(guī)定值的范圍，各項指示燈顯示是否正?；蛴袩o漏電現(xiàn)象。

（2）要經(jīng)常檢查電攬線是否發(fā)熱，若有問題要及時維護處理，水泵運行期間要經(jīng)常觸摸水泵電機是否發(fā)燙，電機溫度一般不超過75 ℃以上，水泵葉輪如有異響要及時停泵，拆開并清除葉輪內(nèi)的雜物，安裝完成后再重新啟動水泵。

（3）過濾器的運行壓力要按照設(shè)計壓力運行，超過運行壓力值，過濾器要進行反復沖洗以清除內(nèi)部雜質(zhì)污物。

（4）在地下管道運行中，若出現(xiàn)破損、漏水現(xiàn)象要及時停泵或開啟其他分干輪灌區(qū)，關(guān)閉破損的分干管道的主控閥門并進行維修處理，維修完成后再開啟閥門進行輪灌。

（5）整個灌溉期結(jié)束后，要清除地下管道內(nèi)的水和污物，然后關(guān)閉所有的閥門并蓋上井蓋。

（6）首部設(shè)備要進行維護保養(yǎng)，清除設(shè)備內(nèi)外的鐵銹雜質(zhì)，拆除電纜并關(guān)閉所有電源，設(shè)備應(yīng)放置室內(nèi)保管以避免露天引起的銹蝕氧化，從而延長設(shè)備的使用壽命，為下一個灌溉期做好應(yīng)有的準備。

4 結(jié)語

通過對PE熱熔技術(shù)包括工藝、設(shè)備等進行深入分析、研究，并根據(jù)項目區(qū)情況分析確定了PE熱熔技術(shù)在節(jié)水滴灌工程中的應(yīng)用及其技術(shù)操作要點，該技術(shù)在節(jié)水滴灌上的實施與應(yīng)用，不僅克服了項目地區(qū)地勢復雜不平整、土質(zhì)復雜、水土保持差、冬季寒冷施工不便等因素，而且降低了滴灌成本，增加了農(nóng)民的收入，保護了當?shù)氐牡乩憝h(huán)境，同時有效避免了灌水不均以及施肥不便的情況，為有效實現(xiàn)水肥一體化并保證穩(wěn)產(chǎn)起到了積極作用。

5 參考文獻

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