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堆放重壓造成 PE 燃氣管變形的修復可行性分析?

2025-09-27

市政工地臨時堆土、重型車輛碾壓或材料碼放不當,常讓尚未埋地的PE燃氣管出現“壓扁”“腰折”現象。面對動輒數十萬元的更換成本,業主最關心的問題只有一句:這條管還能不能救?本文用一線施工數據給出答案。

一、先看變形量:橢圓度≤5%可自愈

PE80、PE100的彈性回復率實驗顯示,在23℃環境下,橢圓度≤5%的管段卸荷后24 h可回彈98%以上,無需任何處理;橢圓度5%—10%回彈率降至70%,需輔助加熱定型;超過10%則出現分子鏈層間滑移,強度永久損失。

二、再判傷痕:劃痕深度<壁厚10%可修

用0.1 mm精度的超聲測厚儀掃描變形段,若外壁劃痕深度<壁厚10%,且無明顯白化裂紋,說明僅發生“韌性變形”,可進入修復流程;若出現貫穿性裂紋或白化長度>30 mm,則必須切除更換。

三、修復工藝:熱熔矯正+圓度夾具

1. 卸荷后先回溫:將變形段兩端密封,注入60℃循環熱水,恒溫2 h,讓管材回復到高彈態;

2. 內置不銹鋼分瓣式圓度夾具,緩慢撐開至原內徑的102%,保持30 min;

3. 外壁同步用履帶式加熱毯(70℃±2℃)包裹,消除殘余應力;

4. 冷卻到40℃以下后拆除夾具,再次測量橢圓度,若≤5%即為合格;

5. 最后進行1.5倍設計壓力的靜液壓試驗,保壓1 h無滲漏、無變形回彈,方可回填。

四、安全評估:壽命折減系數0.9

按ISO 9080外推法,修復段50年靜液壓強度下降約10%,相當于安全系數由2.0降至1.8,仍高于規范要求的1.25。若管道運行壓力≤0.4 MPa,修復段可直接使用;若運行壓力>0.4 MPa,建議在兩側加裝止推墩,并在今后巡檢中每兩年進行一次超聲波復檢。

五、經濟對比:修復成本僅為更換的18%

以De200 SDR11 PE100管為例,更換含人工、路面恢復需約2.8萬元,而現場熱熔矯正費用≤0.5萬元,工期由3天縮短至4 h,且減少碳排放約120 kg,綜合效益顯著。

結論:堆放重壓造成的PE燃氣管變形并非“一壓就廢”。只要橢圓度≤10%、無貫穿裂紋,通過熱熔矯正+圓度夾具完全可修復,且經壓力測試與壽命評估后能滿足規范要求。對施工方面而言,與其事后補救,不如提前設置≥0.8 m的覆土或臨時蓋板,把“變形”扼殺在堆土之前。



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