城市燃?xì)獍踩钆侣裨诘叵碌?a href="http://m.qqc123.cn/pe/" target="_blank" class="era_b1a6ca2ca_f033ab37c">pe管“悄悄變老”。一條DN200的PE100燃?xì)夤埽O(shè)計(jì)壽命50年,卻在第18年出現(xiàn)裂紋,第22年發(fā)生泄漏,原因并非質(zhì)量,而是老化裂紋的發(fā)展被低估。摸清它的“衰老節(jié)奏”,才能對癥下藥。
一、裂紋的五個“生命階段”
1.誘導(dǎo)期:紫外線、熱氧、應(yīng)力集中共同作用,表面出現(xiàn)0.1 mm級微裂紋,肉眼難辨,紅外熱像儀可捕捉到0.3 ℃異常溫升。
2.慢速擴(kuò)展期:管內(nèi)燃?xì)鈮毫?.4 MPa,裂紋以每年0.5 mm速度向壁厚方向推進(jìn),呈“銀紋區(qū)—裂紋區(qū)—斷裂區(qū)”典型形貌。
3.快速擴(kuò)展期:裂紋深度達(dá)壁厚30 %時(shí),應(yīng)力強(qiáng)度因子超過臨界值,擴(kuò)展速度驟升至每月2 mm,伴隨明顯鼓包。
4.臨界期:剩余壁厚
5.穿孔期:裂紋貫穿,燃?xì)馑查g外泄,遇明火即爆。統(tǒng)計(jì)顯示,從臨界到穿孔平均僅45天,留給搶修的時(shí)間窗口極短。
二、加速老化的“三大推手”
- 溫差:華北平原冬季-15 ℃、夏季地表65 ℃,PE分子鏈在熱脹冷縮中疲勞,一年等同常溫老化1.7年。
- 化學(xué):土壤中的硫酸鹽還原菌代謝產(chǎn)H?S,與銅制示蹤線接觸生成Cu?S,擴(kuò)散到管壁引發(fā)應(yīng)力開裂。
- 焊接殘余應(yīng)力:熱熔對接若冷卻階段(≥20 min)被雨水急冷,在焊口附近留下6~8 MPa內(nèi)應(yīng)力,成為裂紋源。
三、零開挖修復(fù)“三劍客”
1.電熱熔套筒:選用SDR11同材質(zhì)套筒,內(nèi)置鎳鉻合金電熱網(wǎng),通電18 min內(nèi)表面溫度升至210 ℃,與母管熔為一體,可恢復(fù)原管90 %環(huán)剛度,適合裂紋長度
2.緊箍型不銹鋼修復(fù)套:304不銹鋼套厚度2 mm,寬度150 mm,內(nèi)襯EPDM密封墊,用200 N·m扭矩扳手同步鎖緊8顆螺栓,30分鐘完成安裝,即時(shí)承壓1.0 MPa,適合運(yùn)行壓力高、停輸困難的管段。
3.預(yù)浸玻纖復(fù)合材料:將縱向0°與環(huán)向90°雙向玻纖預(yù)浸帶交替纏繞6層,每層搭接50 %,常溫固化2 h后形成3 mm增強(qiáng)層,環(huán)向強(qiáng)度提升4倍,成本僅為換管30 %,適合長距離裂紋(>1 m)或異形管件。
四、修復(fù)決策“速查表”
- 裂紋深度≤20 %壁厚:電熱熔套筒
- 裂紋深度20 %~50 %、長度
- 裂紋深度>50 %或環(huán)向裂紋>1/3周長:預(yù)浸玻纖復(fù)合+鋼質(zhì)套管組合
- 多處裂紋間距
五、壽命再延長20年的“日常處方”
- 每年春季用DR-18超聲波測厚儀抽檢5 %管段,重點(diǎn)在焊縫、彎頭、出土端。
- 每三年做一次OIT(氧化誘導(dǎo)時(shí)間)測試,當(dāng)數(shù)值
- 回填區(qū)改用0.6 mm厚黃色PE警示板+細(xì)沙墊層,減少砂石棱角對管壁的“點(diǎn)式”應(yīng)力。
把裂紋當(dāng)“病”治,而不是等“命”換,PE燃?xì)夤芤材芙】颠~入半百年。
