埋地給水用抗沖改性聚氯乙烯（PVC—M）管道彈性密封圈式連接的密封接口常見運行故障分析與對策

李曉軒

【摘要】本文通過PVC-M管道連接承插口常出現的漏水問題進行原因分析，拿出了有效措施，保證抗沖改性聚氯乙烯（PVC-M）管道彈性密封圈式連接在供水工程中安全運行，對接口施工注意事項、橡膠密封圈的結構形狀以及密封圈內設骨架及阻根裝置，以防止密封安全出現故障造成漏水和停水事故。

【關鍵詞】PVC-M管道；彈性密封圈式連接；阻根裝置；運行故障

埋地給水用抗沖改性聚氯乙烯（PVC-M）管材（以下簡稱PVC-M管材）自從被開發出以來，以其具有的重量輕、耐腐蝕、耐壓、抗沖擊性能好等優勢受到用戶的認可和廣泛應用。其發展速度非常迅速，一時間大江南北，幾乎所有能做PVC-U管材的廠家都打出了PVC-M管材的稱號，號稱自己也在生產PVC-M管材，使得市場混亂、真假難辨。一些劣質的假冒PVC-M管材進入了市場，造成在客戶使用過程中運行故障頻發，嚴重影響了人們對PVC-M管的認知度和可信度。究其原因有方方面面的，但其接口故障問題尤為突出。本文就PVC-M管材接口故障現象與原因分析擬定出了解決接口漏水的方法。

一、PVC-M管材常見接口故障及其原因分析

1、承口開裂：

PVC-M管材在地勢彎曲不平的施工環境下，如果接口段布置不平整，承口和插口不在一條直線上，就會造成管道接口處出現承插口彎曲，產生引力集中，使得內水壓載荷集中在承口一側，造成承口一側瞬間劈開，管口產生漏水現象。此類事故常見發生在管道安裝施工剛結束，處于試水階段或者試運行階段，對于需要彎頭而未按照要求安裝彎頭，靠管材韌性，人為強制搬彎的情況下最容易發生此類事故。

為避免此類運行故障，在地勢不平整的施工地段，管道安裝前有必要進行管溝找平，特別管道接口處，盡可能保證管道承口上、下、左、右不會受力彎曲。如果實在無法保證，有必要在管道承口處采取混凝土包敷打鎮墩，這樣可以避免管道承口和插口受力而彎曲，產生應力集中，破壞管道承口。還有施工時嚴格按照施工規范進行，該設置彎頭的地方必須安裝彎頭，不得圖省錢人為強制搬彎管材來達到轉彎的目的，這樣都會給管道接口造成安全隱患。

2、從承口“吐膠圈”現象：

PVC-M管材是聚氯乙烯樹脂通過共混改性的配方設計和加工而成的，由于材料性能的特點，使得設計應力也作了相應的改變。在CJ/T 282-2006《給水用抗沖改性聚氯乙烯（PVC-M）管材》中明顯凸顯出管材壁厚比《給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》中的壁厚要薄。這樣插口管材的承載外載荷的能力就會降低。如果施工安裝中不注意管材承插口的對中性，出現承口偏轉，就會在承插口一邊出現間隙過大現象，如果橡膠密封圈沒有內置骨架，比較柔軟，那么就會在內水壓力的推動下，使膠圈局部往外擠出，造成承插口內的橡膠密封圈跑到管口以外，出現了承口“吐膠圈現象”。此類現象常發生在0.63MPa的中小口徑的PVC-M管材安裝施工結束試運行過程中。由于施工回填土不夠密實，管口承插口處于自由狀態，在通水時受到水錘和氣錘壓力的作用下，管承口有彎曲的地方就會因為受推力而出現管口的承口與插口出現間隙，出現了橡膠密封圈被部分擠出，出現“吐膠圈的現象”。

為了解決這一問題，從三個方面入手。第一，增加環剛度，減少插口受力變形，給膠圈被推出創造了間隙的機會。

第二、改進橡膠密封圈的幾何尺寸，使橡膠圈擠壓變形尺寸小于管道連接口偏角間隙，預防膠圈因為管道接口偏心而出現局部間隙過大產生“吐膠圈現象”。第三，給管道承插口連接橡膠密封圈內置鋼骨架，增強膠圈的環向抵抗力，防止承插口偏心形成局部間隙過大，橡膠圈環向應力小而出現被擠出的現象——“吐膠圈”現象。

3、植物根系通過承插口間隙延伸進入到管道里面，導致橡膠圈密封失效而漏水：

由于植物的根系都具有向水性。如果管道連接部位有間隙，植物的根系就會自然的順著間隙生長并不斷延伸，時間長了管道承插口的密封性就會瓦解，就會使管口由滲水變成管口漏水。這種現象在干旱少雨水的地段比較明顯。

為了解決這一問題，我們通過在管道連接密封圈上面內置鋼圈作為阻根裝置，而且內置鋼圈的材質中加入具有驅根作用的金屬成分，可以有效驅逐植物根系因親近管內水質而不斷延伸，從而避免了植物根系對管道密封性的瓦解。

結束語：

綜上述，要保證PVC-M管道系統的安全運行，減少維修次數，減低維修費用。首先、要從管道安裝施工抓起，保證安裝施工符合施工標準規范，保證施工質量。特別保證管道承插口不得彎曲偏轉，該安裝彎頭的地方必須安裝彎頭，不能人為強制搬彎管材，避免引力集中破壞管口；

其次、從管道本身產品質量上面嚴格要求保證產品質量符合相關標準要求，工程中使用時必須采購具有檢測手段和技術力量的大企業的產品，以保證產品質量，以防止產品本身不合格造成工程事故；

第三、避免管道承插口彎曲后膠圈柔軟被頂出，在管道連接橡膠密封圈里面內置增強鋼圈。一方面，橡膠圈增強后就會防止由于承插口偏轉造成“吐膠圈”事故，另一方面，采用金屬驅根的原理，鋼圈里面的金屬鋼圈可以驅根，達到防止植物根系生長通過管道接口縫隙延伸到輸水管道瓦解連接密封橡膠圈密封安全的效果。

總結

PVC-M管道采用彈性橡膠圈密封式連接是安全可靠的。可能的問題也是可預防和解決的。

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