冬季打压测试中 PE 燃气管冻裂的预防措施​

2025-09-27

零下五度的清晨,工地刚抬上沟槽的PE燃气管一打压就“啪”地裂开,这种场景每年冬天都在重复。冻裂不是天灾,而是细节没做对。把问题拆开,其实就是“材料怕冷、水怕冷、人怕冷”。把这三件事解决好,冻裂率能降到千分之一以下。

一、先给材料“穿秋裤”——理解pe管的低温脆性

PE管在0 ℃以下冲击韧性直线下降,5 ℃是脆性转变的“红线”。施工前把管材搬到室内“缓冻”24 h,让管体温度高于10 ℃再下沟,相当于给材料先穿一层“秋裤”。露天堆放时,用双层黑色防晒布盖严,避免夜间辐射降温造成管壁内外温差大于8 ℃,这一点常被忽视却最容易导致微裂纹。

二、水温比压力更关键——打压用水三指标

1. 温度:严禁低于5 ℃,最佳12~20 ℃;现场用“即热式电加热棒”插在储水箱里,两小时能把一吨水从5 ℃升到15 ℃,成本不到二十元电费。

2. 洁净:用三级过滤网(80目、100目、120目)叠装,防止冰晶核杂质在管壁形成应力集中点。

3. 流速:初次注水控制在0.3 m/s以内,减少水锤;每升10 ℃水温,PE管环向应力可下降约1.2 %,别小看这点余量,它就是冻裂与不裂的分水岭。

三、分段稳压——把“一口气”拆成“三次呼吸”

传统一次打到1.5倍设计压力,管体瞬间膨胀,低温下分子链来不及松弛就直接被拉断。改成“三步走”:

① 0.3 MPa稳压30 min,让管材“热身”;

② 0.6 MPa稳压30 min,检查焊口;

③ 1.5倍设计压力稳压60 min。

每段稳压结束,沿管线用手持红外测温枪扫描,管壁温度降幅超过3 ℃立即停压补温,避免应力叠加。

四、保温缓释——给管道盖“电热毯”

打压后别急着撤场。用1 cm厚黑色发泡橡塑保温棉整条包裹,外覆铝箔反射膜,相当于把管道放进“恒温箱”。实测-10 ℃环境下,包裹段管内外温差可维持在8 ℃以内,降温速率下降60 %,给PE分子链留出松弛时间。夜间若温度继续走低,再用50 ℃热水循环泵低速回流,每两小时测温一次,保持管体≥5 ℃即可。

五、排气排水——把“冰碴子”请出去

试验结束立即用压缩空气把余水吹扫干净,吹扫压力0.2 MPa,风速≥20 m/s,坚持“见白不见水”——出气口用白纱布检验,五分钟内无湿痕才算合格。低洼处加装快开排渣阀,倾斜段每50 m设一个,避免残留水结冰体积膨胀9 %把管壁撑裂。吹扫完毕立即封帽,防止夜间潮气回灌二次结冰。

六、常见误区提醒

1. 中午温度高就打压?错!昼夜温差大,傍晚降温速度最快,管壁内外温差极易超标。最佳时段是上午10点后、下午3点前,并在4 h内完成全部稳压。

2. 加酒精或乙二醇防冻?PE管长期接触醇类会加速应力开裂,规范明确禁止。

3. 打压泵放在室外?泵体一旦结冰,压力波动±0.05 MPa就能让管体瞬间过压。泵、水箱、电源箱统一放进可移动保温棚,棚内温度保持在10 ℃以上。

七、一张清单带走——冬季PE燃气管打压“五确认”

□ 管材温度≥10 ℃

□ 水温12~20 ℃且洁净

□ 分段稳压,每段红外测温

□ 打压后保温棉+铝箔双包

□ 吹扫排水见白纱,五分钟内无湿痕

把这张清单贴在施工日志首页,签字确认后再开机,整个冬天都能让PE燃气管远离“啪”那一声脆响。