聚乙烯（PE）管道用于室外消防管網可行性探討與分析
1 引言
室外消防輸配水管道材質的選擇，應根據管徑、內壓、外部荷載和管道敷設區的地形、地質、管材的供應，按照運行安全、耐久、減少漏損、施工和維護方便、經濟合理的原則，進行技術、經濟、安全等綜合分析確定。目前，國內消防室外輸水管道管材一般采用鋼管、球墨鑄鐵管、PE給水管及鍍鋅管等。本文通過對消防管網常用管道產品的性能特點進行對比分析，重點對聚乙烯（PE）管道用于室外消防管網的可行性進行了分析和論證。
[關鍵詞] 管材? 消防給水? 選用? 連接
2消防給水管材的選用
2.1 室外消火栓給水系統(埋地應完善除銹防腐措施)
(1)當室外消防為生活、消防合用管道系統或低壓消防給水系統時，可選用允許壓力較低的承插直管的球墨給水鑄鐵管(滑入式、機械式)，焊接鋼管，內外壁熱鍍鋅焊接鋼管等(部分工程可嘗試采用PE給水管)。
(2)當室外消防給水系統為臨時高壓給水系統和常高壓給水系統時，當系統工作壓力較低時，在管材允許的壓力范圍內可采用上述相同管材；當系統的工作壓力較大時，應根據系統工作壓力情況，分別采用法蘭式球墨鑄鐵管、焊接鋼管、內外熱鍍鋅普通或加厚焊接鋼管以及無縫鋼管。
3可用于室外消防管網的常見管道產品性能及連接方式對比
鍍鋅鋼管：最難于解決的是鍍鋅鋼管的接頭防腐問題。無論是絲扣連接還是法蘭連接，管道接頭鍍鋅層都受到破壞。失去鍍鋅層的鋼管化學腐蝕嚴重，由于鋅和鐵的電極電位差較大，電化學腐蝕更加嚴重。這兩種腐蝕隨著地下水和土壤污染程度的加大而加重。雖然溝槽式接頭可以解決上述問題，但接頭費用比普通接頭高許多，建設單位特別是房產開發商不樂意使用，比較難于推廣。
銅管：埋地的消防給水管道，既要承受管內的水壓力，又要承受地面荷載的壓力。管內壁要耐水的腐蝕，管外壁要耐地下水及土壤的腐蝕。金屬管道防腐處理非常重要，它將直接影響水體的衛生安全以及管道使用壽命和運行可靠。當使用鋼管做消防管道時，需對鋼管內外做防腐處理。同時銅管在敷設在腐蝕性土中以及電氣化鐵路附近或其他有雜散電流存在的地區時，為防止發生電化學腐蝕，還需取陰極保護措施（外加電流陰極保護或犧牲陽極）。用銅管做消防管時綜合成本非常高。
球墨鑄鐵管：當采用球墨鑄鐵管時，因球墨鑄鐵管采用柔性承插連接，對安裝施工的要求特別高，稍有不慎，極易造成接口漏水隱患。從施工角度來說，要求更嚴，同時后期維修需保持警惕。
聚乙烯（PE）管道：近年來，聚乙烯（PE）管道以其優越的性能特點，已在市政給水、農林灌溉、排污等及消防管道工程中得到了廣泛的應用，主要性能特點如下：
1、良好的衛生性能：PE管加工時不添加重金屬鹽穩定劑，材質無毒性，無結垢層，不滋生細菌，很好地解決了城市飲用水的二次污染。
2、卓越的耐腐蝕性能：除少數強氧化劑外，可耐多種化學介質侵蝕，無電化學腐蝕。
3、長久的使用壽命：在額定溫度、壓力狀況下，PE管道可安全使用50年以上。
4、較好的耐沖擊性：PE管韌性好，耐沖擊強度高，重物直接壓過管道，不會導致管道破裂。
5、可靠的連接性能：PE管熱熔或電熔接口的強度高于管材本體，接縫不會由于土壤移動或載荷的作用斷開。
6、良好的施工性能─管道質輕，焊接工藝簡單，施工方便，工程綜合造價低。
綜合比較，PE管道用在消防管道系統中具有一定的特點。
4 設計施工規范對消防管道的要求
聚乙烯管材本身不阻燃，但由于國家標準本身要求必須埋地安裝，當PE管道安裝在室外并且埋于地下，在正常情況下不存在管材著火及外力破壞的情況，應此，在室外消防管網中可以考慮使用，在采用PE管道做消防管時，一般有以下要求：
1、市政消火栓給水系統應采用環狀管網，但當城鎮人口小于2.5萬人時，宜采用環狀給水管網。
2、市政消火栓給水系統管網應符合《室外給水設計規范》GB50013的有關規定。
3、接市政消火栓的市政環狀給水管道的管徑不應小于D160，當枝狀管網時管徑不應小于D200。
4、但當城鎮人口不大于2.5萬人時，接市政消火栓的市政給水管道的管徑可適當降低，但環狀給水網不得小于D110，當枝狀管網時管徑不得小于D160。
5、區域消防給水系統和聯合消防給水系統應采用環狀消防給水管網。
6、室外消防給水管道應布置成環狀,管道直徑不應小于DN100向環狀管網輸水的進水管不應少于2條，當其中一條發生故障時，其余的進水管應能滿足消防用水總量的供水要求，同時環狀管道應采用閥門分成若干獨立段，每段內室外消火栓的數量不宜超過5個。
7、市政給水系統供水的常高壓消防給水系統其工作壓力為市政給水管網的供水壓力。
8、消防給水系統工作壓力不大于1.2MPa時，埋地管道部分需采用PE100公稱壓力1.25Mpa 以上的PE給水管，但當系統工作壓力大于1.2MPa時，宜采用無縫鋼管。
9、消防給水系統埋地管道的埋深應符合下列規定。
（1）管道的埋深應考慮地面、埋深荷載和冰凍線對消防給水管道的影響；
（2）管道最小埋深不應小于0.8m；
（3）在機動車道下時最小埋深不應小于0.9m；
（4）在寒冷地區管道的埋深最小應在冰凍線以下0.3m；
（5）寒冷地區室外閥門井應設置防凍措施。
10、PE管材的使用壽命和打壓試驗同管材內介質溫度的高低有著密切的關聯，介質水溫的高低和管材正常工作壓力的高低是影響PE管道能否使用安全使用的主要影響因素。按照國家《埋地聚乙烯給水管道工程施工技術規程CJJ101-2004》相關條款要求，選用的管材最大允許工作壓力或試壓壓力應考慮外界溫度對管道實際承壓能力的影響，實際壓力應乘以溫度對管材產品標準規定的工作壓力的折減系數F，壓力隨溫度折減系數具體見下表：
溫度范圍 |
T≤20℃ |
20℃＜T ≤20℃ |
30℃＜T ≤40℃ |
折減系數f |
1.0 |
0.87 |
0.74 |
11、用于消防管網的管材產品質量符合國家GB/T13663-2000標準。
12、PE管不阻燃，嚴禁將PE給水管道用作室內消防管。
5 目前可用于消防管網系統的產品
1、執行標準：GB/T13663-2000
2、產品規格：PE100系列 SDR13.6(1.25MPa)、SDR11(1.6MPa)
口徑：D90-D400
3、產品顏色：正常PE給水管為黑色加藍色線條，消防管要求為黑色加紅色條紋以示區分。
4、連接方式：主要為熱熔對接連接、電熔承插連接。
6 結論及建議
綜上所述，我們認為，PE管道可以用于室外消防管道系統，當消防給水系統工作壓力不大于1.2MPa時，埋地管道部分需采用公稱壓力1.25MPa 以上的PE給水管，但當系統工作壓力大于1.2MPa時，宜采用無縫鋼管。
參考文獻：
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