Thi Công Ống HDPE – Tổng Quan Quy Trình
Thi công ống HDPE đúng kỹ thuật gồm 4 giai đoạn chính: chuẩn bị đào hào, hàn nối ống, hạ ống và lấp đất, thử thủy lực nghiệm thu. Hai phương pháp hàn nối phổ biến là butt fusion (hàn đầu) và electrofusion (hàn điện từ), mỗi phương pháp áp dụng cho tình huống thi công khác nhau. Không dùng keo dán, ren vít hay măng sông keo cho ống HDPE – đây là nguyên tắc kỹ thuật bắt buộc.
Phương Pháp 1: Hàn Đầu Butt Fusion
Butt fusion là phương pháp hàn chính cho tuyến HDPE thẳng dài, năng suất cao nhất trên công trường. Nguyên lý: gia nhiệt hai mặt đầu ống đến nhiệt độ nóng chảy rồi ép chúng lại với nhau tạo mối hàn đồng nhất. Thiết bị cần: máy hàn butt fusion (gồm bộ kẹp, bộ phay mặt đầu và tấm gia nhiệt điện), nguồn điện ổn định 220V/380V.
Thông số hàn butt fusion theo DN (PE100):
- Nhiệt độ tấm gia nhiệt: 200-220°C (thường dùng 210°C làm tiêu chuẩn)
- Thời gian gia nhiệt: tính theo công thức t(s) = 10 × e (mm), trong đó e là chiều dày thành ống. Ví dụ: DN110 SDR11 (e=10mm): t ≈ 100 giây; DN200 SDR11 (e=18.2mm): t ≈ 182 giây
- Áp suất gia nhiệt: 0.15-0.20 MPa (giai đoạn làm ướt bề mặt); giảm về gần 0 trong quá trình gia nhiệt chính
- Thời gian chuyển đổi (rút tấm nhiệt): tối đa 5-8 giây tùy DN (càng nhanh càng tốt)
- Áp suất ép hàn: 0.15-0.20 MPa (tạo hạt hàn đều 2 bên mặt đầu)
- Thời gian nguội dưới áp: tối thiểu bằng thời gian gia nhiệt; không tháo kẹp khi ống chưa nguội
Kiểm tra mối hàn bằng mắt: hạt hàn (bead) đều nhau hai bên, không cụt, không bất đối xứng, không lõm giữa. Mối hàn không đạt phải cắt bỏ và hàn lại – không được vá hay sửa thủ công.
Phương Pháp 2: Electrofusion (Hàn Điện Từ)
Electrofusion dùng khớp nối chứa dây điện trở nhúng trong lớp PE, khi cấp điện dây điện trở nóng lên hàn khớp nối với ống. Ưu điểm: thao tác đơn giản hơn butt fusion, phù hợp vị trí chật hẹp (hố van, chỗ đấu nối với đường ống hiện hữu), không cần căn chỉnh lực ép. Thiết bị: máy điện nối electrofusion (đọc barcode khớp nối để tự động đặt thông số điện áp và thời gian).
Quy trình electrofusion:
- Bước 1: Cắt ống vuông góc 90°, độ lệch ≤1°
- Bước 2: Cạo sạch lớp oxy hóa bề mặt ống trong vùng lắp khớp (cạo sâu 0.2-0.3 mm bằng dụng cụ chuyên dụng)
- Bước 3: Làm sạch bằng khăn cồn isopropyl, không dùng cồn ethanol thông thường
- Bước 4: Lắp ống vào khớp nối đến vạch dấu, kẹp cố định tránh dịch chuyển
- Bước 5: Quét barcode khớp nối, máy tự đặt thông số; cấp điện hàn (thường 40V, 60-300 giây tùy kích thước)
- Bước 6: Nguội theo thời gian quy định (không di chuyển ống trong thời gian nguội)
Kiểm tra: quan sát chỉ thị hàn (indicator pin) nổi lên trên bề mặt khớp nối – đây là dấu hiệu PE nóng chảy đã lấp đầy khoang hàn.
Chuẩn Bị Đào Hào Chôn Ngầm
Độ sâu chôn ống tối thiểu: 1.0 m từ mặt đất đến đỉnh ống trong khu vực xe cộ qua lại; 0.6 m ở khu vực không có xe (vỉa hè, đồng ruộng). Chiều rộng hào tối thiểu: DN ống + 0.3 m mỗi bên để đầm chặt cát lót hai bên ống. Đáy hào phải phẳng, không có đá cạnh hoặc vật cứng nhọn tiếp xúc trực tiếp với ống.
Vật liệu lót: cát sạch hoặc đất hạt mịn không lẫn đá dăm, lót dưới ống 10-15 cm, lấp hai bên và 30 cm trên đỉnh ống bằng cát đầm chặt. Phần còn lại lấp đất đào lên tầng lớp 20-30 cm đầm chặt đến độ chặt yêu cầu. Không dùng đất đá tảng, gạch vỡ hoặc phế thải xây dựng lấp trực tiếp lên ống.
Thử Thủy Lực Sau Lắp Đặt
Thử thủy lực là bước nghiệm thu bắt buộc trước khi lấp đất hoàn thổ. Áp suất thử: 1.5 lần áp suất làm việc thiết kế, duy trì trong 2-4 giờ (theo TCVN hoặc chỉ định tư vấn thiết kế). Quy trình: bơm nước từ từ đến áp suất thử, duy trì và quan sát đồng hồ áp; độ sụt áp cho phép ≤0.02 MPa trong 2 giờ đối với tuyến HDPE hàn butt fusion. Kiểm tra bằng mắt toàn bộ mối hàn và khớp nối trong thời gian thử áp. Ghi chép biên bản thử thủy lực theo mẫu yêu cầu của chủ đầu tư.
Lưu Ý An Toàn Và Chất Lượng Thi Công
Thợ hàn HDPE phải được chứng nhận hoặc qua đào tạo có kiểm tra. Tất cả thông số hàn phải ghi vào nhật ký hàn (welding log) gồm: số mối hàn, DN, SDR, nhiệt độ, thời gian, thợ hàn, ngày giờ. Nhật ký hàn là tài liệu nghiệm thu quan trọng. Không hàn khi nhiệt độ môi trường dưới 0°C hoặc có mưa trực tiếp vào mặt hàn; nếu cần thiết phải che chắn và sưởi ấm khu vực hàn.
Kết Luận
Thi công ống HDPE đúng kỹ thuật là yếu tố quyết định tuổi thọ và hiệu quả của toàn bộ hệ thống. Hai phương pháp hàn butt fusion và electrofusion bổ sung cho nhau, kết hợp quy trình đào hào và thử thủy lực bài bản sẽ tạo ra tuyến ống HDPE chất lượng cao, vận hành ổn định trong 50+ năm.