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PE管材知识,你真的全都了解吗?

PE管材知识,你真的全都了解吗?

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【摘要】:
PE管材知识讲解

PE(聚乙烯)材料由于其强度高、耐腐蚀、无毒等特点,?#36824;?#27867;应用于给水管制造领域。因为它不会生锈,所以,是替代普通铁给水管的理想管材

 

管道发展:

        我国塑料管道发展很快,质量在不断提高。其中聚乙烯PE管由于其自身独特的优点?#36824;?#27867;的应用于建筑给水,建筑排水,埋地排水管,建筑采暖、输气管,电工与电讯保护套管、工业用管、农业用管等。?#28210;?#35201;应用于城市供水、城市燃气供应及农田灌溉等领域。

 

一 、应用范围

20世纪90年代以来我国的合成树脂工业蓬勃发展,产量和消费一直保持着良好的增长势头。目前,我国合成树脂生产能力达到1000万吨,列美国、日本、德国、韩国之后,居世界前五位。但是,塑料管道所需的各种专用树脂尚有较大缺口,在我国虽然PE和PP树脂产量很大,但适合做管材的树脂不多,尤其是适合做城市供水、城市燃气输送用的PE管专用料和建筑冷热水用的PP-R专用料更少,还需进口一定数量的塑料管道专用树脂。

 

 

 

二、 PE管道特性

 具有优良的耐腐蚀性

  (1)聚乙烯具有优良的耐腐蚀性、较好的卫生性能和较长的使用寿命

  聚乙烯为无惰性材料,除少量强氧化剂外,可耐多种化学药品侵蚀,且不易滋生细菌。众所周知钢管、铸铁管被塑料管所取代的原因不仅是因为塑料管材比其输水能耗低、生活能耗低、重量轻、水流阻力小、安装简便迅速、造价低、寿命长、具有保温功能等,还因为塑料管耐腐蚀、不易滋生微生物等性能优于钢管及铸铁管。

  聚乙烯管材的使用寿命为50年以上,这一点不仅已为国际标准和国外的一些先进标准所确认,而?#20057;?#32463;被?#23548;?#25152;证明。

  聚乙烯能够推广应用的另一个原因是因为聚氯乙烯日益受到环境保护方面的压力。首先是聚氯乙烯本身的卫生性能问题:众所周知,在正规生产和?#32454;?#25511;制下生产聚氯乙烯管是可以保证卫生性能的,容许应用在饮用水领域。但是还是有人担心在控制不严的地方可能会发生问题:如聚氯乙烯树脂中氯乙烯单体的超标,在给水用聚氯乙烯管的配方中误用了有毒的助剂。把不保证无毒的排水用聚氯乙烯管和管件误用到了给水管和管件等。其次是聚氯乙烯管的回收问题:聚氯乙烯和聚乙烯一样是热塑性塑料,从理论上讲都是可以利用的,但是各国的证明,旧塑料制品能回收再生的比例有限,主要的处理方式是焚烧回收能源,聚氯乙烯因为含氯,在焚烧时控制不好就可能产生有害物质,而聚乙烯仅含碳氢,焚烧后生成水和二氧化碳。所以在欧?#36182;?#22269;家,现在聚氯乙烯的应用正受到一些环境保护组织日益加重的压力。

 

具有独特的柔韧性和优良的耐刮痕的能力

  (2)聚乙烯具有独特的柔韧性和优良的耐刮痕的能力

  聚乙烯管道系统的?#26377;?#26377;着巨大的?#38469;?#32463;济价值。聚乙烯的?#26377;?#26159;一个重要的性质,它极大的提高了该材料对于管线工程的价值。良好的?#26377;?#20351;聚乙烯管可以盘卷,以较长的长度进行供应,避免了大量的接?#27867;?#31649;件。例如在全国城市改水示范单位——南通自?#27492;?#20844;司在一户一表改造中选材时便充分利用了PE小口径管材可盘卷的特性,从水表至用户一根管材到底,中间无须管接头,既节约了成本,又提高了工效。PE小口径管的这种特性已得到全国各城市有水表出户工程的自?#27492;?#20844;司的认可,成为其改水作业的首选产品。同时,?#26377;?#21644;重量轻及具有优良的耐刮痕能力,使之可采用多种可减轻对环境和社会生活的影响且费用经济的安装方法,如免开挖施工?#38469;酢?#20813;开挖施工?#38469;?#26159;指利用各种岩土钻掘的?#38469;?#25163;段,在地表不开?#25285;?#27133;)的条件下铺设、更换或修复各?#20540;?#19979;管线的施工?#38469;酢?#22810;?#32622;?#24320;挖施工?#38469;?#38750;常适宜采用聚乙烯管材,如铺设新管线的水平定向钻进和导向钻进法,原位更换旧管线的胀管法及修复旧管线的穿插更新内衬法及各种改进的内衬法(折叠变形法、热拔法和冷轧法)。

  PE独特的柔韧性还使其能够有效的抵抗地下运动和端载荷。从表面上看,强强度和刚性方面,塑料埋地管不及水泥管及金属管道,但从?#23548;?#24212;用看,塑料埋地管是属于“柔性管?#20445;?#22312;正确设计?#25512;?#35774;施工?#28388;?#26009;埋地管是和周围土壤共同承受负载的。所?#36816;?#26009;埋地管不需要达到“钢性管”一样的强度和刚性就可以满足埋地使用中的力学性能的要求。同时,聚乙烯的压力松弛特性可有效地通过形变而消耗应力,其?#23548;手?#21521;应力水平远比理论计算值低,而且其断裂伸长率?#35805;?#37117;大于500%,弯曲半径可以小到管?#26412;?#30340;20~25倍,是一种高韧性材料,对地基不均匀沉降的适应能力非常强,这些特点使其成为抵御地震、地基沉降以及温差伸缩的最为优秀的管道。例如在1995年日本神户大地震中,PE给水管及燃气管就是唯一幸免的管道系统。

 

具有非常突出的耐低温性能

  (3)聚乙烯具有非常突出的耐低温性能

  PE管的低温脆化点为-70℃,优于其他管道。在冬季野外施工?#26412;?#27695;乙烯(PVC-U)管容?#29366;?#35010;,我国?#26412;?#22320;区铺设聚氯乙烯(PVC-U)埋地给水管试点工程中总结的一条经验是温度在零度以下就不适宜进行聚氯乙烯(PVC-U)管的铺设施工了。还有一个明显的佐证,为改进PP的韧性和低温耐冲击性能,可将乙烯与丙烯单体共聚制成无规共聚聚丙烯(PP-R),其?#35805;?#37319;用iPP的工艺路线和方法,使丙烯和乙烯的混合气体进行共聚合,得到主链中无规则地分布着丙烯和乙烯段的共聚物(即PP-R管材料),PP-R管材料中的乙烯含量大多在3%左右。但改善后的PP-R耐低温性能?#22278;?#23613;人意,其脆化点约为-15℃,远高于聚乙烯管的脆化点温度-70℃。

 

具有良好的快速裂纹增长断裂韧性

  (4)聚乙烯具有良好的快速裂纹增长断裂韧性

  发生快速裂纹增长破坏时,裂纹可以100~45m/s速度快速扩展几百米至十几公里,造成长距离管路损?#25285;?#21457;生大规模泄漏事故,以及后续的燃烧爆炸(输天然气)或洪水(输水)事故。这?#36136;?#25925;发生概率不大,一旦发生,危害极大。最近十几年来,这?#21046;?#22351;方式已被认为是塑料燃气输送管中需要绝对防止的最具危险性的事故。?#36816;?#26009;压力管的?#20013;?#21457;展来讲,防止发生快速裂纹增长破坏要求的重要性已经超过了对长期寿命强度性能的要求。其原因为:在同一SDR(管材?#26412;?#19982;其厚度之比)时,计算的长期寿命—长期强度与增大管径无关(?#23548;?#19978;大口径管可能比小口径管安全),但快速裂纹增长危险随管?#23545;?#22823;而增加。在现有大品种塑实验方法料管中,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯管等,达到一定管径时,由防止快速裂纹增长破坏所决定的许用压力,总是比由长期强度问题所决定的许用压力低。也就是?#25285;?#25353;防止快速裂纹增长破坏的要求决定了许用压力后,长期寿命(如20℃,50年)要求可自行得到满足;快速裂纹增长断裂韧性差的材料将遭到淘汰,不管它的长期强度性能好或坏。如聚氯乙烯(PVC-U)燃气管已经基本上全部被聚乙烯(PE)燃气管所取代。?#20998;?#32858;氯乙烯(PVC-U)给水管被聚乙烯(PE)管取代的趋势已经明朗。

  我国尚未建立监控快速裂纹增长破坏的试验装置。我国的塑料压力管标准都未涉及这一问题,这表明我国的塑料压力管水平比世界?#35805;?#27700;平?#36797;?#33853;后一个发展阶段。

 

聚乙烯管道安装连接方便可靠

  (5)聚乙烯管道安装连接方便、可靠

  聚乙烯管可以用比较方便的热熔对接、承插方法得到可靠的、内表面与原管材接近的牢固连接(连接处有不大的熔接凸起环),或采用专门的电熔管件连接聚乙烯管。对于小口径管材还可?#22278;?#29992;我们公司生产的卡压式连接,连接方便可靠(此种产品是我们公司引进的专利?#38469;酰?#24191;泛应用于我国许多水司的一户一表工程)。聚乙烯管的熔接接头可以承受轴向负荷而不发生泄露和脱开。

 

使用规定:

?#35805;?#35268;定

①管材、管件应具有质量检验部门的产品质量检验报告和生产厂的合格证。

②管材存放、搬运和运输时,应用非金属绳捆扎,管材端头应封堵。

③管材、管件存放、搬运和运输时,不得抛摔和剧裂?#19981;鰲?/p>

④管材、管件存放、搬运和运输时,不得曝晒和雨淋;不得与油类、酸、咸等其它化学物质接触。

⑤管材、管件?#30001;?#20135;到使用之间的存放期不宜超过一年。

 

材料验收

① 接收管材、管件必须进行验收。先验收产品使用说明书、产品合格证、质量保证书和各项性能检验验收报告等有关资料。

② 验收管材、管件时,应在同一批中抽样,并按?#20013;?#22269;家标准《给水用(PE)聚乙烯材》进行规格尺寸和外观性能检查,必要时宜进行全面测试。

 

存放

① 管材、管件应该存放在通风良好、温度不超过40℃的库房或简易的棚内。

② 管材应水平堆放在平整的支撑物或地面上。堆放的高度不宜超过1.5米,当管材捆扎成1mx1m的方捆,并且?#35762;?#21152;支撑保护时,堆放高度可?#23454;?#25552;高,但不宜超过3m,管件应逐层叠放整齐,应确保不倒塌,并且便于拿取和管理。

③ 管材、管件在户外临时堆放时,应有遮盖物。

④ 管材存放时,应将不同?#26412;?#21644;不同壁厚的管材分别堆放。

 

搬运

① 管材搬运时,必须用非金属绳吊装。

② 管材、管件搬运时,应小心轻放,排列整齐。不得抛摔和沿地拖曳。

③ 寒冷天气搬运管材、管件时,严禁剧?#26131;不鰲?/p>

 

运输

①车辆运输管材时,应放在平车底上,船运时,应放置在平坦的船舱内。运输时,直管全长应设有支撑,盘管应叠放整齐。直管和盘管均应捆扎、固定,避免相互碰撞,堆放触不应有可能损伤管材的尖凸物。

②管件运输时,应按?#28210;?#23618;叠放整齐,并固定牢靠。

③管材、管件在运输途中,应有遮盖物,避免曝晒和雨淋。

 

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