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聚乙烯燃气管材的特点
缩放字号:[小] [大] 发布时间:2014-08-11 17:01
      聚乙烯燃气管道具有许多卓越的特性,如耐低温,韧性好,刚柔相济。因而在一些特殊用途中更是大显身手,因为在这些领域中,传统材料管子,不是不适用,就是费用大,而且还不能保证管道的安全使用。如钢管、铸铁管最大的问题是在使用期内,普遍发生的腐蚀和接头泄漏。聚乙烯管则具有明显的优点,圆满地解决了传统管道的腐蚀和接头泄漏两大难题。如作为室外线路管敷设在腐蚀性的土壤中,地震地区、山地和沼泽地区;作为承插管插入旧管道中修复、更新旧管道。由于与众不同的施工特点,往往为用户带来巨大的经济效益。如美国资料报导,聚乙烯管安装费用低于钢管道安装费用50%,而穿插法又比聚乙烯管直接埋地法节约30-40%。
聚乙烯管的主要优点体现在:
     1、耐腐蚀。聚乙烯为惰性材料,除少数强氧化剂外,可耐多种化学介质的侵蚀。无电化学腐蚀,不需要防腐层。
     2、不泄漏。聚乙烯管道主要采用熔接连接(热熔连接或电熔连接),本质上保证接口材质、结构与管体本身的同一性,实现了接头与管材的一体化。试验证实,其接口的抗拉强度及爆破强度均高于管材本体,可有效地抵抗内压力产生的环向应力及轴向的拉伸应力。因此与橡胶圈类接头或其他机械接头相比,不存在因接头扭曲造成泄漏的危险。
     3、高韧性。聚乙烯管是一种高韧性的管材,其断裂伸长率一般超过500%,对管基不均匀沉降的适应能力非常强。也是一种抗震性能优良的管道。在1995年日本的神户地震中,聚乙烯燃气管和供水管是唯一幸免的管道系统。正因为如此,日本震后大力推广PE管在燃气领域的使用。
     4、聚乙烯管具有优良的挠性。聚乙烯的挠性是一个重要的性质,它极大地增强了该材料对于管线工程的价值。聚乙烯的挠性使聚乙烯管可以进行盘卷,并以较长的长度供应,不需要各种连接管件。用于不开槽施工,聚乙烯管道的走向容易依照施工方法的要求进行改变;聚乙烯材料的挠性,使其可在施工前改变管材的形状,插入旧管后恢复原来的大小和尺寸。
     5、聚乙烯管道具有良好的抵抗刮痕能力。采用不开槽施工技术,无论是铺设新管或旧管道的修复或更新,刮痕是无法避免的。刮痕造成材料的应力集中,引发管道的破坏。管材抵抗刮痕的能力,与管材的慢速裂纹增长(SCG)行为关系密切,研究证明,PE80等级的聚乙烯管具有较好的抵抗SCG的能力和耐刮痕能力。PE100聚乙烯管材料则具有更加出色的抵抗刮痕能力。
     6、良好的快速裂纹传递抵抗能力。管道的快速开裂是指在管道偶然发生开裂时,裂纹以几百m/秒的速度迅速增长,瞬间造成几十m甚至上千m管道破坏的大事故。快速开裂是一种偶发事故,但其后果是灾难性的。早在五十年代,美国输气钢管曾发生几起快速开裂事故。聚氯乙烯气管和水管均曾发生过快速开裂事故。实际使用中尚未发现聚乙烯燃气管的快速开裂。因而近10年来,国际上对塑料管道,特别聚乙烯燃气管的快速裂纹传递进行了大量卓有成效的研究工作。结果表明,在常用的塑料管材中,聚乙烯抵抗裂纹快速传递的能力名列前茅。如UPVC的动态断裂韧性KD为1.8MNm-3/2,PP-R的KD为1.6MNm-3/2,而PE80的KD则为2.9MNm-3/2,PE100的KD则高达3.8MNm-3/2。温度越低,管径和壁厚越大,工作压力越高,塑料管道快速开裂的危险性越大。因此,聚乙烯管道,特别是PE100管更适宜做大口径管。目前,国外的聚乙烯燃气管材标准(ISO4437-1997和EN1555)已将耐快速开裂扩展(RCP)列入标准之中。
     7、聚乙烯管道使用寿命长,可达50年以上,这是国外根据聚乙烯管材环向抗拉强度的长期静水压设计基础值(HDB)确定的,已被国际标准确认。
      此外,聚乙烯管道重量轻也是一重要因素。