市政給水係統改造選(xuǎn)用pe給水管的諸多優勢(shì)
具有優良的耐腐蝕性
(1)聚乙烯具有優良的耐腐蝕性、較好的衛生性(xìng)能和較長的使用壽命
聚乙烯為無惰性材料,除少(shǎo)量強氧化劑外,可耐多種化(huà)學藥(yào)品侵蝕,且(qiě)不易滋(zī)生細菌。眾所周知鋼(gāng)管、鑄鐵管被塑(sù)料管所取代的原因不僅是因為塑料管材比其輸水能耗低、生活能耗低、重量輕、水流阻力小、安裝簡(jiǎn)便迅速、造價低、壽命長、具有保溫功能等,還(hái)因為塑料管(guǎn)耐腐蝕、不易滋生微生物等性能優於鋼管(guǎn)及鑄鐵管。
聚乙(yǐ)烯管材的使用壽命為50年以上,這一點不僅已為國際標準和國外(wài)的一些先進標準所確認,而且已經被實踐所證明。
聚乙烯能夠推廣應用的另一個原因是因為聚氯乙烯日(rì)益受到環境保護方麵的壓力。首先是聚氯乙烯本身的(de)衛生性能問(wèn)題(tí):眾所周知,在正規生產(chǎn)和嚴格控(kòng)製下(xià)生產聚氯乙(yǐ)烯管是可以保證(zhèng)衛生性能的,容許應用在飲用水領域。但是還是有人擔心在控(kòng)製不嚴的地方可能會發生問題:如聚氯乙烯樹脂中氯乙烯(xī)單體的超標,在(zài)給水用聚氯乙烯管的配方(fāng)中誤用了有毒的助劑。把不保證無(wú)毒的排水用聚氯乙烯管和管件誤用到了給水管和(hé)管件等。其次是聚氯乙烯(xī)管(guǎn)的回收問題:聚(jù)氯乙烯和聚乙烯一樣是熱塑性塑料,從理論上講都(dōu)是(shì)可以(yǐ)利用(yòng)的(de),但是各國的證明(míng),舊塑(sù)料製品能回收再生的比例有限,主要的處理方式是焚燒回收能源,聚氯乙烯因為(wéi)含氯(lǜ),在焚燒時(shí)控製不好就可能產生(shēng)有害物質,而聚乙(yǐ)烯僅含碳氫,焚燒後生成水和(hé)二氧化碳。所以在歐美等國家,現在聚氯(lǜ)乙烯的(de)應用正受到一些環境保護組織日益加(jiā)重的壓力。
具有獨特的柔韌性和優良的耐刮痕的能力
(2)聚乙烯具有獨特的柔韌性和優良的耐(nài)刮痕的能力
聚乙烯管道係統(tǒng)的撓性有著巨大的技術經濟價值。聚乙烯的撓性是一個重要的性質,它極大的提高了該(gāi)材料對(duì)於管(guǎn)線工程的價值。良好的撓性使聚乙烯管可以盤卷(juàn),以較長的長(zhǎng)度進(jìn)行供應,避(bì)免了大量的接頭和管件。例如在(zài)全國城市(shì)改水示範單位——南通自來水公(gōng)司在一戶一(yī)表改造中選材時便充(chōng)分利用了PE小(xiǎo)口徑管材可盤卷的特性,從水(shuǐ)表至用戶一根管材到底,中間無須管(guǎn)接頭(tóu),既節約了成本,又(yòu)提高了工效。PE小口徑管的這種特性已得到全國各城市有水表出戶工程(chéng)的自來水公司的認(rèn)可,成為其改(gǎi)水(shuǐ)作業的產品。同時,撓性(xìng)和重量(liàng)輕及具有優(yōu)良的耐刮(guā)痕能力,使之可采用多種(zhǒng)可減輕對環境(jìng)和社會生活的影響且費用經濟的安裝方法,如免開挖施工技術。免開挖施工技術是指利用各種岩土鑽掘的技術手段,在地(dì)表不開溝(槽)的條件下鋪設、更(gèng)換(huàn)或修複(fù)各種地下管線的施工技術。多種免(miǎn)開挖施工技(jì)術非常適宜采(cǎi)用聚乙烯管(guǎn)材,如鋪設新管線的水平定向鑽進和導向鑽進法,原位(wèi)更換(huàn)舊管線的脹(zhàng)管法及修複(fù)舊管線的穿插更新內襯法及各種(zhǒng)改進的內襯法(折疊變形法、熱拔法和冷軋法)。
PE獨(dú)特的柔韌性(xìng)還使其(qí)能夠有效的抵抗地下運動和端載荷。從表麵上看,強強度(dù)和剛性方麵,塑(sù)料(liào)埋地管不及水泥管及(jí)金屬管道,但從實際(jì)應用看,塑料埋地管(guǎn)是屬於“柔性管”,在(zài)正確(què)設計和鋪設施工下(xià)塑料埋地管是和周圍土壤(rǎng)共同承(chéng)受負載的。所以塑料(liào)埋地管不需要達(dá)到“鋼性管”一樣的強度和剛性就可(kě)以滿足埋地使(shǐ)用中的力學性能的要求。同時,聚乙烯的壓力鬆弛特性可有效地通過形變而消耗應力,其實際(jì)軸向應力水平遠比理論計算值(zhí)低,而且(qiě)其斷裂伸(shēn)長率一般都大於500%,彎曲半徑可以小到管直徑的20~25倍,是一種高韌性材料,對地基不均勻沉降的適應能力非常(cháng)強(qiáng),這些特點使(shǐ)其成為抵禦地震、地基沉降以及溫差伸(shēn)縮的為優秀的管(guǎn)道。例如(rú)在1995年日本神戶大地震(zhèn)中,PE給(gěi)水管(guǎn)及燃氣管就是幸免的管道係統。
具有非常突出的耐低(dī)溫性能(néng)
(3)聚乙烯具有非常突(tū)出的耐低溫性(xìng)能
pe給(gěi)水管的低溫脆化點為-70℃,優於其他管道。在冬(dōng)季野外施(shī)工時聚(jù)氯(lǜ)乙烯(PVC-U)管容易脆(cuì)裂,我國北(běi)京地區鋪設聚氯乙(yǐ)烯(PVC-U)埋地給(gěi)水(shuǐ)管試點工程中總結的一條經驗是溫度在零度(dù)以下就不適宜進行聚(jù)氯乙烯(xī)(PVC-U)管的鋪設施工了。還有一個明顯的佐(zuǒ)證,為改進PP的韌性(xìng)和低(dī)溫耐衝擊性能,可(kě)將乙烯與丙烯單體共聚製成無規共聚聚丙烯(PP-R),其一(yī)般采用iPP的工藝路線和方法,使丙烯和乙烯的混合氣(qì)體進行共(gòng)聚(jù)合,得到主(zhǔ)鏈中無規則地分布著丙(bǐng)烯和乙烯段的共聚物(即PP-R管材(cái)料),PP-R管材料中的乙(yǐ)烯含量大多在3%左右。但改善後的PP-R耐低溫性能仍不(bú)盡人意,其脆化點約為-15℃,遠高於聚乙烯管的(de)脆化點溫度-70℃。
具有良好的快速裂紋增長斷裂韌性
(4)聚乙烯具有良好的快速裂紋增長斷裂韌性
發生快速裂紋增長破壞時,裂紋可以100~45m/s速(sù)度快(kuài)速擴展幾(jǐ)百米至十幾公裏(lǐ),造成長距離管路損壞,發生大規模泄漏事故,以及後續的(de)燃燒(shāo)爆炸(輸天然氣)或洪水(輸(shū)水)事故。這種事故發生概率不大,一(yī)旦發生,危(wēi)害極大。近十幾年來,這種(zhǒng)破壞方式已(yǐ)被認為是塑料燃氣輸送管中需要絕對防止的具危險性(xìng)的事故。對塑料壓力管的持續發展來(lái)講,防止發生(shēng)快速裂(liè)紋增長破壞要求的重要性已經超過了對長期壽命強度性能的要(yào)求(qiú)。其原因為:在同一SDR(管材直(zhí)徑與其厚度之比)時,計算的長期壽命—長(zhǎng)期強度與(yǔ)增大管(guǎn)徑無關(實際上大口徑管可能比小口徑管安全(quán)),但快速裂紋增長危(wēi)險隨管徑增大而增加。在現(xiàn)有大品種塑實驗方法料管中,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯管等,達到一定管徑時,由防止快(kuài)速裂紋增長破壞所決(jué)定的許用壓力,總是比由長期(qī)強度(dù)問(wèn)題所決定的許用壓力(lì)低。也就是說,按防止快速裂紋增(zēng)長破壞的要求決定(dìng)了許用壓力後,長期壽命(如20℃,50年)要求可自行得到滿足;快速裂紋增長斷裂(liè)韌性差的材料將遭到淘汰,不(bú)管它的長期強度性能好或壞。如聚氯乙烯(PVC-U)燃氣管(guǎn)已經基本上全部(bù)被聚乙烯(PE)燃氣管所取代。歐(ōu)洲聚氯乙烯(PVC-U)給水管被聚乙烯(PE)管取代的趨勢已經明朗。
我國(guó)尚未建立(lì)監控快速裂紋增長破壞的試驗裝置(zhì)。我國的塑(sù)料(liào)壓力管(guǎn)標準(zhǔn)都(dōu)未涉及這(zhè)一(yī)問(wèn)題,這表明我(wǒ)國的塑料壓力管水平比世界一般水平至(zhì)少落(luò)後一個發展(zhǎn)階段(duàn)。
聚乙烯管道安裝連(lián)接方便可靠
(5)聚乙烯管(guǎn)道安裝連接方便、可靠
聚乙(yǐ)烯管可(kě)以用(yòng)比較方便的(de)熱(rè)熔對接、承插方法得到可靠的(de)、內表麵(miàn)與原管材接近(jìn)的(de)牢固連接(連(lián)接處(chù)有不大的熔接凸起環),或采用專門的電(diàn)熔管件連接(jiē)聚乙(yǐ)烯管。對於小口(kǒu)徑管材還可以采用我們公司生產的卡壓式連接(jiē),連(lián)接方便可靠(此(cǐ)種產品(pǐn)是我們公司引進的專利技術,廣泛應用於我國許(xǔ)多水(shuǐ)司(sī)的一戶一表工程)。聚乙烯管的熔接接頭可以承受軸向負荷而不發生泄露和脫開。



