PE管道的性能及使用范围探析

孔祥岐

摘要：目前，我国的科技发展十分迅速，PE管道已经经历了近一个世纪的发展，在城市燃气管道领域得到了广泛的应用。本文主要针对PE管道的一些性能优点进行了分析，并对其主要的应用范围进行了研究。希望能对PE管道的实际应用起到一定的启发。

关键词：PE管道；性能分析；使用范围

引言

山东东宏管业股份有限公司为上交所主板上市企业（股票简称：东宏股份，股票代码：603856），是一家集智能管道系统研发、制造、服务于一体的国家级高新技术企业。公司建有三大智能化管材、管件、新材料生产基地，已形成了HDPE智能管道系统、钢塑复合管道系统、聚烯烃材料等三大类产品，二千多种规格，市场涵盖了工业管道、市政基础设施管道、燃气管道等重点领域。坚持以尊重生命，让世界天更蓝、水更清，共建绿色美好家园，提供安全的管道及管网系统，成为社会最值得信赖的企业。PE管道作为山东东宏管业股份有限公司的一个系列的产品，其相对于传统的金属管道来说具有很大的优越性。PE管道中的燃气管和水管在市场领域中的应用越来越广泛。加快发展聚乙烯管道施工及其材料工艺，对实现工程项目的合理性具有重要的作用。本文旨在对PE管道的规格性能进行研究，对其应用范围进行阐述并提出相关注意事项。

1、PE管道规格及其性能

聚乙烯管习惯上按照密度分为低密度及线型低密度聚乙烯（LDPE及LLDPE）管（密度为0.900～0.930g/cm3），中密度聚乙烯（MDPE）管（密度为0.931～0.940g/cm3）和高密度聚乙烯（HDPE）管（密度為0.941～0.965g/cm3）。目前国际上根据聚乙烯管的长期静液压强度（MRS）对管材及其原料进行分类和命名，聚乙烯管材料分为PE32、PE40、PE63、PE80和PE100五个等级。聚乙烯燃气管材国标目前分为SDR11和SDR17两个系列，管材的颜色有两种，一种为黄色管，一种是黑管加蓝条。规格从20mm～250mm；目前最大规格到Ф400mm。新发布的ISO标准和欧洲标准已将管材的公称外径扩大到630mm。聚乙烯管件根据施工、用途的不同，可分为电熔管件和热熔管件。根据生产方式的不同，可分为注塑管件和焊制管件两大类。

2、PE管道的主要使用范围

2.1 PE给水管

给水管要有一定程度的压力承受能力，一般选用机械性能好、分子量大的树脂，比如LDPE树脂。其虽然刚性、耐压性、稳定性差，拉伸强度低而且连接困难，作为给水的压力管道不太合适，但是其具有较高的卫生指标，在生产饮用水管中应用度高，具有流动性以及较小的熔融粘度，易加工。给水管必须符合卫生指标，且颜色最好为黑色，遮挡阳光，抑制微生物以及藻类的繁值和生长，使饮用水保持纯净。通常要将管道进行埋地使用，并对温度进行有效的控制。

2.2 PE燃气管

PE燃气管是指用于输送天然气、液化气或煤气的管材。其中煤气的成分较复杂，内含芳烃，对PE的侵蚀会促进其应力开裂，因而对于天然气管道的要求很严格。PE燃气管树脂的选用非常重要，尤其对于控制大口径管材的质量性能更为重要。生产燃气管的PE树脂首先应具备优良的耐环境应力性能，耐应力开裂值不应低于5000h。其环境应力开裂时间愈长，使用寿命也就愈长。其次要有良好的焊接性能、耐化学腐蚀性。在者它还要有一定的抗芳烃侵蚀能力。通常PE燃气管专用料采用进口树脂。燃气用聚乙烯管路的施工应注意的问题：1）保证设计的埋深。聚乙烯燃气管道的最小管顶覆土厚度应符合如下规定：埋设在车行道下时，不应小于0.8m；埋设在非车行道下时，不应小于0.6m；埋设在农田下时，不应小于0.8m；当采取有效的防护措施后，上述规定可适当降低。2）控制管材敷设允许的弯曲半径。聚乙烯管柔性好，因此很容易使其弯曲，但弯曲后的管道内侧将产生压应力，外侧将产生拉应力。当材料形变超过一定限度时，会因蠕变发生破坏。D≤50时，R=30D；50

2.3 优点

1）耐腐蚀的优点聚乙烯属于惰性材料，可抵抗除了强氧化钾之外的诸多化学物质的侵蚀。无需防腐层而且没有电化学腐蚀。2）高韧性的优点聚乙烯管道具有较高的韧性，其对于管基的不均匀的沉降具有较强的适应能力，管道的断裂伸长率通常大于X00，其抗震能力也非常强。自PE管道在日本的神户地震中发挥有效作用后，便受到大力的推广。3）下渗漏的优点聚乙烯管道通过熔接连接，实现了管材和接头的一体化，接口的爆破以及抗拉强度要高于管材本身，可对环向以及拉伸应力进行有效的抵抗，因此减少了因接头扭曲而产生的渗漏事件。4）具有优民的挠性聚乙烯的挠性使该材料在管线工程的价值大大的提高，使PE管道能够进行盘卷，且供应较长的长度，各种管件无需进行连接。PE管道容易符合施工方法的标准要求，其材料的挠性可使其在未施工时对管件的形状进行改变，一旦旧管被插入便会恢复回来的尺寸和大小。5）具有良好的抗刮痕的能力在不开槽的技术下，必然会产生刮痕。聚乙烯管道具有较强的抗刮痕能力，可以很大程度上减少了材料因刮痕导致应力集中从而破坏管道的情况。6）具有民好的杭快速裂纹传递能力据研究证明，聚乙烯管道的抗裂纹快速传递的能力比常用的塑料管材要强，温度降低，管道会承受更多的工作压力，塑料管道极易裂开，而PE管道中的PE100适合做大口径的管道，从而使管道快速裂开的几率大大降低。7）较长的使用寿命聚乙烯管具有}0年以上的使用寿命，并且已经得到了国际标准的确认。

结语

PE管道的施工以及材料工艺的研制，在管道建设领域具有重要的作用。只有灵活掌握其性能并且进行合理规范的使用，才能够促进管道使用的社会成效以及工程经济效益的共同发展。

参考文献

[1]王红霞.聚乙烯管在燃气工程中的应用.工程塑料应用，2001，（9）.

[2]许文澧.聚乙烯（PE）管在供水管网中的应用.厦门科技，2005，（5）.

（作者单位：山东东宏管业股份有限公司）