耐白蚁聚乙烯燃气管道研究

胡德源，骆宏伟

（浙江地球管业有限公司，浙江富阳 311400）

燃气是生活中必不可少的，因此燃气各方面技术发展越来越成熟，燃气管道的材质选择是重点关注点。现在大部分地区采用聚乙烯作为燃气管道的首选材质，这种材质的管道具有耐化学腐蚀性强、节约成本、降低能源消耗、使用年限长、气密性好等特点，但是在聚乙烯燃气管道的应用中，出现了白蚁的现象，导致管道损坏而出现燃气漏出的现象，为改善这种现象，提高安全性，而研发出了耐白蚁聚乙烯燃气管道。本文阐述关于耐白蚁聚乙烯燃气管道的基本知识点、管道的抗白蚁性、管道的制作方法、管道施工的注意事项等方面，以此来全面了解耐白蚁聚乙烯燃气管道。

1 燃气管道出现白蚁的原因

由于聚乙烯燃气管道大多采用的是埋地敷设，这就导致聚乙烯燃气管道长期处于一个不见光的环境中，这为白蚁的生长提高了优势，这是因为白蚁畏惧光芒，更喜欢过着湿润、阴暗的隐蔽生活；由于聚乙烯燃气管道的耐腐蚀性能非常好，因此白蚁分泌出来的蚁酸对于聚乙烯燃气管道不会造成直接伤害，但是在白蚁寻找食物的过程中，会有咬食的习性，白蚁的这一操作就会给聚乙烯燃气管道造成破坏，导致聚乙烯燃气管道破损出现泄漏现象；另外，在聚乙烯燃气管道回填或者加套管的过程中，没有注意其缝隙和孔洞，给了白蚁有机可乘的机会，为白蚁的生存提高了方便，这就导致大量的白蚁在缝隙和孔洞里面筑巢。

2 耐白蚁聚乙烯燃气管道基本知识

2.1 耐白蚁聚乙烯燃气管道概念

耐白蚁聚乙烯燃气管道的研发是建立在聚乙烯材质的特点和白蚁本身的特性基础之上的，研发出对于防范白蚁有效的聚乙烯燃气管道，常见两种方式就是：第一，在聚乙烯燃气管道的表面添加特种防白蚁剂等化学预防物，以达到防止和杀灭白蚁的效果；第二，在聚乙烯燃气管道的表面添加尼龙绕外套、聚丙烯外保护层等物理方法，以增加聚乙烯燃气管道的硬度和韧度，进而使得白蚁无法侵蚀聚乙烯燃气管道。这两种方式不仅具有防白蚁的效果，而且生产成本不高，还达到了节约能源消耗的效果，满足我国当前节约能源、降低能源消耗政策的要求。

2.2 耐白蚁聚乙烯燃气管道的必要性

白蚁对于聚乙烯燃气管道造成破坏，导致聚乙烯燃气管道出现泄漏现象，这种不仅会导致安全出现问题，因为燃气泄漏会容易发生火灾等危险事件，甚至是造成人员伤亡，而且出现燃气泄漏后需要加派人手进行抢修处理，在此过程中还会造成人力等方面的损失，而且在抢修的过程中会导致企业、工业等盈利性产业停气，这也造成了经济方面的损失。总的来说，白蚁侵蚀造成耐白蚁聚乙烯燃气管道破损的话，会造成安全、经济、人力等方面的损失。

另外，聚乙烯燃气管道是埋地敷设，因此聚乙烯燃气管道受到白蚁侵蚀的过程中不容易被发现的，一般情况下，只有聚乙烯燃气管道被彻底破坏出现泄漏才会被发现，具有非常强的隐蔽性，而且这几年由于聚乙烯燃气管道被侵蚀而出现燃气泄漏的事件越来越多，因此在此背景下，白蚁对于聚乙烯燃气管道的伤害要引起重视，因此研发出了耐白蚁聚乙烯燃气管道。

3 检测耐白蚁聚乙烯燃气管道的抗白蚁性

3.1 实验步骤

首先准备好二节DN110的普通聚乙烯燃气管道，再准备好二节DN110的耐白蚁聚乙烯燃气管道，同时要保证两种不同壁厚的管道，并且将这两类管道裁成大小一样、边角表面平滑、平正整齐的管道试样。再将这两类管道样品分别放入铺有硅酸盐的空间中，再加入一定数量的白蚁，两类管道的实验时间为一个月，在这一个月要注意白蚁的情况，确保白蚁拥有充足的食料，如添加木材、草根等，以此来确保白蚁不会死亡，同时为了提高实验的成功率，可以尽量每种管道进行3个及其以上的试样。一个月期满后，可以将同时遭受白蚁侵蚀的白蚁聚乙烯燃气管道和普通聚乙烯燃气管道进行比较，采取的方法是肖氏硬度测试实验方法。

3.2 实验结果

通过肖氏硬度测试表明，相同材质的管道，硬度越高，抗白蚁性能越高，而且明显耐白蚁聚乙烯燃气管道的抗白蚁性能要由于普通聚乙烯燃气管道。总的来说，普通聚乙烯燃气管道随着时间的推移，管道受到白蚁侵蚀的程度会越来越严重，但是耐白蚁聚乙烯燃气管道可以很好抵御白蚁的侵蚀，这能够大幅提高耐白蚁聚乙烯燃气管道的安全性，避免管道在使用的过程中出现损坏现象，进而出现泄漏。

4 耐白蚁聚乙烯燃气管道制作方法

为了详细了解耐白蚁聚乙烯燃气管道，需要对耐白蚁聚乙烯燃气管道的制作方法进行了解，由于耐白蚁聚乙烯燃气管道的不同，制作的方法也丰富多样，接下来以常见的添加聚丙烯外保护层的耐白蚁聚乙烯燃气管道为例，讲述其制作方法。

4.1 共挤工艺

聚乙烯燃气管道加聚丙烯外保护层通常可以采用共挤工艺实现，但共挤工艺对保护层剥离强度影响较大。当内外层在一个模具中同时共挤时，保护层的剥离强度可达46N/mm。采用分步共挤工艺时，即先挤出聚乙烯内管，冷却凝固前共挤外保护层聚丙烯层，保护层剥离强度为0.16N/mm。带聚丙烯保护层的聚乙烯燃气管道连接时，在热熔或电熔连接前，必须将外保护层剥离一定长度。保护层剥离强度越高，越不易剥离，影响燃气管道的连接效率；剥离强度越低，在运输或安装过程中可能出现内层与保护层分离的情况。因此，适当的剥离强度对双层复合管的性能至关重要。实践表明，双层复合管在同一模具内共挤时，外保护层的剥离需要外力，对管材表面影响很大，管熔后接头质量下降；采用分步共挤时，外层保护层附着力太小，容易与聚乙烯燃气管道内层分离。另外，燃气管尺寸要求高，在同一模具内共挤双层聚乙烯燃气管时，很难将内层聚乙烯燃气管的尺寸精确控制在标准范围内。因此，采用分步共挤工艺制备双层复合管更为合理，但外层的附着力仍需改进，以提高外层保护层的剥离强度。

4.2 添加黏附力改性剂

聚乙烯与聚丙烯的相容性较差，分步共挤时聚乙烯燃气管道的剥离强度较低，影响了聚乙烯燃气管道的使用。所述附着改性剂能够提高外保护层的附着性，从而有效地提高外保护层的剥离强度。保护层的剥离强度随着附着力改性剂用量的增加而增加。这是因为附着力改性剂EPDM不仅含有大量的乙烯段，而且与内部聚乙烯段有很强的范德华相互作用；同时，它还含有大量的丙烯段，与外部保护层聚丙烯段有很强的相互作用，可以有效地提高聚乙烯与聚丙烯材料的相容性，增加了界面层的相互作用，总体性能是剥离强度的增加。在实际应用中，通过调整黏接改性剂的用量，可以获得合适的剥离强度。根据大量实践，当运输过程中剥离强度大于0.2N/mm时，内外层滑移现象大幅减少；而在安装连接过程中，剥离强度大于0.5N/mm时，用人力剥去内外层是很困难的。因此，抗白蚁双层复合气管的剥离强度宜控制在0.2～0.5N/mm。因此可以看出，添加3phr以上的附着改性剂是合适的。

5 耐白蚁聚乙烯燃气管道施工注意事项

耐白蚁聚乙烯燃气管道施工过程中，一定要注意其光面的粗糙度，要保护好管道的表面，避免管道出现损伤的情况，这样能够降级耐白蚁聚乙烯燃气管道的抗白蚁能力；在进行耐白蚁聚乙烯燃气管道回填的过程中，首先需要对管道四周回填细沙，回填高度控制在30cm左右，同时要求进行压实处理，减少回填的空隙，能够有效避免白蚁在回填的细砂中间建造住所，进而能够减少白蚁侵害管道的概率；对于耐白蚁聚乙烯燃气管道端口的封实，可以采用建筑工程中常用的中性密封胶，同时在密封处可以选择涂洒具有防白蚁功效的药物，进而也能够达到相应的效果；最后在回填最上面一层土时，要注意将回填土的杂物清理干净，比如说木材、草根等，这些都是白蚁的食料，因此一定要清理干净。

6 结束语

随着我国经济的不断发展，对于各类管道的要求越来越高，在此背景下，钢管在燃气管道中的应用逐渐减少，逐步采用聚乙烯燃气管道，同时为了避免聚乙烯燃气管道受到白蚁的侵害出现燃气泄漏的事故，研发出了耐白蚁聚乙烯燃气管道，它是一种添加了防白蚁保护层的燃气管道，另外这种燃气管道还添加了黏附力改性剂，相对于普通聚乙烯燃气管道来说，更具安全性和可靠性，同时强度高，避免被白蚁侵害和燃气发生泄漏现象。