聚乙烯(PE)燃?xì)夤艿赖膽?yīng)用與發(fā)展

1、-一、 燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁┕艿老到y(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)史 本世紀(jì)在管道領(lǐng)域發(fā)生了一場(chǎng)革命性的進(jìn)步，即“以塑代鋼”。隨著高分子材料科學(xué)技術(shù)的飛躍進(jìn)步，塑料管材開(kāi)發(fā)利用的深化，生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，塑料管道淋漓盡致地展示其卓越性能。在今天，塑料管材已不再被人們誤認(rèn)為是金屬管材的“廉價(jià)代用品”。在這場(chǎng)革命中，聚乙烯管道倍受青睞，日益發(fā)出奪目的光輝，廣泛用于燃?xì)廨斔汀⒔o水、排污、農(nóng)業(yè)澆灌、礦山細(xì)顆粒固體輸送，以及油田、化工和郵電通訊等領(lǐng)域，非凡在燃?xì)廨斔蜕系玫搅似毡榈膽?yīng)用。1. 國(guó)外聚乙烯燃?xì)夤馨l(fā)展簡(jiǎn)史1933年英國(guó)ICI公司首先發(fā)現(xiàn)了聚乙烯。發(fā)展至今，聚乙烯已是由多種工藝方法生產(chǎn)的、具有多種結(jié)構(gòu)和特性及多種用途的系列

2、品種樹(shù)脂，已占世界合成樹(shù)脂產(chǎn)量的三分之一，居第一位。第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期，由于銅與鋼材的短缺，國(guó)外開(kāi)始研究在燃?xì)廨斉涞阮I(lǐng)域使用塑料管。燃?xì)廨斉溆盟芰瞎艿牟牧习磻?yīng)用的起始年代分別為：醋酸丁酸纖維素（1949年美國(guó)），硬聚氯乙烯（1950年原西國(guó)），耐沖擊聚氯乙烯（1952年美國(guó)），環(huán)氧玻璃鋼（1955年美國(guó)），聚乙烯（1956年美國(guó)），滌綸（1963年意大利）和尼龍（1969年澳大利亞）。隨著時(shí)間的推移和對(duì)燃?xì)夤こ踢\(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的不斷總結(jié)，人們逐漸熟悉到在應(yīng)用塑料管時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的因素：a.經(jīng)濟(jì)性b.接口穩(wěn)定、嚴(yán)密性c.耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂d.耐腐蝕和耐化學(xué)性e.耐老化性f.韌性g.柔軟、可撓性h.耐久

3、性i.強(qiáng)度與溫度的關(guān)系j.長(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度的大小經(jīng)過(guò)順序淘汰，到60年代后期，只剩下聚氯乙烯管和聚乙烯管。聚氯乙烯管雖然強(qiáng)度大，成本低廉，但與聚乙烯相比有如下缺點(diǎn)：a.脆性，易產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象；b.缺乏可撓性，不能盤卷等；c.接觸溶劑的可靠性差等。因此，采用聚氯乙烯管的數(shù)量大幅減少，而使用聚乙烯管顯著上升。自1956年鋪設(shè)第一條聚乙烯燃?xì)夤艿酪詠?lái)，到70年代，在歐洲和北美，聚乙烯管道在燃?xì)忸I(lǐng)域得到迅速的推廣應(yīng)用。聚乙烯管道在各國(guó)燃?xì)夤艿郎系膹V泛應(yīng)用已成為管道領(lǐng)域最為引人注目的成就。這一方面是由于聚乙烯材料制作管道具有非常獨(dú)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，另一方面是由于聚乙烯管道的原料性能，管材、管件制造工藝，連接

4、方法，連接機(jī)具以及運(yùn)行中的維修手段等在多年的實(shí)踐中，已達(dá)到完善的配套系統(tǒng)。時(shí)至今日，在燃?xì)忸I(lǐng)域，無(wú)論是對(duì)于新鋪設(shè)或舊管道的修復(fù)和更新，聚乙烯管都是主要的選擇之一。歐洲的PE燃?xì)夤艿榔占奥蕵O高，如英國(guó)、丹麥等國(guó)均超過(guò)90%，法國(guó)1998年新敷設(shè)燃?xì)夤艿缼缀?00%采用聚乙烯管道。早在1988年，在慕尼黑召開(kāi)的國(guó)際煤聯(lián)配氣委員會(huì)會(huì)議，委員們一致認(rèn)為采用聚乙烯埋地燃?xì)夤艿蕾|(zhì)量可靠，運(yùn)行安全，維護(hù)簡(jiǎn)便，費(fèi)用經(jīng)濟(jì)。這種共識(shí)顯然是五十年來(lái)聚乙烯管道與其它管道反復(fù)比較、競(jìng)爭(zhēng)后達(dá)成的。應(yīng)該指出，這不僅應(yīng)歸功于PE管的優(yōu)良的綜合性能，而且緣于PE管道的原料性能，管材、管件制造工藝，連接方法，連接機(jī)具以及運(yùn)行中的

5、維修手段等在多年的實(shí)踐中，不斷取得革命性的進(jìn)步。如對(duì)PE管道性能影響最大的因素之一的原料，隨著聚合工藝的改進(jìn)，八十年代水平PE管材原料與七十年代水平相比較，即取得極大的進(jìn)步。 經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的不斷發(fā)展，時(shí)至今日，聚乙烯管道已成為最成熟的塑料管道品種之一。自六十年代初，探索聚乙烯管道用于燃?xì)廨斔鸵詠?lái)，圍繞聚乙烯管道系統(tǒng)的各個(gè)方面的研究和開(kāi)發(fā)工作就一直未間斷，且異?；钴S。世界上很多國(guó)家聚乙烯樹(shù)脂制造商、管材制造商、管件及管路附件制造商、管材擠出設(shè)備制造商、管道的施工和使用單位（如燃?xì)夤竞妥詠?lái)水公司）、施工機(jī)具的制造商、產(chǎn)品認(rèn)證機(jī)構(gòu)、有關(guān)大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)均以極大的熱情投入到這項(xiàng)工作中來(lái)。研究開(kāi)發(fā)的廣

6、度、深度及速度，是其他類塑料管道所難與比擬的。聚乙烯管道系統(tǒng)的高度成熟突出表現(xiàn)在：（1） 聚乙烯管材級(jí)原料不斷發(fā)展，八十年代末第三代聚乙烯管材樹(shù)脂（PE100）出現(xiàn)，使大口徑管的使用也具有了優(yōu)勢(shì)。（2） 嚴(yán)謹(jǐn)而科學(xué)的管道設(shè)計(jì)理念。對(duì)聚乙烯管材料長(zhǎng)期使用性能的評(píng)價(jià)形成了系統(tǒng)科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方法，從而在設(shè)計(jì)上保證了長(zhǎng)期使用性能及使用的安全性。（3）高度成熟的制造設(shè)備和擠出工藝。（4）與管材同步發(fā)展，多品種配套的管件。（5）管道連接、施工和維護(hù)的成熟技術(shù)與設(shè)備。（6）豐富的研究成果、大量成功的工程實(shí)踐和系統(tǒng)完備的標(biāo)準(zhǔn)體系。從原料到工程施工，從產(chǎn)品要求到質(zhì)量的控制方法，聚乙烯管道系統(tǒng)均具有完備的ISO標(biāo)

7、準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的高水平和系統(tǒng)化，標(biāo)志了聚乙烯管道發(fā)展的高度成熟。2. 國(guó)內(nèi)聚乙烯燃?xì)夤馨l(fā)展簡(jiǎn)史我國(guó)是從80年代初期開(kāi)始聚乙烯燃?xì)夤艿难芯抗ぷ鳎钤缡褂镁垡蚁┕茌斔统擎?zhèn)燃?xì)馐?982年在上海。為使聚乙烯燃?xì)夤苎芯抗ぷ魇艿街匾暡㈨樌M(jìn)行，國(guó)家科委1987年把“聚乙烯燃?xì)夤軐Ｓ昧涎兄坪图庸?yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)”列為國(guó)家“七五”科技攻關(guān)項(xiàng)目，從專用原料管材、管件加工工程應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定進(jìn)行系統(tǒng)研究，取得豐碩成果。1995年，國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局、建設(shè)部分別頒發(fā)了PE燃?xì)夤懿?、管件的?guó)家標(biāo)準(zhǔn)和工程技術(shù)的行業(yè)規(guī)程。目前，PE燃?xì)夤苷趪?guó)內(nèi)迅速推廣使用。在PE燃?xì)夤芡苿?dòng)下，國(guó)內(nèi)已基本把握PE工程管道的生產(chǎn)與使用技術(shù)，引進(jìn)了相當(dāng)

8、數(shù)量的國(guó)際一流生產(chǎn)線，形成了相當(dāng)規(guī)模的生產(chǎn)能力。這對(duì)聚乙烯燃?xì)夤艿陌l(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)有力的基礎(chǔ)。99年國(guó)內(nèi)聚乙烯燃?xì)夤懿漠a(chǎn)量已近1萬(wàn)噸，并以20%的年增長(zhǎng)率向前發(fā)展。二、 聚乙烯燃?xì)夤茉咸匦约捌浒l(fā)展聚乙烯管習(xí)慣上按照密度分為低密度及線型低密度聚乙烯（LDPE及LLDPE）管（密度為0.9000.930g/cm3），中密度聚乙烯（MDPE）管（密度為0.9300.940g/cm3）和高密度聚乙烯（HDPE）管（密度為0.9400.965g/cm3）。由于材料的不斷進(jìn)步，根據(jù)發(fā)展階段和性能的不同，產(chǎn)生了材料的等級(jí)分化，密度不能反映聚乙烯作為管材的本質(zhì)性能，因此目前國(guó)際上根據(jù)聚乙烯管的長(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度（

9、MRS）對(duì)管材及其原料進(jìn)行分類和命名。長(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度是指連續(xù)施加在該聚乙烯樹(shù)脂制管管壁上50年時(shí)引起管材破壞時(shí)所計(jì)算的在管壁上的環(huán)向張應(yīng)力，該值是管材結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。聚乙烯管的工程設(shè)計(jì)概念與金屬管不同，對(duì)于金屬管的設(shè)計(jì)，廣泛的使用環(huán)境溫度下的屈服強(qiáng)度系數(shù)。而聚乙烯管與金屬管不同，它受持續(xù)應(yīng)力及溫度變化的影響，因此聚乙烯管的設(shè)計(jì)應(yīng)力應(yīng)根據(jù)長(zhǎng)期強(qiáng)度來(lái)決定，即通過(guò)繪制恒溫下應(yīng)力與破壞時(shí)間的曲線來(lái)確定。根據(jù)聚乙烯管的長(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度（MRS），國(guó)際上將聚乙烯管材料分為PE32、PE40、PE63、PE80和PE100五個(gè)等級(jí)。目前國(guó)際上使用量最大的管材樹(shù)脂的MRS值為8.0MPa，而MRS值為10MPa

10、的管材樹(shù)脂的已開(kāi)發(fā)成功，這種樹(shù)脂采用雙峰分布、己烯共聚技術(shù)，在提高長(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度的同時(shí)，也提高了耐慢速裂紋增長(zhǎng)和耐快速開(kāi)裂擴(kuò)展性能，并具有良好的加工性，為提高管網(wǎng)輸送壓力、增大管道口徑、擴(kuò)大管道應(yīng)用范圍創(chuàng)造了條件。目前PE100的管材使用量，非凡是在大口徑管材上的用量，正在迅速上升。表1列出了目前歐洲PE100級(jí)聚乙烯燃?xì)夤艿缹?shí)際使用壓力。表1. 歐洲PE100級(jí)聚乙烯燃?xì)夤艿缹?shí)際使用壓力 國(guó)家英國(guó)比利時(shí)法國(guó)荷蘭西班牙尺寸比1117.617.61111使用壓力0.70.50.40.80.7 目前，國(guó)外正在嘗試將SDR11的聚乙烯燃?xì)夤艿氖褂脡毫μ岣叩?.0Mpa。三、 聚乙烯燃?xì)夤懿牡奶攸c(diǎn)聚乙

11、烯燃?xì)夤艿谰哂性S多卓越的特性，如耐低溫，韌性好，剛?cè)嵯酀?jì)。因而在一些非凡用途中更是大顯身手，因?yàn)樵谶@些領(lǐng)域中，傳統(tǒng)材料管子，不是不適用，就是費(fèi)用大，而且還不能保證管道的安全使用。如鋼管、鑄鐵管最大的問(wèn)題是在使用期內(nèi)，普遍發(fā)生的腐蝕和接頭泄漏。聚乙烯管則具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，圓滿地解決了傳統(tǒng)管道的腐蝕和接頭泄漏兩大難題。如作為室外線路管敷設(shè)在腐蝕性的土壤中，地震地區(qū)、山地和沼澤地區(qū)；作為承插管插入舊管道中修復(fù)、更新舊管道。由于與眾不同的施工特點(diǎn)，往往為用戶帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。如美國(guó)資料報(bào)導(dǎo)，聚乙烯管安裝費(fèi)用低于鋼管道安裝費(fèi)用50%，而穿插法又比聚乙烯管直接埋地法節(jié)約3040%。聚乙烯管的主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在

12、：1.耐腐蝕。聚乙烯為惰性材料，除少數(shù)強(qiáng)氧化劑外，可耐多種化學(xué)介質(zhì)的侵蝕。無(wú)電化學(xué)腐蝕，不需要防腐層。2.不泄漏。聚乙烯管道主要采用熔接連接（熱熔連接或電熔連接），本質(zhì)上保證接口材質(zhì)、結(jié)構(gòu)與管體本身的同一性，實(shí)現(xiàn)了接頭與管材的一體化。試驗(yàn)證實(shí)，其接口的抗拉強(qiáng)度及爆破強(qiáng)度均高于管材本體，可有效地反抗內(nèi)壓力產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力及軸向的拉伸應(yīng)力。因此與橡膠圈類接頭或其他機(jī)械接頭相比，不存在因接頭扭曲造成泄漏的危險(xiǎn)。3.高韌性。聚乙烯管是一種高韌性的管材，其斷裂伸長(zhǎng)率一般超過(guò)500%，對(duì)管基不均勻沉降的適應(yīng)能力非常強(qiáng)。也是一種抗震性能優(yōu)良的管道。在1995年日本的神戶地震中，聚乙烯燃?xì)夤芎凸┧苁俏ㄒ恍颐獾?/p>

13、管道系統(tǒng)。正因?yàn)槿绱耍毡菊鸷蟠罅ν茝VPE管在燃?xì)忸I(lǐng)域的使用。4.聚乙烯管具有優(yōu)良的撓性。聚乙烯的撓性是一個(gè)重要的性質(zhì)，它極大地增強(qiáng)了該材料對(duì)于管線工程的價(jià)值。聚乙烯的撓性使聚乙烯管可以進(jìn)行盤卷，并以較長(zhǎng)的長(zhǎng)度供給，不需要各種連接管件。用于不開(kāi)槽施工，聚乙烯管道的走向輕易依照施工方法的要求進(jìn)行改變；聚乙烯材料的撓性，使其可在施工前改變管材的外形，插入舊管后恢復(fù)原來(lái)的大小和尺寸。5. 聚乙烯管道具有良好的反抗刮痕能力。采用不開(kāi)槽施工技術(shù)，無(wú)論是鋪設(shè)新管或舊管道的修復(fù)或更新，刮痕是無(wú)法避免的。刮痕造成材料的應(yīng)力集中，引發(fā)管道的破壞。管材反抗刮痕的能力，與管材的慢速裂紋增長(zhǎng)行為關(guān)系密切，研究證實(shí)，P

14、E80等級(jí)的聚乙烯管具有較好的反抗SCG的能力和耐刮痕能力。PE100聚乙烯管材料則具有更加出色的反抗刮痕能力。6. 良好的快速裂紋傳遞反抗能力。管道的快速開(kāi)裂是指在管道偶然發(fā)生開(kāi)裂時(shí)，裂紋以幾百m/秒的速度迅速增長(zhǎng)，瞬間造成幾十m甚至上千m管道破壞的大事故?？焖匍_(kāi)裂是一種偶發(fā)事故，但其后果是災(zāi)難性的。早在五十年代，美國(guó)輸氣鋼管曾發(fā)生幾起快速開(kāi)裂事故。聚氯乙烯氣管和水管均曾發(fā)生過(guò)快速開(kāi)裂事故。實(shí)際使用中尚未發(fā)現(xiàn)聚乙烯燃?xì)夤艿目焖匍_(kāi)裂。因而近10年來(lái)，國(guó)際上對(duì)塑料管道，非凡聚乙烯燃?xì)夤艿目焖倭鸭y傳遞進(jìn)行了大量卓有成效的研究工作。結(jié)果表明，在常用的塑料管材中，聚乙烯反抗裂紋快速傳遞的能力名列前茅。

15、如UPVC的動(dòng)態(tài)斷裂韌性KD為1.8MNm3/2，PPR的KD為1.6MNm3/2，而PE80的KD則為2.9MNm3/2，PE100的KD則高達(dá)3.8MNm3/2。溫度越低，管徑和壁厚越大，工作壓力越高，塑料管道快速開(kāi)裂的危險(xiǎn)性越大。因此，聚乙烯管道，非凡是PE100管更適宜做大口徑管。目前，國(guó)外的聚乙烯燃?xì)夤懿臉?biāo)準(zhǔn)（ISO44371997和EN1555）已將耐快速開(kāi)裂擴(kuò)展（RCP）列入標(biāo)準(zhǔn)之中。7. 聚乙烯管道使用壽命長(zhǎng)，可達(dá)50年以上，這是國(guó)外根據(jù)聚乙烯管材環(huán)向抗拉強(qiáng)度的長(zhǎng)期靜水壓設(shè)計(jì)基礎(chǔ)值確定的，已被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)。此外，聚乙烯管道重量輕也是一重要因素。四、 聚乙烯燃?xì)夤艿老到y(tǒng)的設(shè)計(jì)（一

16、）、聚乙烯燃?xì)夤艿缽?qiáng)度計(jì)算做為工程管道，應(yīng)有兩個(gè)重要的指標(biāo)，即長(zhǎng)期使用性能及使用的安全性。當(dāng)代聚乙烯管道的生產(chǎn)者完全可以提供真正稱之為工程塑料的管材和管件，是緣于兩個(gè)極為有力的后盾。一個(gè)是原材料供給者的高度先進(jìn)技術(shù)的支持；一個(gè)是科學(xué)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)思想。在當(dāng)代高分子材料科學(xué)技術(shù)進(jìn)步支持下，聚乙烯管材樹(shù)脂的合成技術(shù)和性能不斷取得進(jìn)展，管材長(zhǎng)期使用性能日益提高，如1989年分子量分布呈雙峰型的PE100級(jí)管材樹(shù)脂的出現(xiàn)，將聚乙烯管材料推到了一個(gè)嶄新的高度。同時(shí)，對(duì)聚乙烯管材料長(zhǎng)期使用性能的評(píng)價(jià)形成了系統(tǒng)科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方法，即對(duì)管材樹(shù)脂最低要求的靜液壓強(qiáng)度MRS的測(cè)量。所謂MRS是指連續(xù)施加在該聚乙烯樹(shù)

17、脂制管管壁上50年時(shí)引起管材破壞時(shí)所計(jì)算的在管壁上的環(huán)向張應(yīng)力。該值是管材結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。聚乙烯管材結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的ISO方程：公式（1） P 公稱壓力【】 設(shè)計(jì)應(yīng)力SDR 標(biāo)準(zhǔn)尺寸比de 管公稱外徑e 管公稱規(guī)定壁厚管材設(shè)計(jì)應(yīng)力的求取：公式（2）設(shè)計(jì)系數(shù)：保證管道滿負(fù)載運(yùn)行時(shí)還有一定的安全度。（二）、我國(guó)聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程設(shè)計(jì)系數(shù)我國(guó)聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程是根據(jù)PE80級(jí)管材來(lái)考慮，對(duì)不同種類燃?xì)獾脑O(shè)計(jì)系數(shù)做出如下規(guī)定：表2.不同種類燃?xì)獾脑O(shè)計(jì)系數(shù)根據(jù)以上設(shè)計(jì)系數(shù)，在我國(guó)聚乙烯管道輸送不同種類燃?xì)獾淖畲蟠饝?yīng)工作壓力如下：表3.不同種類燃?xì)獾淖畲蟠饝?yīng)工作壓力國(guó)燃?xì)夤艿赖氖┕ぜ夹g(shù)規(guī)程的編制

18、說(shuō)明中也明確：我國(guó)答應(yīng)使用壓力時(shí)按工作溫度20，使用壽命50年，管道環(huán)向應(yīng)力為8.0 Mpa（長(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度），安全系數(shù)不小于4等4個(gè)條件來(lái)確定的。在安全性能得到保證的情況下，改變以上條件中的任意一個(gè)，最大答應(yīng)工作壓力可以提高，也就是，經(jīng)過(guò)充分論證，設(shè)計(jì)系數(shù)可以調(diào)整。五、 聚乙烯管材、管件的生產(chǎn)、型號(hào)規(guī)格及種類（一）、聚乙烯管材的生產(chǎn)及型號(hào)規(guī)格聚乙烯管材的生產(chǎn)在擠出生產(chǎn)線上進(jìn)行，目前國(guó)內(nèi)幾個(gè)主要生產(chǎn)廠家都選用進(jìn)口生產(chǎn)線，基本上實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制，能夠自動(dòng)上料、自動(dòng)計(jì)量進(jìn)料、自動(dòng)切割和卷曲，產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定，生產(chǎn)效率明顯提高。聚乙烯燃?xì)夤懿膰?guó)標(biāo)目前分為SDR11和SDR17.6兩個(gè)系列，管材的顏色

19、有兩種，一種為黃色管，一種是黑管加黃條。規(guī)格從20mm250mm；目前國(guó)內(nèi)已應(yīng)用的最大規(guī)格到400mm。最新發(fā)布的ISO標(biāo)準(zhǔn)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)已將管材的公稱外徑擴(kuò)大到630 mm。管材的規(guī)格及尺寸偏差見(jiàn)下表：表4 聚乙烯管材的規(guī)格尺寸表 單位：mm 注：備注欄中帶號(hào)的為目前國(guó)內(nèi)常用規(guī)格（二）、聚乙烯管件的品種聚乙烯管件根據(jù)施工方法、用途的不同，可分為電熔管件和熱熔管件。根據(jù)生產(chǎn)方式的不同，可分為注塑管件和焊制管件兩大類。大部分管件都可以采用注塑模具一次成型，但對(duì)于一些壁厚、體積、重量都較大的管件，可采用管材焊制加工的方法制造。采用焊制方法生產(chǎn)的管件一般有三通、四通和彎頭，公稱尺寸范圍隨著管材擴(kuò)大；采用

20、注塑方法生產(chǎn)的熱熔管件有法蘭、變徑、彎頭、等徑三通、異徑三通和端帽；電熔管件也是采用注塑方法生產(chǎn)的，其種類有電熔套筒、電熔變徑、電熔彎頭、電熔三通、電熔鞍型三通、電熔鞍型分支和端帽等；目前，國(guó)內(nèi)常用的管件規(guī)格見(jiàn)下表：表5.聚乙烯管件規(guī)格型號(hào)單位：mm六、 聚乙烯管材的性能指標(biāo)及檢測(cè)目前我國(guó)對(duì)聚乙烯燃?xì)夤懿陌碢E80級(jí)原料按照GB15558.1燃?xì)庥镁垡蚁┕懿臉?biāo)準(zhǔn)來(lái)生產(chǎn)，管材的性能指標(biāo)見(jiàn)下表：表6.聚乙烯燃?xì)夤懿牡男阅苤笜?biāo) 燃?xì)夤艿雷鳛槌鞘械哪茉摧斔拖到y(tǒng)一旦出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，會(huì)直接影響到居民的正常生活。再者，由于燃?xì)獾目扇夹?、易爆性，假如發(fā)生燃?xì)庑孤?，極易發(fā)生爆炸事故。聚乙烯管材取代鋼管、鑄鐵管，作

21、為城市燃?xì)廨斉涔芫€，同樣要求其安全性。要保證產(chǎn)品質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，就必須具有完善的檢測(cè)手段。而且產(chǎn)品的質(zhì)量控制從原料進(jìn)廠檢驗(yàn)開(kāi)始貫穿于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，直至產(chǎn)品最終出廠。質(zhì)量控制主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：1 原料的質(zhì)量控制原料是生產(chǎn)聚乙烯管材、管件的根本，原料的選擇直接影響管道產(chǎn)品的質(zhì)量。沒(méi)有好的原料，后續(xù)工作再合理，生產(chǎn)技術(shù)再先進(jìn)，也生產(chǎn)不出合格的產(chǎn)品。因此原料的選擇及質(zhì)量控制十分重要。原料在生產(chǎn)前必須按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行檢驗(yàn)，合格以后方可用于生產(chǎn)。聚乙烯原料性能指標(biāo)見(jiàn)下表：表7.PE燃?xì)夤懿膶Ｓ昧匣炯夹g(shù)指標(biāo)要求2 生產(chǎn)過(guò)程的工藝控制生產(chǎn)過(guò)程的工藝控制非常重要，在生產(chǎn)時(shí)要注重對(duì)工藝參數(shù)的設(shè)置及對(duì)物料熔

22、體溫度、熔體壓力的監(jiān)控。因?yàn)榧偃缟a(chǎn)過(guò)程出現(xiàn)剪切過(guò)度，會(huì)導(dǎo)致熔體溫度的升高，過(guò)度的剪切會(huì)使材料性能劣化，而這種劣化采用常規(guī)的檢測(cè)是很難發(fā)現(xiàn)的。目前國(guó)內(nèi)一些引進(jìn)的生產(chǎn)線已帶有微機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)。對(duì)于管材的外觀尺寸，一些先進(jìn)的生產(chǎn)線帶有在線測(cè)量?jī)x，管材的外形尺寸，可在屏幕上直接顯示，如與主機(jī)相連，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整模具，自動(dòng)控制壁厚和外徑。3 產(chǎn)品的檢驗(yàn)產(chǎn)品的檢驗(yàn)包括外觀、尺寸及物理性能，產(chǎn)品的外觀主要檢查是否有影響管材性能的溝槽、劃傷、凹陷和雜質(zhì)等；尺寸需測(cè)量外徑、壁厚和長(zhǎng)度，測(cè)量值應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的答應(yīng)偏差范圍內(nèi)。外觀尺寸檢測(cè)合格的管材在按照抽樣規(guī)則取樣，進(jìn)行物理性能的測(cè)試。測(cè)試

23、的項(xiàng)目有斷裂伸長(zhǎng)率、短期靜液壓強(qiáng)度（20，環(huán)向應(yīng)力9.0Mpa，韌性破壞時(shí)間100h；80，環(huán)向應(yīng)力4.0Mpa，脆性破壞時(shí)間165h）、熱穩(wěn)定性、耐應(yīng)力開(kāi)裂（80，環(huán)向應(yīng)力4.0Mpa，破壞時(shí)間170h）、壓縮復(fù)原（80，環(huán)向應(yīng)力4.0MPa，破壞時(shí)間170h）和縱向回縮率（110）。以上性能試驗(yàn)與外觀、尺寸等一起作為每批產(chǎn)品的出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目。七、 聚乙烯燃?xì)夤艿赖呐涮桩a(chǎn)品1 警示帶為保護(hù)管道在日后運(yùn)行中，不受到人為的意外破壞，應(yīng)在管道的上方，距管頂不小于300mm處敷設(shè)一條警示帶，警示帶上應(yīng)有醒目的提示字樣。對(duì)警示帶的基本要求是寬度100mm或150mm，顏色為金黃色，警示帶應(yīng)能抗擊回填土的

24、沖擊、壓迫及土壤中化學(xué)物質(zhì)的腐蝕。該警示帶應(yīng)與管道一樣，具有不低于50年的壽命。2 示蹤線由于聚乙烯管道是絕緣體，因此常規(guī)的電磁法無(wú)法探測(cè)到管道的位置和深度。為能采用常規(guī)方法進(jìn)行探測(cè)，要求在敷設(shè)聚乙烯管的同時(shí)，敷設(shè)一條金屬示蹤線。對(duì)示蹤線的基本要求是：示蹤線要與聚乙烯管道在同一位置或有固定的相對(duì)位置；用常規(guī)儀器能探測(cè)到；壽命與聚乙烯管道相同，不低于50年。目前一般采用聚乙烯包覆金屬絲（即電線），也有在警示帶內(nèi)夾放金屬鋁箔，將警示帶與示蹤線合二為一。3 聚乙烯（PE）球閥聚乙烯（PE）球閥的工作壓力可與SDR11的聚乙烯管材相匹配，其使用壽命與聚乙烯管材一樣按50年進(jìn)行設(shè)計(jì)。聚乙烯（PE）球閥與

25、金屬球閥相比，其優(yōu)點(diǎn)見(jiàn)下表：表8.聚乙烯（PE）球閥與金屬球閥的比較 金屬球閥聚乙烯（PE）球閥需要鋼塑轉(zhuǎn)換接頭，法蘭，螺栓螺母墊片等直接熱熔或電熔連接需要防腐處理和定期檢查不需要需要定期維護(hù)和備品備件不需要需要閥門井不需要閥門的操作對(duì)聚乙烯管施加很大的應(yīng)力，長(zhǎng)期作用會(huì)減少聚乙烯管的使用壽命因聚乙烯閥門直埋于地下，對(duì)閥門所施加的力均勻傳遞給了土壤，對(duì)聚乙烯管壽命無(wú)影響。聚乙烯閥門的開(kāi)閉用專用扳手在地面上完成，不同規(guī)格的閥門只要用同一規(guī)格的專用扳手便可完成閥門的開(kāi)閉。聚乙烯閥門的使用壽命為50年。閥門的工作壓力可與SDR11的聚乙烯管相匹配。聚乙烯（PE）球閥從結(jié)構(gòu)形式上分為兩種通徑孔球閥和。通

26、徑孔球閥的通孔內(nèi)徑與相應(yīng)管材的內(nèi)徑大小一致，而縮徑孔球閥通孔內(nèi)徑比相應(yīng)管材的內(nèi)徑要小。因此，從輸氣量上縮徑孔球閥較通徑孔球閥要小，但體積也較小，重量輕，價(jià)格也相對(duì)較低。兩種球閥內(nèi)孔直徑的比較見(jiàn)下表：表9. 縮徑孔球閥較通徑孔球閥內(nèi)孔直徑的比較 單位：mm4. 鋼塑過(guò)渡接頭在聚乙烯管道系統(tǒng)中，當(dāng)聚乙烯管道與金屬管道系統(tǒng)連接時(shí)，常需使用鋼塑過(guò)渡接頭連接，這在聚乙烯燃?xì)夤艿老到y(tǒng)的應(yīng)用中是經(jīng)常見(jiàn)到的。如聚乙烯管道出地面進(jìn)戶前與流量表、壓力表、減壓閥等的連接。鋼塑過(guò)渡接頭一端為聚乙烯管材，另一端為鋼管，兩者靠絲扣鎖緊，之間靠密封圈來(lái)密封，可保證結(jié)合處不泄露。八、 HDPE管材及管件的運(yùn)輸、堆放、裝卸管材

27、一般以卡車運(yùn)輸，運(yùn)輸時(shí)不得受到劃傷、拋摔、劇烈的撞擊、曝曬、雨淋、油污及化學(xué)品的污染。存儲(chǔ)時(shí)，管材的兩端應(yīng)堵封，堆放在遠(yuǎn)離熱源、油品及化學(xué)品污染地、溫度不超過(guò)40、地面平整、通風(fēng)良好的庫(kù)房?jī)?nèi)；室外堆放應(yīng)有遮蓋物，避免雨淋及曝曬。管材應(yīng)整潔堆放，高度一般不超過(guò)1.5米。當(dāng)管材捆扎成1m1m的方捆，并且兩側(cè)加支撐保護(hù)時(shí)，堆放高度可適當(dāng)提高，但不宜超過(guò)3m。管件應(yīng)放入密封塑料袋中，批量或單一包裝，并放入厚紙箱內(nèi)存放。管材可以使用吊網(wǎng)、叉車或非金屬吊索裝卸，但不能使用可能刮傷管面的鏈、鉤、鋼絲等工具。裝卸時(shí)應(yīng)注重以下事項(xiàng)：（1） 重的管子放在下層。（2） 以光滑的材料包在卡車的外緣，保護(hù)懸空的管子不受

28、損害。（3） 由于管材內(nèi)外壁均很光滑，因而必須仔細(xì)固定，以免在運(yùn)輸過(guò)程中滑落。九、 聚乙烯管材的連接技術(shù)及施工應(yīng)注重的問(wèn)題（一）聚乙烯管材的連接技術(shù)聚乙烯管道系統(tǒng)連接技術(shù)的優(yōu)劣，直接關(guān)系到燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效果和使用壽命。按焊接方式的不同，聚乙烯管道的連接一般分為兩種熱熔連接和電熔連接。聚乙烯管道焊接通用原理是聚乙烯一般可在190240之間的范圍內(nèi)被熔化（不同原料牌號(hào)的熔化溫度一般也不相同），此時(shí)若將管材（或管件）兩熔化的部分充分接觸，并保持有適當(dāng)?shù)膲毫Γ娙酆附拥膲毫?lái)源于焊接過(guò)程中聚乙烯自身產(chǎn)生的熱膨脹），冷卻后便可牢固地融為一體。由于是聚乙烯材料之間的本體熔接，因此接頭處的強(qiáng)度與管材的本

29、身的強(qiáng)度相同，此外與金屬管道連接需采用鋼塑過(guò)渡接頭或法蘭連接。熱熔連接和電熔連接方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)下表：表10.熱熔連接和電熔連接方式的對(duì)比聚乙烯管道連接時(shí)應(yīng)注重如下事項(xiàng)：管道連接前應(yīng)對(duì)管材、管件及附屬設(shè)備、閥門、儀表按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行校對(duì)，并應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行外觀檢查，符合要求方準(zhǔn)使用。每次連接完成后，應(yīng)進(jìn)行外觀質(zhì)量檢驗(yàn)，不符合要求的必須切開(kāi)返工。操作人員應(yīng)培訓(xùn)上崗。每次收工時(shí)，管口應(yīng)臨時(shí)堵封。在嚴(yán)寒氣候（5以下）和大風(fēng)環(huán)境下進(jìn)行連接操作時(shí)，應(yīng)采取保護(hù)措施或調(diào)整施工工藝。1熱熔對(duì)接熱熔對(duì)接是采用熱熔對(duì)焊機(jī)來(lái)加熱管端，使其熔化，迅速將其貼合，保持有一定的壓力，經(jīng)冷卻達(dá)到熔接的目的。各尺寸的PE管均可

30、采取熱熔對(duì)接方式連接（公稱直徑小于63mm的管材推薦采用電熔連接），該方法經(jīng)濟(jì)可靠，其接口在承拉和承壓時(shí)都比管材本身具有更高強(qiáng)度，勝邦管材熱熔連接溫度：21010。使用該方法時(shí)，設(shè)備僅需熱熔對(duì)接焊機(jī)，具體步驟如下：（1）待連接管材置于焊機(jī)夾具上并夾緊。（2）清潔管材待連接端并銑削連接面。（3）校直兩對(duì)接件，使其錯(cuò)位量不大于壁厚的10%。（4）放入加熱板加熱，加熱完畢，取出加熱板。（5）迅速接合兩加熱面，升壓至熔接壓力并保壓冷卻。2電熔承插連接電熔承插連接使通過(guò)對(duì)預(yù)埋于電熔管件內(nèi)表面的電熱絲通電而使其加熱，從而使管件的內(nèi)表面及管材（或管件）的外表面分別被熔化，冷卻到要求的時(shí)間后而達(dá)到焊接的目的。電熔承插連接的特點(diǎn)是連接方便、迅速，接頭質(zhì)量好，外界因素干擾小，在口徑較小的管道上應(yīng)用比較經(jīng)濟(jì)，步驟如下：（1）清潔管材連接面上的污物，標(biāo)出插入深度，刮除其表皮。（2）管材固定在機(jī)架上，將電熔管件套在管材上。（3）校直待連接件，保證在同一軸線上。（4）通電，熔接。（5）冷卻。連接時(shí)，通電加熱時(shí)的電壓和加熱時(shí)間選擇應(yīng)符合電熔連接機(jī)具生產(chǎn)廠家及管件生產(chǎn)廠家的規(guī)定。電熔連接冷卻期間，不得移動(dòng)連接件或在連接件上施加任何外力。 3鋼塑連接PE管