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1、淺談燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁╬e）管道發(fā)展優(yōu)勢1 前言隨著高分子材料科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在上世紀(jì)管道領(lǐng)域發(fā)生了一場革命性的進步，特別是在燃?xì)廨斉湫袠I(yè)中，燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁╬e） 管材、管件的應(yīng)用為代表，且具有超過傳統(tǒng)的金屬管道的勢頭。2. 燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁╬e）管的發(fā)展簡史世界上經(jīng)濟發(fā)達國家從上世紀(jì)40年代末已開始研究聚乙烯燃?xì)夤埽?yīng)用在燃?xì)夤こ讨校粡?0年代起相繼在燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)中應(yīng)用聚 乙烯管道；且使用比例逐步擴大。如英國對聚乙烯管的使用量以1968年是用天然氣為轉(zhuǎn)折點,使用量急劇增加,在1979年埋設(shè)的燃?xì)夤?中，燃?xì)饴竦赜镁垡蚁┕艿酪颜?0%。美國在1983年埋設(shè)的燃?xì)夤艿乐芯垡蚁┕艿勒嫉?/p>

2、了 88.6%。h前，國際上歐、美、日等發(fā)達國家 和地區(qū)已全部采用聚乙烯燃?xì)夤艿?。我國雖然在燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁┕艿佬袠I(yè)中起步較晚，但有著強勁的發(fā)展勢頭o 1982年上海第一次對聚乙烯燃?xì)夤艿肋M入了試用階段。 為了使聚乙烯燃?xì)夤苎芯抗ぷ魇艿街匾暡㈨樌M行，國家科委1987年把,聚乙烯燃?xì)夤軐Ｓ昧涎兄坪图庸?yīng)用技術(shù)”開發(fā)列為國家“七五” 攻關(guān)項日。從專用原料管材、管件的加工到工程應(yīng)用到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定進行了系統(tǒng)研究并取得了豐碩的成果。1995年，國家技術(shù)監(jiān)督局、建 設(shè)部分別頒發(fā)了聚乙烯燃?xì)夤懿?、管件的國家?biāo)準(zhǔn)和工程技術(shù)的行業(yè)規(guī)程，標(biāo)志著我國對聚乙烯燃?xì)夤艿赖膽?yīng)用泄上了規(guī)范化的道路。預(yù) 計到2004年，庭

3、院低壓燃?xì)夤芫W(wǎng)的敷設(shè)聚乙烯管道可占到90%以上。3. 燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁╬e）管道發(fā)展優(yōu)勢3.1良好的耐腐蝕性聚乙烯有良好的耐酸堿性能，并且山于其體積i占i冇電阻率較大且性能穩(wěn)定，不存在電化學(xué)腐蝕的可能性，因此聚乙烯燃?xì)夤茉诜笤O(shè)時 不需要防腐。當(dāng)人工燃?xì)庵械姆枷阕寤衔锖窟_到50g/m3左右時，對聚乙烯燃?xì)夤艿挠绊懭舭达柡臀諣顟B(tài)來考慮，屈服強度僅降低5% 左右，而且聚乙烯雖然吸收芳香族成分，但當(dāng)吸入成分放出后具有恢復(fù)原物理性能的性質(zhì)。另外，聚乙烯材料抗化學(xué)腐蝕性能受介質(zhì)濃度、 溫度及壓力的影響。表一聚乙烯與常見的化學(xué)物品耐腐蝕性能表介質(zhì)濃度耐腐蝕性介質(zhì)濃度耐腐蝕性20 °c60

4、°c20°c60 °c鹽酸t(yī)c好好王水100%好好1硫酸110%好好硝酸25%好好50%好好50%中等怎d98%好差75%差并d介質(zhì)濃度耐腐蝕性介質(zhì)濃度耐腐蝕性20 °c60 °c20 °c60°c二氯乙烯100%差差氧（氣）100%好好二氯苯100%中等差奧氧100%中等差丙酮100%好好鹽類氯化物sat好好二氯乙酸50%好好硝酸鹽sat好好甲醇100%好好苯100%好好草酸sat好好甲苯100%好好乙醇96%好好硫磺100%好好氟100%差差蔡100%好好澳100%差差氯氣100%好好原油100%好中等醸100%中等中等

5、二氧化硫tc好好氯苯100%中等差三氧化硫100%差差碳酸100%好好注：c-各種濃度的水溶液sat-20°c飽和水溶液d脫水3.2良好的物理性能聚乙烯燃?xì)夤苁?種高韌性的管材。英斷裂伸長率一般達700%以上，所以，聚乙烯管材對管基的不均勻沉降的適應(yīng)能力較強且具有 良好的抗震性能，在1995年口本神戶大地震屮，聚乙烯燃?xì)夤芫W(wǎng)和聚乙烯供水管網(wǎng)是唯一幸免的管網(wǎng)系統(tǒng)，所以震后口本大力發(fā)展聚乙 烯管道。在管網(wǎng)的施工特別是在非開挖的施工過程屮，刮痕是無法避免的。刮痕造成材料的應(yīng)力集中，引發(fā)管道的破壞。管材抵抗刮痕的能力 與管材的慢速裂紋增長(scg)行為關(guān)系密切。研究證明，pe80等級的聚乙烯

6、燃?xì)夤芫哂休^好的抵抗csg的能力和抗刮痕能力；pe100 燃?xì)夤懿膭t更具冇出色的抗刮痕能力。燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁┕艿谰邇恿己玫目焖倭鸭y傳遞抵抗能力。管道快速開裂是指在管道偶然發(fā)生開裂時,裂紋以幾百米每秒的速度迅速 增長，瞬間造成幾十米甚至上千米管道破壞的大爭故。早在20世紀(jì)50年代,美國輸氣鋼管曾發(fā)生過幾其快速開裂爭故。因而近10年來, 國際上對塑料管道，待別是聚乙烯管道的快速裂紋傳遞進行了大量的卓有成效的研究工作。結(jié)果農(nóng)明，聚乙烯抗裂紋快速傳遞能力名列前 茅。女ii pvc-u 的動態(tài)斷裂韌性(kd)為 1.8mnnf3/2,pp-r 的 kd 為 1.6mnm'3/2,而 pe80 的

7、 kd 則為 2.9 mnm", pe 100 的 kd 則高 達3.8mnm-叭溫度越低、管徑和壁號越大、丄作壓力越高，槊料管道的快速開裂的危險性越大。因此，聚乙烯然氣管道，特別是pe100 更適合做人口徑管。日前，國外的聚乙烯燃?xì)夤懿牧蠘?biāo)準(zhǔn)(iso44371997利pren1555)已將耐快速擴展(rcp)列入標(biāo)準(zhǔn)屮。表二 聚乙烯燃?xì)夤艿琅c其它管道物理性能比較表項目單位燃?xì)庥胮e管硬聚氯乙管烯鋼管屈服拉伸應(yīng)力兆帕2050300斷裂延伸率%70010030縱彈性系數(shù)兆帕6 6.3x1022.8xlo32.1x105泊松比0.40.440.380.33沖擊強度牛頓-原米/厘米2304

8、697840密度克/厘米20.9351.437.86導(dǎo)熱系數(shù)瓦/米匸0.340.1550 60線膨脹系數(shù)105/°c14 1671.2脆化溫度9-80-1.8熔化點91261480體積固有電阻歐姆-厘米10"以上10巧以上1.9x10-'從上表可以看出，聚乙烯燃?xì)夤艿赖木C合物理性能是好于硬聚氯乙稀管和鋼管的。3.3良好的施工性能聚乙烯管材質(zhì)量輕，安裝施工方便。燃?xì)庥美淼鼐垡蚁┕艿乐魉Ｊ遣捎脽崛圻B接或電熔連接，其接口強度一般馬丁管材本身的強度。 所以，與橡膠圈類接頭或其它機械類接頭相比，不存在因接頭扭曲造成泄露的危險。聚乙烯燃?xì)夤艿谰邇觾?yōu)良的撓性，極大地增強了該材 料

9、對管道工程的價值。因聚乙烯的撓性使管徑較小(一般不大于d100)的聚乙烯燃?xì)夤艿李员P卷供貨，這樣就在施工中節(jié)省了很多管 件，同時也避免了接口泄露的町能性；用于不開槽施工,聚乙烯然氣管道的走向容易按照施工方法的要求進行改變，使其可在施工前改變 管材的形狀，插入ili管材后恢復(fù)其原來的大小和尺寸。聚乙烯管材有利丁以后的事故搶修和維護，由丁聚乙烯管具有良好的柔韌性，在實際工程中對運行壓力低于0.1 mpa的燃?xì)夤艿啦捎?夾扁機具進行阻氣，在搶修和接新管線的過程中，不存在明火現(xiàn)彖，降低了燃?xì)庀到y(tǒng)帶氣作業(yè)的危險性；由于夾扁操作是用來搶修或以接 新管線為日的的，從而這利操作持續(xù)時間不長。所以，對聚乙烯管

10、道在短時間內(nèi)進行床扁操作，當(dāng)應(yīng)力撤去后，聚乙烯燃?xì)夤艿滥旧響?yīng)能 基木恢復(fù)其原來形狀。表三為聚乙烯燃?xì)夤軓?fù)原性能表。表三聚乙烯燃?xì)夤艿拦軓?fù)原性能表管材公稱直徑(mm)尺寸(mm)壓扁負(fù)荷重(kg)復(fù)原率%外徑壁厚1/2壓縮內(nèi)而接觸聚乙烯管75898.61974898750605.91352798925343.7100205873.4良好的經(jīng)濟性能下表為兩例工程屮對聚乙烯燃?xì)夤艿琅c鋼管的經(jīng)濟性能比較表，詳細(xì)情況見下表。表四 聚乙烯燃?xì)夤艿琅c鋼管工程造價比較表項目例.例二pe管工程造價元鋼管工程造價元pe管工程造價元鋼管工程造價元管材689596043422648553管件6958912241651

11、800防腐0868013388土方工程費用562262521831320313施工費1618372546906036機械臺班費01974010525工程造價210932333581394100615工程總造價3754949573120360135849如上表所示，實際施工項目的統(tǒng)計可以看出，聚乙烯燃?xì)夤芙?jīng)濟性能優(yōu)于鋼管，其工程費用約為鋼管的80% o雖然各地區(qū)各項pe管 工程的設(shè)計、采購、施工、運行壓力等環(huán)節(jié)各有不同，但實踐和經(jīng)濟性能比較證明pe管明顯優(yōu)于鋼管。如果再考慮使用壽命（pe管的使 用壽命為50年,鋼管的使用壽命按國家計委煤氣設(shè)施折舊費年限定為18年）。那么，pe管的工程造價不及鋼管的一半,所以,聚乙烯 燃?xì)夤艿木C合經(jīng)濟性能是遠遠優(yōu)于鋼管的。4 .結(jié)束語在世界范圍內(nèi)，五十年來，聚乙烯燃?xì)夤艿老到y(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)川在燃?xì)廨斉漕I(lǐng)域中。pe燃?xì)夤艿老到y(tǒng)的應(yīng)川，以其性能的可靠性、較 低價格、方便快捷的施工,使燃?xì)忉茇I(yè)受益菲淺。與金屬管道相比，正確地鋪設(shè)和施工聚乙烯燃?xì)夤艿?可得到更優(yōu)越性能、更長的