市政給水係統改造選用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(yōu)良的耐腐蝕性、較好的衛生性能和較長的使用壽命
聚乙烯為無惰性材料,除少量強氧化劑外,可耐多種化學藥品侵蝕,且不易滋生細(xì)菌。眾所周知鋼管(guǎn)、鑄鐵管被塑料管所取代的原因不僅是因為塑料管材比其(qí)輸水能耗低、生活能耗低、重量輕、水流阻力小、安裝(zhuāng)簡便迅速、造價低、壽命長、具有(yǒu)保溫功能等,還因為塑料管耐腐蝕、不易滋生微(wēi)生物等性能優於鋼(gāng)管及鑄鐵管。
聚乙烯管材的使用壽命為50年以上,這(zhè)一點不僅已為國際(jì)標準和國外的一些(xiē)先進標準所確(què)認,而(ér)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益(yì)受到環境保護方麵的壓力。首先是聚氯乙烯(xī)本身的(de)衛生性能問題:眾(zhòng)所周知,在(zài)正規生產和嚴(yán)格控製下生產聚(jù)氯乙烯管是可以(yǐ)保證衛生性能的,容許應用在飲用水領域。但是還是(shì)有人擔心在(zài)控(kòng)製不嚴的(de)地(dì)方可能會發生(shēng)問題(tí):如聚氯乙(yǐ)烯樹(shù)脂中氯乙烯單體的超標,在給水用聚氯乙烯管的配方中誤用了有毒的(de)助劑。把不保(bǎo)證無毒的排水用聚氯乙烯管和管件誤用(yòng)到了給水管和管件等。其次是聚氯乙烯管的回收問題:聚氯(lǜ)乙烯和聚乙烯一樣(yàng)是熱塑性塑料,從理論上講都是可以利用的,但是各國的(de)證明,舊塑(sù)料製品能回收再生的(de)比例有限,主(zhǔ)要的處理方式是焚燒回收能源,聚氯乙烯因為含氯,在焚(fén)燒時控(kòng)製不好就可能產生有害物質,而聚乙烯僅含(hán)碳氫,焚燒後(hòu)生成水和二氧化碳。所以在歐美等國家,現在聚氯乙(yǐ)烯的應用正受到一些環(huán)境保護組織日益加重的(de)壓力。
具有(yǒu)獨(dú)特(tè)的柔韌性和優良的耐(nài)刮痕的能力
(2)聚乙烯具有(yǒu)獨特的(de)柔韌性和(hé)優良的(de)耐刮痕的能力
聚乙烯管(guǎn)道係統的撓(náo)性有著巨大的技術經濟價值。聚乙(yǐ)烯的撓性是一(yī)個重要的性質(zhì),它極大的提高了(le)該(gāi)材料對於管線工程的價值。良好的撓(náo)性使聚乙烯管可以盤卷,以較長的長度(dù)進行供應,避免了大量的接頭和管件。例如在全國城市改水示範單位——南通自來水公司在一戶一表改造中選材(cái)時便充分(fèn)利用了PE小口徑管材可盤(pán)卷的特性,從水(shuǐ)表至用戶一根管材到底,中間無須管接頭,既節約了成本,又提高了工效。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的自來水公司的認可,成為其改水作業的產品。同時,撓性和重量輕及具有優良的耐刮痕能力,使之可采用多種(zhǒng)可(kě)減輕對環境和社會生活的影響且費用經濟的安裝方法(fǎ),如免開挖施工技術。免開挖施工技術是指利(lì)用各種岩土鑽掘的技(jì)術(shù)手段,在地表不開溝(槽)的條件(jiàn)下鋪設、更換或修複各種地(dì)下管線的施工技(jì)術。多種免開挖施工技術非常適宜采用聚乙烯管材,如鋪設新管線的水平定向鑽進和導向鑽(zuàn)進法,原位更換舊管線的脹管法及修複舊管線的穿插更新內襯法及各種改進(jìn)的內襯法(折(shé)疊變形法、熱拔法和冷軋法)。
PE獨特的柔韌性還使其能夠有效的抵(dǐ)抗地(dì)下運動和端載荷。從表麵上看,強強度和剛性方麵,塑料埋地管不及水(shuǐ)泥管及(jí)金(jīn)屬管道,但從實際應用看(kàn),塑料埋地管(guǎn)是屬於“柔性管(guǎn)”,在正確設計(jì)和鋪設施工下塑(sù)料埋地管是和周圍(wéi)土壤共(gòng)同承受負載的。所以塑料(liào)埋地(dì)管不需要達(dá)到“鋼(gāng)性管”一樣的(de)強度和(hé)剛性(xìng)就可以(yǐ)滿足(zú)埋(mái)地使用中的力學性能的要求。同時,聚乙烯的壓力(lì)鬆弛特性可有效地通(tōng)過形變而消耗應(yīng)力,其實際軸(zhóu)向應力水平遠比理論計算值低,而(ér)且其斷裂伸長率一般都大於500%,彎曲半徑可以小到管直徑的20~25倍,是一種高(gāo)韌(rèn)性材料,對(duì)地(dì)基不均勻沉降的適應能(néng)力非常強,這些特點使其成為抵(dǐ)禦地震、地基沉降以(yǐ)及溫差伸縮的為優秀的管道。例如在1995年日本神戶大地震中,PE給水管及燃氣管就是幸(xìng)免的(de)管道係統(tǒng)。
具有非(fēi)常突出的耐低溫性能(néng)
(3)聚乙烯具有非常突出的耐低溫性能(néng)
pe給水管的低溫脆化點為-70℃,優於其他管道。在冬季野(yě)外(wài)施工時聚氯(lǜ)乙烯(PVC-U)管容易脆(cuì)裂,我國北京地區鋪設(shè)聚氯(lǜ)乙烯(PVC-U)埋地給水管試點(diǎn)工程中(zhōng)總(zǒng)結的一條經驗是溫(wēn)度在零度以下就不(bú)適宜進行聚氯乙烯(xī)(PVC-U)管的鋪設施工了。還有一個明顯的佐證(zhèng),為改進PP的韌性和(hé)低溫耐衝擊性能,可將乙烯與丙烯單體共(gòng)聚製成無規共聚聚丙烯(PP-R),其一般采用iPP的工藝路線和方法,使丙烯和乙烯的混合(hé)氣體進行共聚合,得到(dào)主鏈中無規則地分布著丙烯和乙烯段的共聚物(即PP-R管材料(liào)),PP-R管材(cái)料中的乙烯含量大多在(zài)3%左右。但改善後的PP-R耐低溫性能仍不盡人意,其脆化點約為-15℃,遠高於聚乙烯管的脆化點溫度-70℃。
具有良好的快速裂(liè)紋增長斷裂韌性(xìng)
(4)聚(jù)乙烯(xī)具有良好的(de)快速裂紋增長斷裂韌(rèn)性
發生快速裂紋(wén)增長破壞時,裂紋可以100~45m/s速度快速擴展(zhǎn)幾百米至(zhì)十幾公裏,造成長距離管路損壞,發生大(dà)規(guī)模泄漏(lòu)事故,以及後續的燃燒爆炸(輸天然氣)或洪水(輸水)事故(gù)。這種事故發(fā)生概率不大,一旦(dàn)發生(shēng),危(wēi)害極大。近十幾年來,這種破(pò)壞方式已被認為是塑料燃氣輸送管中需要絕對(duì)防止的具危(wēi)險性的事故(gù)。對塑料壓力管的持續發展來講,防止發生快速裂(liè)紋(wén)增長破壞要求的重要性已經超過了對長期壽命強度(dù)性能的要求。其(qí)原因為:在同一SDR(管材直徑與其厚度之比)時,計算的長期壽命—長期強(qiáng)度與增大(dà)管徑無關(實際上大口徑管可能比小口徑(jìng)管安全),但快速裂紋增長危險隨管徑增大而增加。在現有大品種塑實(shí)驗方法料管中,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯管等,達(dá)到一定管徑時,由防止快速裂紋增長破壞所決定的許(xǔ)用壓力,總是比由長(zhǎng)期(qī)強度(dù)問(wèn)題所(suǒ)決定的許用壓力低。也就是說,按防止快速(sù)裂紋增(zēng)長(zhǎng)破壞的要求決定了許用壓力(lì)後,長期壽命(如20℃,50年)要求可自行得到滿足;快速裂紋增長斷裂韌性差的材料將遭到淘汰,不管它的長期強度性能好或壞。如聚氯乙烯(PVC-U)燃(rán)氣管(guǎn)已經基本上全(quán)部被聚乙(yǐ)烯(PE)燃氣管所取(qǔ)代。歐洲聚(jù)氯乙烯(PVC-U)給水管被聚乙(yǐ)烯(PE)管取代(dài)的趨勢已經明朗。
我國尚未建立監控快速裂紋增長破壞的試驗裝置。我國的塑料壓力管(guǎn)標準都未涉及這一問題,這(zhè)表明我國的塑料壓力管水平比世界一般水平至(zhì)少落後一個發展階段。
聚乙烯管道安裝連接方便可靠
(5)聚乙烯管(guǎn)道安裝(zhuāng)連接方便、可靠
聚乙烯管可以用比較方便的熱熔對(duì)接、承插方法得到可靠的、內表麵與原管材接近的牢固(gù)連接(連接處有不大的熔接凸起環(huán)),或采用(yòng)專門的電(diàn)熔管件連接聚乙烯管。對於小口徑管材還可(kě)以采用(yòng)我們公司生產的卡壓(yā)式連接,連接方便可靠(此種產(chǎn)品是(shì)我們公司引進的專利技術,廣泛應用於(yú)我國許多水司的一戶一表工程)。聚乙烯(xī)管的熔接接頭可以承受軸向負荷而(ér)不發生泄露和脫開。