市政給水係統改造選用pe給水(shuǐ)管的諸多優勢
具有優良的耐腐蝕性(xìng)
(1)聚乙烯具有優良的耐腐蝕(shí)性、較好(hǎo)的衛生性能和較長的使(shǐ)用壽命
聚乙烯為無惰性材料,除少量強氧化劑外,可耐多種(zhǒng)化學藥品侵蝕,且不易滋生細菌。眾所(suǒ)周知(zhī)鋼管、鑄鐵管被塑(sù)料管所取代的原因(yīn)不僅是因為塑料管材比其輸水能耗低、生活能耗低、重量輕、水流阻力小、安裝簡(jiǎn)便迅速、造價低、壽命長(zhǎng)、具有保溫功能等,還因為(wéi)塑料管耐腐蝕(shí)、不(bú)易滋生微生物等性(xìng)能(néng)優於鋼管及鑄鐵管。
聚乙(yǐ)烯管材的使用壽命為50年以上,這一點不僅已為國際標準和(hé)國外的一(yī)些先進標準所(suǒ)確認,而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受(shòu)到環境保護(hù)方麵的(de)壓(yā)力。首先是聚氯乙烯本身的衛生性能問題:眾所周知,在正規生產和嚴格控製下生產聚氯乙烯管是可以保(bǎo)證衛(wèi)生性(xìng)能(néng)的,容許應用在飲用水領域。但是還是有人擔心在控(kòng)製(zhì)不嚴的(de)地方可能會發(fā)生問題:如聚氯(lǜ)乙烯樹脂中氯乙烯單體的超標,在給水用(yòng)聚氯乙(yǐ)烯管的配方中(zhōng)誤用(yòng)了(le)有毒的(de)助劑。把不保證無毒的(de)排水用聚氯乙(yǐ)烯管和管件誤用到了給水管和管件(jiàn)等。其次是聚氯乙烯管的回收問題:聚氯乙烯和(hé)聚乙(yǐ)烯一樣(yàng)是熱塑性塑料,從(cóng)理(lǐ)論上講都是可以利用(yòng)的,但是各國的證明,舊塑料(liào)製品能回收再生的比例有限,主要的處(chù)理方式是焚(fén)燒回收能源,聚氯乙烯因為含氯,在焚燒(shāo)時控製(zhì)不好就可能產生有害物質,而聚乙烯僅含碳(tàn)氫,焚燒後生成水和二氧化碳。所以在歐美等國家,現在聚氯乙烯的應用正受(shòu)到一些環境保護組織日益加重(chóng)的壓力。
具有獨特的柔韌性和優良的耐刮痕的能力
(2)聚乙(yǐ)烯具(jù)有獨特的柔韌性和(hé)優良的(de)耐(nài)刮痕的能力
聚乙烯管道係統的撓(náo)性有著巨大(dà)的技術(shù)經濟價值。聚乙烯的撓性是一個重要的性質,它極大的提高了該材料對於管線工程的價值。良好的撓性使聚乙烯(xī)管可以盤卷,以較長的長度進行供應,避免了(le)大量的接頭和管件。例如在全國(guó)城市改水示範(fàn)單位——南通自來水公司(sī)在一戶一(yī)表改造(zào)中選材(cái)時便充分利用了PE小口徑管材可盤卷的特(tè)性,從水表至用(yòng)戶一根管材到底,中間無須(xū)管接頭,既節約了成本,又(yòu)提高了工(gōng)效。PE小口徑管的這種特性已得到全國各城市有水表(biǎo)出戶工程的(de)自來水公司的認可,成為其改水作業的(de)產品。同時,撓性和重量輕(qīng)及具有(yǒu)優(yōu)良的耐刮痕(hén)能力,使之可采用多種(zhǒng)可減(jiǎn)輕對環境和社會生活的影(yǐng)響且費(fèi)用經濟的安裝方法,如免開挖施工技術。免開挖施工技(jì)術(shù)是指利用各(gè)種岩土鑽掘的技術手段,在地表不開溝(槽)的條件下鋪設、更換或(huò)修複各種地下管線的施(shī)工技術。多種(zhǒng)免開挖施(shī)工技術非常(cháng)適宜采用聚乙烯管材,如鋪設新(xīn)管線的水平定向鑽進(jìn)和(hé)導向鑽進法,原位更換舊管線的脹管法及修(xiū)複舊管線的穿插(chā)更新內襯法及各種改進的內襯法(折疊變形法、熱拔法和冷軋(zhá)法(fǎ))。
PE獨特的柔韌性(xìng)還使其能夠有效的抵抗(kàng)地下運動和端載荷。從表麵上看,強強度和剛性方麵,塑(sù)料埋地管(guǎn)不及水(shuǐ)泥管及金屬管道,但從實際應用看,塑料埋地管是屬於“柔性管”,在正確設計和鋪設(shè)施工下塑料埋地管是和周圍(wéi)土壤共同承受負載的。所以塑料埋地管不需要達到“鋼性管(guǎn)”一樣的(de)強度和剛性就可以滿足埋地使用中的力學性能的(de)要求。同時(shí),聚乙烯的壓力(lì)鬆弛特性可有效地通過形變而消耗應力,其實際軸向應力水平遠(yuǎn)比理(lǐ)論計算值低,而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,是一種高韌性材料,對地基不(bú)均勻沉降的適應能力(lì)非常(cháng)強,這些特點使(shǐ)其成為抵禦地震、地基沉降以(yǐ)及溫差伸縮的為優秀的(de)管道。例(lì)如在(zài)1995年日本(běn)神(shén)戶大地震中,PE給水(shuǐ)管及燃氣管(guǎn)就是幸免的管道係統。
具有(yǒu)非常突出(chū)的耐低溫性能
(3)聚乙烯具有非常突出的耐低溫性能
pe給水管的低溫脆化點為-70℃,優於其他管道。在冬季野外施工時聚(jù)氯乙烯(PVC-U)管容易脆裂,我國(guó)北京地區鋪設聚氯乙烯(PVC-U)埋地給水管試(shì)點工程中(zhōng)總結(jié)的一條經驗是溫度在零度以下就不適宜進行聚氯乙烯(PVC-U)管(guǎn)的鋪(pù)設施工了。還(hái)有一個明顯的佐證,為改進PP的韌(rèn)性和低溫耐衝擊(jī)性能,可將乙烯(xī)與丙烯單體共聚製成無規共聚(jù)聚丙烯(PP-R),其一般采(cǎi)用iPP的工藝路線和方法,使丙烯和乙烯的(de)混(hún)合氣(qì)體進(jìn)行共聚(jù)合,得到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),PP-R管材(cái)料中的乙烯(xī)含量大多在3%左右。但改善後的PP-R耐低溫性(xìng)能仍不盡人意,其(qí)脆化點約為-15℃,遠高(gāo)於聚乙烯管的脆化點溫度-70℃。
具有良好(hǎo)的快速(sù)裂紋增長斷裂韌性
(4)聚乙烯具(jù)有良好的快速(sù)裂紋增長斷裂韌性
發生快速裂紋增長破壞時,裂(liè)紋可以100~45m/s速度快速擴展幾百米至十幾公裏(lǐ),造(zào)成長距離(lí)管路損壞,發(fā)生大規模泄(xiè)漏事故,以及後續的燃燒(shāo)爆炸(輸天然(rán)氣(qì))或洪水(輸(shū)水)事故。這種事故發生概率不大,一旦發生,危害極大。近十幾年來,這種破壞方式已被認為是塑料燃氣輸送管中需要絕對防止的具危險性的事故。對塑料壓力管的持續發展來講,防止發生(shēng)快速裂紋增(zēng)長破壞要求的重要性已經超過了對長期壽命強度性能的要求。其原因(yīn)為:在同一SDR(管材直徑與其厚度之比)時(shí),計算的長期壽命—長期強度與增大管徑無關(實際上大口徑管可能(néng)比小口(kǒu)徑管安全),但快(kuài)速裂紋增長危險隨管徑增大而增加。在現有大品種塑實驗(yàn)方法料管中,如聚(jù)乙烯、聚丙烯、聚(jù)氯乙烯管等,達到一定管徑時,由防(fáng)止快速裂紋增長破壞(huài)所決定的許用壓力,總(zǒng)是比由長期強度問題所決定的許用壓(yā)力低。也就是說,按防止快速裂(liè)紋增長破壞的要求決定了(le)許用壓力後,長期壽命(如(rú)20℃,50年)要求可自行得(dé)到滿足;快速裂紋(wén)增長斷裂韌性差的材料(liào)將遭到淘汰,不管它(tā)的長期強度(dù)性能好或壞。如聚氯乙(yǐ)烯(xī)(PVC-U)燃氣管已經基本上全部被聚乙烯(PE)燃氣管所取代。歐洲聚氯乙(yǐ)烯(PVC-U)給水管被(bèi)聚乙烯(PE)管取代的趨勢(shì)已經明朗。
我國尚未建立監(jiān)控快速裂(liè)紋增長破壞的試驗裝置。我國的塑料壓力管標準都未涉及這一(yī)問題,這表明我國(guó)的塑料壓力管水平比世界一般水平至少落後一個發展階段。
聚乙烯管道安裝連接方便(biàn)可靠
(5)聚乙烯管道安裝連接方(fāng)便(biàn)、可靠
聚乙烯管可以(yǐ)用比較方便的熱熔對(duì)接(jiē)、承插方法得到可(kě)靠的、內表麵與原管材接近的牢固連接(連接處有不大的熔接凸起環),或采用專(zhuān)門的電(diàn)熔管件連接聚乙烯(xī)管。對於小口徑管材還可(kě)以采用我們公司生產的卡壓式連接,連接方便可靠(此種產品(pǐn)是我(wǒ)們公司引進的專利技術,廣泛應用於我國許多水司的一戶一表工程)。聚乙烯管的熔接接頭可以承受軸向負荷而不發生(shēng)泄露和(hé)脫開。



