市政給水係(xì)統(tǒng)改(gǎi)造選用pe給水管的諸多優勢
具有優良的耐腐蝕(shí)性
(1)聚乙烯具有優良的耐腐蝕性、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(qiě)不易滋生細菌(jun1)。眾(zhòng)所周知鋼管、鑄鐵管被塑料管所取代的原因不(bú)僅是(shì)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、安裝簡便迅速、造價低、壽命長、具有保溫功能等,還因為塑料(liào)管耐腐蝕、不易滋生微生物等性能優於鋼管及鑄鐵管。
聚乙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)國外的一些先進標準所確認,而且已經被實踐所證明。
聚(jù)乙烯能夠推廣應用的另一個原因是因為聚氯乙烯(xī)日益受到環境保護(hù)方麵的壓力。首先是聚氯乙烯本身的衛(wèi)生性(xìng)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證衛(wèi)生性能(néng)的,容許應用在飲用水領域。但是還是有人擔(dān)心在(zài)控製不嚴的地方可能會發生問題:如聚氯乙烯樹脂中(zhōng)氯(lǜ)乙烯單體的超標,在給水(shuǐ)用聚氯乙烯管的配方中誤用了(le)有毒的助(zhù)劑。把(bǎ)不保證無毒(dú)的排(pái)水用(yòng)聚氯乙烯(xī)管(guǎn)和管件誤用到了給水管(guǎn)和管件等。其次是(shì)聚氯乙烯(xī)管的回收問題:聚氯乙烯和聚(jù)乙烯(xī)一樣是熱塑性塑料,從理論上講都是可以利用(yòng)的,但是各(gè)國的證明,舊塑料製品能回收再生的比例有限(xiàn),主要的處理方式(shì)是焚燒回收能源(yuán),聚氯乙烯因為含氯,在焚燒時控製不好就可能產生有害物質,而聚乙烯僅含碳氫,焚(fén)燒後生成水和二氧(yǎng)化碳(tàn)。所以在歐美等國(guó)家,現在聚(jù)氯(lǜ)乙烯的應用正受到一些環(huán)境保護組(zǔ)織日益加重的壓力。
具有獨特的柔韌性和優良的耐刮痕(hén)的能力
(2)聚乙烯具有獨特的柔韌性和優(yōu)良的(de)耐刮痕的能力(lì)
聚乙烯管道(dào)係統的撓性有著巨大的技術經濟價值。聚乙(yǐ)烯的撓性是一個重(chóng)要的性質,它極大的提高了該材料對於管線工程的價值。良(liáng)好的撓性使聚乙烯管可以盤卷,以較長的長度進行供應,避免(miǎn)了大(dà)量的接頭和管件。例如在全國城(chéng)市改水示範單位——南通自(zì)來水公司在一戶一表改造中選材時便充分利用了PE小口徑管材可盤卷的特性,從水表至用戶一(yī)根管材到底,中間(jiān)無須管接頭,既節約了成本,又提高了工效。PE小口徑管(guǎn)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(zuò)業的產品。同時,撓性和重量(liàng)輕及具有優良的耐刮痕(hén)能力,使之可采用多種可減輕對環境和社會生活的影響且費用經濟的安裝(zhuāng)方法(fǎ),如免開挖施工技術。免(miǎn)開挖施工技術是指利用(yòng)各種(zhǒng)岩土鑽掘的技術手段,在地表不開溝(gōu)(槽)的條件下鋪設、更換或修複各種地下管(guǎn)線的施工技術。多種免開挖施工技術非常適(shì)宜采用聚乙烯管(guǎn)材,如鋪設新管線的水(shuǐ)平定向鑽進(jìn)和導向鑽進法,原位更換舊管線的脹管法及修複(fù)舊管線的穿插更新內(nèi)襯法及各種改進(jìn)的內襯法(折疊變形法、熱拔法和冷軋(zhá)法)。
PE獨特的柔韌性還使其能夠有效的(de)抵抗地下運動和(hé)端載荷。從表麵上看,強強度和剛性方麵(miàn),塑料埋(mái)地管不及水泥管及金屬管道,但從實際應用看,塑料埋地(dì)管(guǎn)是屬於“柔性管”,在正確設計和鋪設施工下塑料埋地(dì)管是和(hé)周圍土(tǔ)壤共同承受負載的。所以塑料(liào)埋地管不需要達到“鋼性管”一樣的強度和剛性就可以滿足埋地使用中(zhōng)的力學性(xìng)能的要(yào)求。同(tóng)時,聚乙烯的壓力鬆弛特性可有效地(dì)通過形(xíng)變而消耗應力,其(qí)實際軸向應力(lì)水平遠比(bǐ)理論計算值低,而且其斷裂(liè)伸長率一般都(dōu)大於500%,彎曲(qǔ)半徑可以小到管直徑的20~25倍,是一(yī)種高韌性材料,對地基不均勻沉降的(de)適應能力非常強,這些特點使其成為抵禦地(dì)震、地基沉降以及溫差伸縮的為優秀的管(guǎn)道。例如在1995年日(rì)本神戶大地震中,PE給水(shuǐ)管及燃氣管就是(shì)幸免的管道係(xì)統(tǒng)。
具有非(fēi)常突出的耐低溫性能
(3)聚乙(yǐ)烯具有非(fēi)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(yě)外施工時(shí)聚氯乙烯(xī)(PVC-U)管容易脆裂(liè),我國北(běi)京地區鋪設聚氯乙烯(xī)(PVC-U)埋地給水管試點工程中(zhōng)總結的一(yī)條經驗是溫度(dù)在(zài)零(líng)度以下就不適宜進行聚氯乙烯(PVC-U)管(guǎn)的鋪設施工了。還有一個明顯的佐證,為改進PP的韌性(xìng)和低溫耐衝擊性能,可將乙烯與丙烯單體共聚製成無規共聚聚丙(bǐng)烯(PP-R),其一般采用iPP的工藝路線和(hé)方法,使丙烯和(hé)乙烯(xī)的(de)混合氣體進行共聚合(hé),得到(dào)主鏈中無規則地分布著丙烯和(hé)乙烯段的共聚物(wù)(即PP-R管材料),PP-R管材(cái)料中的乙烯含量大多在3%左(zuǒ)右。但改善後的PP-R耐低溫性能仍(réng)不盡人意,其脆化點約為-15℃,遠高於聚乙烯管的(de)脆化點(diǎn)溫度-70℃。
具有良好(hǎo)的快速裂(liè)紋增長斷裂韌性
(4)聚乙烯具有良好的(de)快(kuài)速裂紋(wén)增長斷裂韌性
發生快(kuài)速裂紋增長(zhǎng)破壞(huài)時(shí),裂紋可(kě)以100~45m/s速度快速擴展幾百米至十幾公裏(lǐ),造成長距離管路損壞,發生大規模泄漏事故,以及後續(xù)的燃燒爆炸(輸天然氣)或洪水(輸水)事故。這種事故發生概率不(bú)大,一旦發生,危害極大(dà)。近十(shí)幾年來(lái),這種(zhǒng)破壞方式已被認為是塑料燃氣輸送管中(zhōng)需要絕對防止的(de)具(jù)危險性的(de)事故。對塑料壓力管的持續發展來講,防止發生快速裂紋增長破(pò)壞要求的重要性已經(jīng)超過了對長期壽命強度性能的要求。其原因為:在同一SDR(管材直徑與其厚度(dù)之比)時,計算的長期壽(shòu)命—長期強度與(yǔ)增大管徑無關(實(shí)際上大口徑管可能比(bǐ)小口徑管安(ān)全),但快(kuài)速裂紋增長危險(xiǎn)隨管徑增大而增加。在現有(yǒu)大品種塑實驗方法料管中(zhōng),如聚乙(yǐ)烯、聚丙烯、聚氯乙烯管等,達到一定管徑時,由防止快速裂紋增長破壞所決定的許用(yòng)壓力,總是比由長期強度問題所決定的許用壓力低。也(yě)就是說,按防止快速裂紋增長破壞的要求決定了許用壓(yā)力後,長期壽命(如20℃,50年)要求可自行得到滿足;快速(sù)裂紋增長斷裂韌性差的材料將遭到淘汰,不(bú)管它的長期強(qiáng)度性能好或壞。如聚氯乙烯(PVC-U)燃(rán)氣管(guǎn)已經基本上全部被聚乙烯(xī)(PE)燃(rán)氣管所取代。歐洲聚氯乙烯(PVC-U)給水(shuǐ)管被聚乙烯(PE)管取代的趨勢已經明朗。
我國尚未建立監控快速裂紋增長破壞的試驗裝置。我國的塑料壓力管標準都未涉及這一問(wèn)題,這(zhè)表明我國的塑料壓力管(guǎn)水平比世界一般水平(píng)至少落(luò)後一個發展階段。
聚乙烯管道安裝連接方便可靠
(5)聚乙烯管道安(ān)裝(zhuāng)連接方便、可靠
聚乙烯管可以用比較(jiào)方便的熱熔對接、承插方法得到可靠的(de)、內表麵(miàn)與原管材(cái)接近的牢固連接(連接處有不大的熔接凸起環(huán)),或采用專門的電熔管件(jiàn)連接聚乙烯管。對於小口徑管材(cái)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(zhǒng)產品是(shì)我們公司引進的專利技術,廣泛應用於我(wǒ)國(guó)許多水司的一戶一表工程)。聚(jù)乙烯管的熔接接頭可以承受軸向負荷而不(bú)發(fā)生泄露和脫開(kāi)。