市政給水係統改造選用pe給水管的諸多優勢
具有(yǒu)優良的耐腐蝕性
(1)聚乙烯具有優良的耐腐(fǔ)蝕性、較好(hǎo)的衛生性(xìng)能(néng)和較長的使用壽命
聚乙烯為無惰性材料(liào),除少量強氧化劑外,可耐多種化學(xué)藥(yào)品侵(qīn)蝕,且不易滋生細菌。眾所周知鋼管、鑄鐵管被塑(sù)料管所取代的原因不(bú)僅是因為塑料管材比其輸水(shuǐ)能(néng)耗低、生(shēng)活能耗低(dī)、重量輕、水(shuǐ)流阻力小、安裝簡便迅速、造價低、壽(shòu)命長、具有保溫功能等,還因為塑料管耐腐蝕、不易(yì)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(nián)以上,這一點不僅已為國際標準和國外的(de)一些先進標準所確認,而且已經被實踐所證明(míng)。
聚乙烯能夠推廣應用的另(lìng)一個原因(yīn)是因為聚氯乙烯日益受到環境保護方麵的壓(yā)力。首先是聚氯乙烯本(běn)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(yǐ)烯管是可以(yǐ)保證衛生性能的,容許應用在飲用水(shuǐ)領域。但是還是有人擔心在(zài)控製不嚴(yán)的地方可能會發生(shēng)問題:如聚氯乙(yǐ)烯樹脂中氯乙烯單體的超標,在給水用聚氯乙烯管的配方中(zhōng)誤用(yòng)了(le)有毒的助劑。把不保證無(wú)毒的排水用聚(jù)氯乙烯管和管件誤用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)乙烯和聚乙烯一樣是熱塑性塑料,從理論上講都是可以利(lì)用的(de),但是各國的證明,舊塑料製品能回收再生的比例有(yǒu)限,主要的處理方式是焚燒回收能源,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(jǐn)含碳氫,焚燒後(hòu)生成水和二氧化碳。所(suǒ)以在歐美等國家,現在聚氯(lǜ)乙烯的應用正受到一些環境保護組織日益加重的壓力。
具有獨特的柔(róu)韌性和優良的耐刮痕的能力(lì)
(2)聚乙烯具有獨特的柔韌性和優良的耐刮(guā)痕的能力
聚乙烯管道係統的撓性有著巨(jù)大的技術經(jīng)濟價值。聚乙(yǐ)烯的撓性(xìng)是一個重要的性質,它極大(dà)的提高了該材料對於管線工程的價值。良好的撓性(xìng)使聚乙烯管可(kě)以盤卷,以較長的長度進行(háng)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(lái)水公司在一戶一表改造中選材時(shí)便充(chōng)分利用了PE小口(kǒu)徑(jìng)管材可(kě)盤卷的特性,從水表至用戶一根管材到底,中(zhōng)間無須管接頭,既節約了成本,又提高了(le)工效(xiào)。PE小口徑管的這種特(tè)性已得到全國(guó)各城市有水表出戶工程的自來水(shuǐ)公司的認可,成為其改水作業的產品。同時,撓性和重量輕及(jí)具有優良的耐(nài)刮痕能力,使之可采用多種可減輕對環境和社會(huì)生活的影響且費用經濟的安裝方(fāng)法,如免開挖施工技術。免開挖施工(gōng)技術是(shì)指利用各(gè)種(zhǒng)岩土鑽掘的技術手段,在地表不開溝(槽)的條件下鋪設、更換(huàn)或修複各(gè)種地下(xià)管線的施工技術。多(duō)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(dìng)向鑽進和導向鑽進法,原位更換(huàn)舊管線的脹管法及修複(fù)舊(jiù)管線的穿插更(gèng)新內襯(chèn)法及各種改進的內襯法(折疊變形法、熱拔法和(hé)冷軋法)。
PE獨特的(de)柔韌性還使其能夠有效的抵抗地下運動和端載荷。從(cóng)表麵上看,強強度和剛性方麵,塑料埋地管不(bú)及水泥管及金屬管道,但從實際應用看,塑料埋地管是屬(shǔ)於“柔性(xìng)管”,在正確設計和鋪設施工(gōng)下塑料埋地管是和(hé)周圍土壤共同承受負載的。所以塑料埋地管(guǎn)不需要達到“鋼(gāng)性管”一樣的強度和剛性就可以(yǐ)滿足埋地使(shǐ)用中的力學性能的(de)要求(qiú)。同時,聚乙烯的壓力鬆弛(chí)特性(xìng)可有效地通過形變而消(xiāo)耗應力,其實際軸向應力水平遠比理論計算(suàn)值(zhí)低(dī),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,對地基不均勻沉降的適應能力非常強,這些特點使(shǐ)其成為抵禦地震、地基(jī)沉降以及溫差伸縮的(de)為優秀的管道(dào)。例如在1995年日本神戶大地震中,PE給水管及燃氣管(guǎn)就是幸免的管道係統。
具有非常突出的耐低溫性(xìng)能
(3)聚乙烯(xī)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(yú)其他管(guǎn)道。在(zài)冬季野外(wài)施工時聚氯乙烯(PVC-U)管容(róng)易(yì)脆裂,我國北京地區鋪(pù)設聚氯乙烯(PVC-U)埋地給(gěi)水管試(shì)點工程中總結的一條經驗是(shì)溫(wēn)度在零度以下就不適宜進行(háng)聚氯乙烯(PVC-U)管的鋪設施工(gōng)了。還有(yǒu)一個明顯(xiǎn)的佐證,為改進PP的韌性和(hé)低溫耐衝(chōng)擊性(xìng)能,可將乙(yǐ)烯與丙烯單體共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氣體進(jìn)行共聚合,得到主鏈中無規則地分布著丙烯和乙烯(xī)段的共(gòng)聚(jù)物(即PP-R管材料),PP-R管材料中的乙烯含量大多在3%左右。但改善後的PP-R耐低溫性(xìng)能仍不盡人(rén)意,其脆(cuì)化點約為-15℃,遠高於聚乙烯管的脆化點溫度-70℃。
具有良(liáng)好的快(kuài)速裂紋增長斷裂韌性
(4)聚乙烯具有良好的快速裂紋增長斷裂韌性
發生快速裂紋增長破壞(huài)時,裂紋可以100~45m/s速度快速擴展(zhǎn)幾百米至十幾(jǐ)公(gōng)裏,造成長(zhǎng)距離管路損壞,發(fā)生大規模泄漏事故,以及後續的燃燒爆炸(輸天(tiān)然氣)或洪水(輸水)事故。這種事故發生概率不大,一旦發生,危害極大(dà)。近十幾年(nián)來,這種破壞方式(shì)已被認為是塑料燃氣輸送(sòng)管中需要(yào)絕對防止的具危險性的事故。對塑料壓(yā)力管的持續發(fā)展來講,防止發生快速裂(liè)紋增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。其原因為:在同一SDR(管材直徑(jìng)與其(qí)厚度之比)時,計算的長期壽(shòu)命—長期強度與增(zēng)大管徑無關(實際上大(dà)口徑管可能比小口徑(jìng)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方法料管(guǎn)中,如聚乙烯、聚丙烯、聚(jù)氯乙烯(xī)管等,達(dá)到一定管徑時(shí),由防止快速裂紋(wén)增長破壞所決定的許(xǔ)用壓力,總(zǒng)是比由長期強度問題所決定的許用壓力低。也就(jiù)是說,按防止快速裂紋增長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(kě)自行得(dé)到滿足;快速裂紋增(zēng)長斷裂(liè)韌性差的(de)材料將遭到淘汰,不管它的長(zhǎng)期強度性能好或壞。如聚氯乙烯(PVC-U)燃氣管已經基本(běn)上全部被聚乙(yǐ)烯(PE)燃氣管所取代。歐洲聚(jù)氯乙烯(PVC-U)給水管被聚乙烯(xī)(PE)管(guǎn)取代的趨勢已經(jīng)明朗。
我國尚未建立監控快(kuài)速(sù)裂紋增長破壞的試驗裝置。我國的塑料壓力管標準都未(wèi)涉及這一問(wèn)題,這表明我國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可靠
(5)聚(jù)乙烯管(guǎn)道安裝連(lián)接方便、可(kě)靠
聚乙烯管可以用比較方便的熱熔對接、承插方法得到可靠的(de)、內表麵與原管(guǎn)材接近的牢固連接(連(lián)接處有不大(dà)的熔接凸起環),或采用(yòng)專門的電熔管件連接聚乙烯管。對於小口徑管材還可以采用我們公司生產的卡壓(yā)式連接,連接(jiē)方便可靠(此種(zhǒng)產品是我們公司引進(jìn)的專利技術,廣泛(fàn)應用(yòng)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(yǐ)承受軸向負荷而不發生泄(xiè)露(lù)和脫(tuō)開。