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PE管目前中國(guó)的市政管材市場(chǎng),塑料管道正在穩(wěn)步發(fā)展,PE管、PP-R管、Upvc管都占有一席之地,其中PE管強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭最為令人矚目。PE管的使用領(lǐng)域廣泛。其中給水管和燃?xì)夤苁瞧鋬蓚(gè)最大的應(yīng)用市場(chǎng)。PE樹脂,是由單體乙烯聚合而成,由于在聚合時(shí)因壓力、溫度等聚合反應(yīng)條件不同,可得出不同密度的樹脂,因而又有高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯之分。在加工不同類型PE管材時(shí),根據(jù)其應(yīng)用條件的不同,選用樹脂牌號(hào)的同,同時(shí)對(duì)擠出機(jī)和模具的要求也有所不同。PE燃?xì)夤軋?zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB 15558.1-2003
國(guó)際上把聚乙烯管(polythylene pipe)的材料分為PE32、PE40、PE63、PE80、PE100五個(gè)等級(jí),而用于燃?xì)夤芎徒o水管的材料主要是PE80和PE100。我國(guó)對(duì)聚乙烯管材專用料沒(méi)有分級(jí),這使得國(guó)內(nèi)聚乙烯燃?xì)夤芎徒o水管生產(chǎn)廠家選擇原材料比較困難,也給聚乙烯管材的使用帶來(lái)了不小的隱患。
因此國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局在GB/T13663-2000新標(biāo)準(zhǔn)中作了大量的修訂,規(guī)定了給水管的不同級(jí)別PE80和PE100對(duì)應(yīng)不同的壓力強(qiáng)度,并且去掉舊標(biāo)準(zhǔn)中的拉伸強(qiáng)度性能,而增加了斷裂伸長(zhǎng)率(大于350%),即強(qiáng)調(diào)基本韌性。
PE燃?xì)夤軋?zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB 15558.1-2003
燃?xì)庥肞E管材是傳統(tǒng)的鋼鐵管材、聚氯乙烯燃?xì)獾膿Q代產(chǎn)品。
燃?xì)夤鼙仨毘惺芤欢ǖ膲毫ΓǔRx用分子量大、機(jī)械性能較好的PE樹脂,如HDPE樹脂。LDPE樹脂的拉伸強(qiáng)度低,耐壓差,剛性差,成型加工時(shí)尺寸穩(wěn)定性差,并且連接困難,不適宜作為給水壓力管的材料。但由于其衛(wèi)生指標(biāo)較高,LDPE特別是LLDPE樹脂已成為燃?xì)夤艿某S貌牧稀DPE、LLDPE 樹脂的熔融粘度小,流動(dòng)性好,易加工,因而對(duì)其熔體指數(shù)的選擇范圍也較寬,通常MI在0.3-3g/10min之間。
一種好的管道,不僅應(yīng)具有良好的經(jīng)濟(jì)性,而且應(yīng)具備接口穩(wěn)定可靠、材料抗沖擊、抗開裂、耐老化、耐腐蝕等一系列優(yōu)點(diǎn),同傳統(tǒng)管材相比,HDPE管道系統(tǒng)具有以下一系列優(yōu)點(diǎn):
⑴連接可靠:聚乙烯管道系統(tǒng)之間采用電熱熔方式連接,接頭的強(qiáng)度高于管道本體強(qiáng)度。
⑵低溫抗沖擊性好:聚乙烯的低溫脆化溫度極低,可在-60-60℃溫度范圍內(nèi)安全使用。冬季施工時(shí),因材料抗沖擊性好,不會(huì)發(fā)生管子脆裂。
⑶抗應(yīng)力開裂性好:HDPE具有低的缺口敏感性、高的剪切強(qiáng)度和優(yōu)異的抗刮痕能力,耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能也非常突出。
⑷耐化學(xué)腐蝕性好:HDPE管道可耐多種化學(xué)介質(zhì)的腐蝕,土壤中存在的化學(xué)物質(zhì)不會(huì)對(duì)管道造成任何降解作用。聚乙烯是電的絕緣體,因此不會(huì)發(fā)生腐爛、生銹或電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象;此外它也不會(huì)促進(jìn)藻類、細(xì)菌或真菌生長(zhǎng)。
⑸耐老化,使用壽命長(zhǎng):含有2-2.5%的均勻分布的碳黑的聚乙烯管道能夠在室外露天存放或使用50年,不會(huì)因遭受紫外線輻射而損害。
⑹耐磨性好:HDPE管道與鋼管的耐磨性對(duì)比試驗(yàn)表明,HDPE管道的耐磨性為鋼管的4倍。在泥漿輸送領(lǐng)域,同鋼管相比,HDPE管道具有更好的耐磨性,這意味著HDPE管道具有更長(zhǎng)的使用壽命和更好的經(jīng)濟(jì)性。
⑺可撓性好: HDPE管道的柔性使得它容易彎曲,工程上可通過(guò)改變管道走向的方式繞過(guò)障礙物,在許多場(chǎng)合,管道的柔性能夠減少管件用量并降低安裝費(fèi)用。
⑻水流阻力小:HDPE管道具有光滑的內(nèi)表面,其曼寧系數(shù)為0.009。光滑的表現(xiàn)和非粘附特性保證HDPE管道具有較傳統(tǒng)管材更高的輸送能力,同時(shí)也降低了管路的壓力損失和輸水能耗。
⑼搬運(yùn)方便:HDPE管道比混凝土管道、鍍鋅管和鋼管更輕,它容易搬運(yùn)和安裝,更低的人力和設(shè)備需求,意味著工程的安裝費(fèi)用的大大降低。
⑽多種全新的施工方式:HDPE管道具有多種施工技術(shù),除了可以采用傳統(tǒng)的開挖方式進(jìn)行施工外,還可以采用多種全新的非開挖技術(shù)如頂管、定向鉆孔、襯管、裂管等方式進(jìn)行施工,這對(duì)于一些不允許開挖的場(chǎng)所,是唯一的選擇,因此HDPE管道應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛。
1、柔軟性:由于PE-RT較為柔軟。故施工時(shí)不需要特殊的工具,因此施工成本相對(duì)較低。
2、導(dǎo)熱性:用于地板采暖的管材需要有好的導(dǎo)熱性。PE-RT的導(dǎo)熱性能較好,其導(dǎo)熱系數(shù)為PP-R、PP-B管材的兩倍。非常適合地板采暖使用。
3、 耐高溫性:PE-RT耐高溫可達(dá)到90℃,而PEX只能達(dá)到65℃。 4、低溫耐熱沖擊性:PE--RT的耐低溫沖擊性能比較好。冬季施工時(shí)管材不易受到?jīng)_擊而破裂,增加了施工安排的靈活性。
5、環(huán)保性:PE-RT及PP-R可以回收利用,不污染環(huán)境。而PEX不能回收會(huì)產(chǎn)生二次污染。
6、加工性能穩(wěn)定性:PEX存在控制交聯(lián)度和交聯(lián)均勻度等問(wèn)題,加工復(fù)雜且加工直接影響管材性能。而PE-RT、和PP-R加工簡(jiǎn)便,管材性能基本上由原料來(lái)決定,性能比較穩(wěn)定。PE-RT是Polyethylene Raised Temperature的簡(jiǎn)稱,它是由乙烯單體和1-辛烯單體共聚而成的,是專門為采暖系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的中密度乙烯-辛烯共聚物,其具有分子量分布狹窄, 辛烯均勻分布在聚合物主鏈上的特殊分子結(jié)構(gòu),它既保留PE原有的衛(wèi)生性能及加工性能等優(yōu)點(diǎn), 又強(qiáng)化了高溫耐久性的一種新型管材專用料。用該原料生產(chǎn)的管材主要應(yīng)用于建筑內(nèi)的熱水/采暖管領(lǐng)域,其耐久性能與建筑物的壽命相同,最低可達(dá)50年,同時(shí)也具有良好的回收性,附加值極高。
■ 良好的衛(wèi)生性能:PE管加工時(shí)不添加重金屬鹽穩(wěn)定劑,材質(zhì)無(wú)毒性,無(wú)結(jié)垢層,不滋生細(xì)菌,很好地解決了城市飲用水的二次污染。
■ 卓越的耐腐蝕性能:除少數(shù)強(qiáng)氧化劑外,可耐多種化學(xué)介質(zhì)的侵蝕;無(wú)電化學(xué)腐蝕。
■ 長(zhǎng)久的使用壽命:在額定溫度、壓力狀況下,PE管道可安全使用50年以上。
■ 較好的耐沖擊性:PE管韌性好,耐沖擊強(qiáng)度高,重物直接壓過(guò)管道,不會(huì)導(dǎo)致管道破烈。
■ 可靠的連接性能:PE管熱熔或電熔接口的強(qiáng)度高于管材本體,接縫不會(huì)由于土壤移動(dòng)或活載荷的作用斷開。
■ 良好的施工性能:管道質(zhì)輕,焊接工藝簡(jiǎn)單,施工方便,工程綜合造價(jià)低。
管道的連接:
■ 電熱熔接性:采用專用電熱熔焊機(jī)將直管與直管、直管與管件連接起來(lái)。一般多用于160mm以下管。
■ 熱熔對(duì)接連接:采用專用的對(duì)接焊機(jī)管道連接起來(lái),一般多用于160mm以上管。
■ 鋼塑連接:可采用法蘭、螺紋絲扣等方法連接。
■ 為方便施工和保證施工質(zhì)量、還應(yīng)準(zhǔn)備相應(yīng)的工具。
如:旋轉(zhuǎn)切刀一切割管材;旋轉(zhuǎn)刮刀--刮除管子表面的氧化皮;爬壁刮刀--刮除大口徑管子表面的化皮;斷氣工具--實(shí)現(xiàn)斷氣現(xiàn)場(chǎng)操作。
序號(hào) |
性能 |
要求 |
試驗(yàn)參數(shù) |
1 |
靜液壓強(qiáng)度(Hs) |
破壞時(shí)間≥100h |
20℃(環(huán)應(yīng)力) |
PE80(9.0Mpa) PE100(12.4Mpa) |
|||
破壞時(shí)間≥165h |
80℃(環(huán)應(yīng)力) |
||
PE80(4.5Mpa) PE100(5.4Mpa) |
|||
80℃(環(huán)應(yīng)力) |
|||
PE80(4.0Mpa) PE100(5.04Mpa) |
|||
2 |
斷裂伸長(zhǎng)率 |
≥350 |
|
3 |
耐侯性(僅適用于非黑色管材) |
氣候老化后,以下性能滿足要求穩(wěn)定性HS(65h/80℃)斷裂伸長(zhǎng)率 |
E+D3.5GJ/m2 |
4 |
耐裂紋擴(kuò)展(RCP)b |
||
5 |
全尺寸(FS)試驗(yàn):dn≥250mm或S4試驗(yàn)適用于所有直徑 |
全尺寸試驗(yàn)的臨界壓力(Mpa)PC,FS≥1.5×MOP S4試驗(yàn)的臨界壓力PC,S4≥MOP/2.4-0.072 |
℃ |
6 |
耐慢速裂紋增長(zhǎng)en>5mm |
165h |
80℃,0.8Mpa(試驗(yàn)壓力)c |
80℃,0.92MPa(試驗(yàn)壓力)d |
|||
7 |
a熱穩(wěn)定性(氧化誘導(dǎo)期) |
>20min |
200℃ |
8 |
縱向回縮率 |
≤3% |
110℃ |
9 |
熔體質(zhì)量流動(dòng)速率(MFR) |
加工前后MFR 變化0.01Mpa,dn≥250mm的輸配系統(tǒng); 最大工作壓力MOP>0.4Mpa,dn≥90mm的輸配系統(tǒng)。 |
1.夾緊且清潔端口
2.調(diào)整且磨平端口
3.端口對(duì)直
4.施壓熔接
5.卸壓冷卻
■ 城市自來(lái)水管網(wǎng)系統(tǒng)。
■ 城鄉(xiāng)飲用水管道。
■ 化工、化纖、食品、林業(yè)、印染、制藥、輕工、造紙、冶金等工業(yè)的料液輸送管道。
■ 農(nóng)用灌溉管道。
■ 郵電通訊線路、電力電線保護(hù)套管。
■ 礦山砂漿輸送管道。
PE管的延伸與擴(kuò)展:
因?yàn)槟壳按罂趶焦艿赖男枨蟠蟠笤龃螅働E管道因要保證到SDR11壓力等級(jí),只有增加壁厚,隨石油價(jià)格走高,聚乙烯原料價(jià)格節(jié)節(jié)攀高,所以為了降紙管材成本,又達(dá)到同壓力等級(jí)的管道,現(xiàn)純PE管已逐步走向鋼塑復(fù)合聚乙烯管道發(fā)展的道路,例如:鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)聚乙烯復(fù)合管、孔網(wǎng)鋼帶增強(qiáng)聚乙烯復(fù)合管。
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB 15558.1-2003 |
壁厚:mm 價(jià)格:元/米 |
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公 稱 外 徑 dn |
PE80 |
PE100 |
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SDR17.6 |
SDR11 |
SDR17.6 |
SDR11 |
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壓力≤0.2MPa |
壓力≤0.4MPa |
壓力≤0.6MPa |
壓力≤1.0MPa |
|
壁厚 |
壁厚 |
壁厚 |
壁厚 |
|
20 |
2.3 |
3.0 |
2.3 |
3.0 |
25 |
2.3 |
3.0 |
2.3 |
3.0 |
32 |
2.3 |
3.0 |
2.3 |
3.0 |
40 |
2.3 |
3.7 |
2.3 |
3.7 |
50 |
2.9 |
4.6 |
2.9 |
4.6 |
63 |
3.6 |
5.8 |
3.6 |
5.8 |
75 |
4.3 |
6.8 |
4.3 |
6.8 |
90 |
5.2 |
8.2 |
5.2 |
8.2 |
110 |
6.3 |
10.0 |
6.3 |
10.0 |
125 |
7.1 |
11.4 |
7.1 |
11.4 |
140 |
8.0 |
12.7 |
8.0 |
12.7 |
160 |
9.1 |
14.6 |
9.1 |
14.6 |
180 |
10.3 |
16.4 |
10.3 |
16.4 |
200 |
11.4 |
18.2 |
11.4 |
18.2 |
225 |
12.8 |
20.5 |
12.8 |
20.5 |
250 |
14.2 |
22.7 |
14.2 |
22.7 |
315 |
17.9 |
28.6 |
17.9 |
28.6 |
355 |
20.2 |
32.3 |
20.2 |
32.3 |
400 |
22.8 |
36.4 |
22.8 |
36.4 |
450 |
25.6 |
40.9 |
25.6 |
40.9 |
500 |
28.4 |
45.5 |
28.4 |
45.5 |
560 |
31.9 |
50.9 |
31.9 |
50.9 |
630 |
35.8 |
57.3 |
35.8 |
57.3 |
|4e'/H|:12.0pt;管
D50(ROLL)
42R/L
50R/L
D75(ROLL)
22R/L
27R/L
D75(6M)
500本
D100
350本
D125
130本
D150
175本
D200
110本
D250
66本
D300
52本
D350
37本
D400
27本
D450
20本
D500
16本
D600
12本
D700
8本
D800
6本
管道裝載量
8TON=2.3m×7m
11Ton=2.3m×9m
(注:圖表上的量詞“本”到底是多少?譯者不清楚,只供參考)。
PE給水管施工安裝:管理/保管
10、管理
A、經(jīng)常把管徑最大的堆在底面。
B、PEM管道內(nèi)外面很光滑,為了防止滑下,裝載時(shí)要把它安全地固定。
C、小口徑直管或輕的管可以用手裝卸。[1]施工安裝:管理/保管
11、保管
A、PEM管材要在干凈的場(chǎng)地里保管。
B、長(zhǎng)期保管時(shí)為了防止光線直射,應(yīng)放置于室內(nèi)或使用蓋遮布。
C、把管堆在地面保管時(shí),應(yīng)除掉石頭或其它銳利物,把地面整理平坦后堆放。
D、PEM管應(yīng)遠(yuǎn)離熱源,進(jìn)行保管。
E、要注意在過(guò)高裝載或堆積的情況下,管材會(huì)發(fā)生變形。
裝載列數(shù)限制如下表
管徑 |
裝載列數(shù) |
||
SDR18以下 |
SDR19—26 |
SDR26-32.5 |
|
D100 |
45 |
26 |
14 |
D150 |
31 |
17 |
10 |
D200 |
24 |
13 |
8 |
D250 |
17 |
10 |
6 |
D300 |
13 |
8 |
5 |
D350 |
12 |
7 |
4 |
D400 |
11 |
6 |
4 |
D450 |
10 |
6 |
4 |
D500 |
9 |
6 |
3 |
D600 |
7 |
4 |
3 |