有韧性的管材——PE管

尤凤蕾

上海亚大塑料制品有限公司上海市201708

摘要：我国塑料管道发展很快，质量在不断提高。已初步形成以聚氯乙烯（PVC-U）管、聚乙烯（PE）管和聚丙烯（PP-R）管为主的塑料管产业。其中聚乙烯（PE）管由于其自身独特的优点被广泛的应用于建筑给水，建筑排水，埋地排水管，建筑采暖、燃气输配、输气管，电工与电讯保护套管、工业用管、农业用管等。其主要应用于城市供水、城市燃气供应及农田灌溉。本文着重分析了PE管材的特性以及在应用中的主要优势，并分析了PE管在中国管材市场的发展状况。

关键词：聚乙烯；PE管材；管道；管材市场

引言

“聚乙烯”这个词可能大家会陌生。PE管更是没有听过。但是它就是在身边，无处不在！它就在我们走路的马路下面，为家家户户输送燃气和生活用水。

聚乙烯（PE）管肉眼看上去是塑料管材，一般人会有疑虑：塑料的管道运送燃气安全吗？可靠吗？不会发生意外吗？你们都别小看了它，正因为聚乙烯的性能，才能胜任这么严峻的运输任务。

聚乙烯密度较小为0.910-0.925g/ml；熔点：140℃。

一种好的管道，不仅应具有良好的经济性，而且应具备接口稳定可靠、材料抗冲击、抗开裂、耐老化、耐腐蚀等一系列优点，同传统管材相比，HDPE管道系统具有以下一系列优点：

⑴连接可靠：聚乙烯管道系统之间采用电热熔方式连接，接头的强度高于管道本体强度。

⑵低温抗冲击性好：聚乙烯的低温脆化温度极低，可在-60-60℃温度范围内安全使用。冬季施工时，因材料抗冲击性好，不会发生管子脆裂。

⑶抗应力开裂性好：HDPE具有低的缺口敏感性、高的剪切强度和优异的抗刮痕能力，耐环境应力开裂性能也非常突出。

⑷耐化学腐蚀性好：HDPE管道可耐多种化学介质的腐蚀，土壤中存在的化学物质不会对管道造成任何降解作用。聚乙烯是电的绝缘体，因此不会发生腐烂、生锈或电化学腐蚀现象；此外它也不会促进藻类、细菌或真菌生长。

⑸耐老化，使用寿命长：含有2-2.5%的均匀分布的碳黑的聚乙烯管道能够在室外露天存放或使用50年，不会因遭受紫外线辐射而损害。

⑹耐磨性好：HDPE管道与钢管的耐磨性对比试验表明，HDPE管道的耐磨性为钢管的4倍。在泥浆输送领域，同钢管相比，HDPE管道具有更好的耐磨性，这意味着HDPE管道具有更长的使用寿命和更好的经济性。

⑺可挠性好：HDPE管道的柔性使得它容易弯曲，工程上可通过改变管道走向的方式绕过障碍物，在许多场合，管道的柔性能够减少管件用量并降低安装费用。

⑻水流阻力小：HDPE管道具有光滑的内表面，其曼宁系数为0.009。光滑的表现和非粘附特性保证HDPE管道具有较传统管材更高的输送能力，同时也降低了管路的压力损失和输水能耗。

⑼搬运方便：HDPE管道比混凝土管道、镀锌管和钢管更轻，它容易搬运和安装，更低的人力和设备需求，意味着工程的安装费用的大大降低。

⑽多种全新的施工方式：HDPE管道具有多种施工技术，除了可以采用传统的开挖方式进行施工外，还可以采用多种全新的非开挖技术如顶管、定向钻孔、衬管、裂管等方式进行施工，这对于一些不允许开挖的场所，是较好的选择，因此HDPE管道应用领域更为广泛。

PE管目前中国的市政管材市场，塑料管道正在稳步发展，PE管、PP-R管、UPVC管都占有一席之地，其中PE管强劲的发展势头最为令人瞩目。PE管的使用领域广泛。其中给水管和燃气管是其两个最大的应用市场。PE树脂，是由单体乙烯聚合而成，由于在聚合时因压力、温度等聚合反应条件不同，可得出不同密度的树脂，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。

燃气用PE管材是传统的钢铁管材、聚氯乙烯燃气的换代产品。

聚乙烯管道必须具备以下产品特点：

1.良好的卫生性能：PE管加工时不添加重金属盐稳定剂，材质无毒性，无结垢层，不滋生细菌，很好地解决了城市饮用水的二次污染。

2.耐腐蚀性能好：除少数强氧化剂外，可耐多种化学介质的侵蚀；无电化学腐蚀。

3.长久的使用寿命：在额定温度、压力状况下，PE管道可安全使用50年以上。

4.较好的耐冲击性：PE管韧性好，耐冲击强度高，重物直接压过管道，不会导致管道破裂。

5.可靠的连接性能：PE管热熔或电熔接口的强度高于管材本体，接缝不会由于土壤移动或活载荷的作用断开。

6.良好的施工性能：管道质轻，焊接工艺简单，施工方便，工程综合造价低。

性能要求：

针对以上性能要求本公司实验室运用热差分析仪、电子万能试验机、炭黑含量测试仪、水分分析仪、熔体流动速率仪和密度天子天平等仪器进项精密的实验，其中万能电子实验机有两台，熔体流动速率仪有两台。另外加上辅助仪器，如称量天平及用来对样品保存的恒温恒湿箱等。

本公司已于2017年通过CNAS国家级实验室称号。针对于以上要求的产品特点，检测工作及人员素质更为严格，实验过程更为精细。

参考文献：

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[2]常旭.探讨聚乙烯管材在燃气管道施工中的应用[J].建筑工程技术与设计，2016（10）.

[3]马小伟，朱军，胡斌，等.管材专用PE-RT的结构与性能[J].合成树脂及塑料，2017，34（1）：73-76.