马 武 王海江
摘要:近十年来,全国许多大中城市在燃气、供水中低压管线(包括庭院管网和排水管网敷设中大量采用PE管)。
关键词:PE管材 优越性
0 引言
随着社会的进步发展,面对人口、资源和环境的巨大压力,为确保国民经济的可持续发展,我国政府在逐年加大对城市基础设施的投入,市政公用管道建设不断加快,品种和规格在不断丰富,产量在不断增加,质量在不断提高,尤其是塑料管发展更快,成为当今投资热点。
1 给排水系统工程用管材种类及技术性、经济性等方面比较
1.1 管道种类:给排水系统工程主要有:聚乙烯管(PE)、钢管、球墨管、灰口铸铁管、水泥管、玻璃钢夹砂管、UPV-C管等。
1.1.1 聚乙烯管(PE):聚乙烯按照其密度不同分为高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯管(MDPE)和低密度聚乙烯管(LDPE)。聚乙烯管根据结构形式不同可分为单层实壁管、双壁波纹管和螺旋缠绕管等。双壁波纹管和螺旋缠绕管主要是用HDPE原料加工而成,主要应用于城市排水、单层实壁HDPE主要应用于城市供水、城市燃气输送,单层实壁MDPE管主要应用于城市燃气输送,单层实壁LDPE管大量用作农用排灌管道和工业普通管道。
1.1.2 玻璃钢夹砂管:玻璃钢夹砂管是采用短玻璃纤维离心或长玻璃纤维缠绕,中间夹砂工艺制作,管壁略厚,环向刚度较大,可用作承受内外压的埋地管道,管径可从直径500~直径2600毫米,玻璃钢夹砂管材质脆,只适用于大口径,且在施工过程中,机械碰撞容易发生暗伤,而且暗伤不容易发现,影响使用寿命。
1.1.3 硬质聚乙烯管UPV-C管:具有较高的抗冲击性能和耐化学性能。它可根据使用要求不同,在加工过程中可添加不同添加剂,使其具有满足不同要求的物理和化学性能,UPV-C管具有寿命长,密封性好等特点,但是UPV-C管在加工过程中有重金属稳定剂,在使用过程中会逐步渗出,影响水源。
1.1.4 钢管:最大的缺陷是寿命短,腐蚀性强,密封性不好,容易泄漏,而且最大价格高,对地表不均匀沉降适应性差。
1.1.5 球墨管:成本高,平均价格比PE管贵10%~15%,连接接口转角过大容易引起泄漏。
1.1.6 灰口铸铁管:寿命短,摩擦系数大,密封性不好,容易泄漏。
1.2 PE管材对其它管材来讲有以下优点:
1.2.1 优异的物理性能。中密度聚乙烯性能介于高、低密度聚乙烯两者之间,既保持了高密度聚乙烯的刚性、强度,也有很好的柔性,而且较高密度聚乙烯更有热熔连接性能优良的特点,有利于塑料管的安装。
1.2.2 耐腐蚀,使用寿命长,在我国沿海地区,地下水位偏高,土地湿度大,使用无缝钢管必须防腐及做安装阳纹外向锤炼,且寿命只有30年,而PE管可耐多种化学介质的侵蚀,不需防腐处理。
1.2.3 韧性、挠性好。PE管是一种高韧性管材、其断裂伸长率超过500%,对管基础不均匀沉降和错位的适应能力非常强,抗震性好。
1.2.4 流通能力大,经济上合算。PE管内壁光滑,不结垢。PE管内表面当量绝对粗糙比值是钢管的1/20,相同管径、相同长度、相同压力下的PE管流通能力要比钢管大30%左右,因此经济优势明显。
1.2.5 连接方便,施工简单,方法多样。PE管管体轻,搬运方便,焊接容易,焊接口少,当管线较长时可使用盘管敷设(一般指管径小于63毫米)PE管沟要求远比钢管沟要求低,而且当施工条件受限制时,可采用电熔焊接。
1.2.6 密封性好。PE管本身采用熔接连接(热熔或电熔),本质上保证了接口材质,结构与管体本身的同一性,实现了接头与管材的一体化。其接口的抗拉强度与爆破强度均高于管材本体,可有效抵抗内压力产生的环向应力轴向应力。
1.2.7 维修方便,可以不停水、气维修和安装。
1.2.8 抗应力开裂性好:PE管具有低的缺口敏感性,高抗剪切强度的段异的抗痕能力,耐环境应力性非常突出。
1.2.9 低温抗冲击性好:PE管的低温脆化温度极低,可在-60摄氏度温度范围内安全使用。而在我国北方地区,在冬季野外铺设的聚乙烯埋地给水时,总结出一条经验是在零度以下就不适宜铺设施工,因为这时聚乙烯管容易脆裂。
1.2.10 耐磨性好。聚乙烯管与钢管的耐磨性对比实验表明:它的耐磨性是钢管的4倍。
正因为PE管具有上述优点,如耐腐蚀、韧性好,刚柔相济,安装方便等,所以被越来越多的企业所亲睐。比如运输和安装,传统的钢管、铸铁管、长度一般不超过10米,而PE管尤其是管径小的,甚至可盘卷,长度可以自由控制。这样带来的最大好处是减少了接口,也就是减少了泄露事故的发生频率,既安全有节能。
总的来讲,PE管的优越性是不容置疑的,所以近十年来,全国许多大中城市在燃气、供水中低压管线(包括庭院管网和排水管网敷设中大量采用PE管)。有的省市为了推广应用PE管,还专门下文鼓励燃气企业、水务集团、市政部门和设计施工单位大力推广应用PE管。从推广应用的效果看,普遍感到良好,已经基本形成企业满意(安全、经济)施工单位满意(安装施工简便易行),政府部门满意(节能、环保)这么一种良性循环。