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 燃气输送用PE管材采用燃气聚乙烯管道具有诸多卓越性能，应用于燃气输送领域。将彻底解决钢管、铸铁管的腐蚀和接头泄露问题，从而确保了燃气管网系统的安全运行。PE 燃气管选用的PE材质为惰性材料可耐多种化学介质的侵蚀，管壁摩擦系数低，流阻小，输送能力强，采用电热熔连接，接口强度高于管材本体，高韧性PE断裂伸长率一般超过500%，PE 燃气管具有很好的抗震性能，抗慢速裂纹增长(SCG)、快速裂纹扩展(RCP)能力和可挠性及抗刮痕能力。

    聚乙烯管习惯上按照密度分为低密度及线型低密度聚乙烯（LDPE及LLDPE）管（密度为0.900-0.930g/cm3），中密度聚乙烯（MDPE）管（密度为0.930-0.940g/cm3）和高密度聚乙烯（HDPE）管（密度为0.940-0.965g/cm3）。由于材料的不断进步，根据发展阶段和性能的不同，产生了材料的等级分化，密度不能反映聚乙烯作为管材的本质性能，因此目前国际上根据聚乙烯管的长期静液压强度（MRS）对管材及其原料进行分类和命名。长期静液压强度是指连续施加在该聚乙烯树脂制管管壁上50年时引起管材破坏时所计算的在管壁上的环向张应力，该值是管材结构设计的基础。聚乙烯管的工程设计概念与金属管不同，对于金属管的设计，广泛的使用环境温度下的屈服强度系数。而聚乙烯管与金属管不同，它受持续应力及温度变化的影响，因此聚乙烯管的设计应力应根据长期强度来决定，即通过绘制恒温下应力与破坏时间的曲线来确定。根据聚乙烯管的长期静液压强度（MRS），国际上将聚乙烯管材料分为PE32、PE40、PE63、PE80和PE100五个等级。目前国际上使用量最大的管材树脂的MRS值为8.0MPa(PE80级)，而MRS值为10MPa(PE100级)的管材树脂的已开发成功，这种树脂采用双峰分布、己烯共聚技术，在进步长期静液压强度的同时，也进步了耐慢速裂纹增长和耐快速开裂扩展性能，并具有良好的加工性，为进步管网输送压力、增大管道口径、扩大管道应用范围创造了条件。目前PE100的管材使用量，特别是在大口径管材上的用量，正在迅速上升。表1列出了目前欧洲PE100级聚乙烯燃气管道实际使用压力。

    燃气输送用PE管材是以专用聚乙烯为原料经塑料挤出机一次挤塑成型，应用于城镇燃气输送的塑料管材。PE为惰性材料，除少数氧化剂外，可耐多种化学物质的侵蚀，无电化学腐蚀。高韧性、断裂伸长率一般超过500%，抗震性能优良；具有极强的抗裂缝慢速及快速增长能力，大大降低因管道开裂而造成恶性事故的风险。

在燃气输配设计中,城市燃气管道有钢管、铸铁管等多种。但随着时间的推移,金属管材耐腐蚀性差、成本高、运输安装不便的缺点逐渐显露出来,于是人们已把眼光投向了塑料管材。聚乙烯管（以下简称PE管）是新一代的燃气输送管,它是以聚乙烯为主要原料,经挤压成型的管材,它与传统的金属管相比,具有耐腐蚀;重量轻,密度仅是钢材的l/8;使用寿命长,可达到50年;强度高、韧性好,可经受地层变化而不断裂;施工简便等优点,是燃气管道更新换代的新产品。PE管在国外已有几十年的使用历史, 世界上经济发达国家从上世纪40年代末已开始研究PE管，并应用在燃气工程中；从60年代起相继在燃气输配系统中应用PE管；且使用比例逐步扩大。目前，国际上欧、美、日等发达国家和地区已全部采用PE管道。1988年在慕尼黑的国际煤联（IGU）输配委员会会议上一致认为：“采用聚乙烯(PE)为原料的埋地燃气管道质量可靠、运行安全、维护简便、费用经济”。

    我国虽然在燃气输送用PE管材行业中起步较晚，但有着强劲的发展势头。1982年上海第一次对PE管道进入了试用阶段。为了使PE管研究工作受到重视并顺利进行，国家科委1987年把“聚乙烯燃气管专用料研制和加工应用技术”开发列为国家“七五”攻关项目。从专用原料管材、管件的加工到工程应用到标准规范制定进行了系统研究并取得了丰硕的成果。1995年，国家技术监督局、建设部分别颁发了聚乙烯燃气管材、管件的国家标准和工程技术的行业规程，标志着我国对聚乙烯燃气管道的应用走上了规范化的道路。目前燃气PE管已广泛应用于燃气中低压管网。

    燃气输送用PE管材对管基不均匀沉降的适应能力非常强，耐磨性强，可采用多种非开挖方式，极大地方便于工作了施工和安装，系统造价低，维护费用少，可大幅降低工程成本。

    燃气输送用PE管材的优越性能

    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。 

    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。

    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。 

    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。 

    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。 

    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。 

    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。 

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。 

    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。 

    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，是唯一的选择，因此HDPE管道应用领域更为广泛。

    聚乙烯燃气管道具有很多卓越的特性，如耐低温，韧性好，刚柔相济。因而在一些特殊用途中更是大显身手，由于在这些领域中，传统材料管子，不是不适用，就是用度大，而且还不能保证管道的安全使用。如钢管、铸铁管最大的题目是在使用期内，普遍发生的腐蚀和接头泄漏。聚乙烯管则具有明显的优点，圆满地解决了传统管道的腐蚀和接头泄漏两大困难。如作为室外线路管敷设在腐蚀性的土壤中，地震地区、山地和沼泽地区；作为承插管插进旧管道中修复、更新旧管道。由于与众不同的施工特点，往往为用户带来巨大的经济效益。如美国资料报导，聚乙烯管安装用度低于钢管道安装用度50%，而穿插法又比聚乙烯管直接埋地法节约30-40%。

    燃气输送用PE管材的施工特点

    1、安装、维护简便，易操作。

    PE管道的连接方式有二种，一是电熔连接，一般适用在管径小于De110；二是热熔连接，一般适用于管径不小于De110，在对接中无需套筒管件。以上二种连接操作方法在短期培训就能掌握，焊接质量也能保证，施工进度也快。另外，在已运行的燃气管网中可以带气开三通作业，这一工序，采用钢管作为燃气管道是无法实现的。

    PE管材自身重量较轻，不需起重吊装设备，搬运及向沟槽下管较方便。PE管焊接只要电热熔焊机，设备轻便，自动化程度高，不需人工焊接，安装施工方便，强度小，效率高。燃气用埋地PE管道主要是采用热熔连接或电熔连接，其接口强度一般高于管材本身的强度。所以，与橡胶圈类接头或其它机械类接头相比，不存在因接头扭曲造成泄露的危险。PE管具有优良的挠性，极大地增强了该材料对管道工程的价值。因聚乙烯的挠性使管径较小（一般不大于D100）的聚乙烯燃气管道可以盘卷供货，这样就在施工中节省了很多管件，同时也避免了接口泄露的可能性；用于不开槽施工，聚乙烯然气管道的走向容易按照施工方法的要求进行改变，使其可在施工前改变管材的形状，插入旧管材后恢复其原来的大小和尺寸。

　　PE管维修方便，在管道上可以不停气开孔或维修，在这方面都有很成熟的技术。聚乙烯管材有利于以后的事故抢修和维护，由于聚乙烯管具有良好的柔韧性，在实际工程中对运行压力低于0.1MPa的燃气管道采用夹扁机具进行阻气，在抢修和接新管线的过程中，不存在明火现象，降低了燃气系统带气作业的危险性；由于夹扁操作是用来抢修或以接新管线为目的的，从而这种操作持续时间不长。所以，对聚乙烯管道在短时间内进行压扁操作，当应力撤去后，聚乙烯燃气管道本身应能基本恢复其原来形状。

    在非开挖管道施工方面PE管有很大的优越性。在城区进行燃气管道施工时穿越道路和建筑物的情况非常多。在采用非开挖技术时，由于PE管有比较大的扰度，焊接速度快，施工方便。

    2、防腐处理

    PE管是聚乙烯的高分子聚合物，化学性能稳定，受土壤中化学物质、杂散电流的腐蚀作用小，有良好的耐酸碱性能，因此聚乙烯燃气管在敷设时不需要做防腐处理，其使用寿命长达50年。特别指出有许多种埋地钢管防腐技术方法中就有采用PE材料作为防腐层，据有关文献介绍国外PE埋地使用了60年后，挖出来重新焊接，其焊接及本体质量同样能达到PE管规定的质量指标要求；PE管无需做防腐处理。而钢管一般上设计寿命为20年。

    3、工程适应性强

    市政工程和住宅小区庭院里的各专业管道多，管位紧张，在这种复杂的施工环境中， PE管材柔韧性、挠性好：当管基稍有下沉时不易折坏；可以利用PE管的柔性，蜿蜒状敷设或随地形弯曲敷设，施工中借转角度大，在允许弯曲半径内易绕过障碍物，减少接头的数量，降低了施工难度。

    4、投资成本低

    城市燃气输配管网是城市燃气工程的重要组成部分，燃气管网造价占燃气工程总造价的比例很大（约40%），因此研究燃气管网的经济造价和经济运行有着十分重要的意义。对PE燃气管道与钢管的经济性能比较如下： 

    （1）管材的价格比目前常用的燃气钢管的优势是众所周知，DN200以下的管道，PE管比钢管便宜；小管径PE管道一般采用电熔连接，PE管件价格高；对于大大管径的PE管，由于壁厚较厚，其价格较钢管高，但可采用热熔连接，节省管件费用，而且寿命长（PE管的使用寿命为50年，钢管的使用寿命按国家计委煤气设施折旧费年限定为18年）、无需防腐，其综合价仍比钢管投资低。

    （2）因PE管有柔韧性强，完全可以在地面上预制好，再放入管沟，不需做工作坑，故PE管施工管沟的土方量比钢管施工管沟的土方量小一些。

    （3）中压钢质燃气管道在安装焊接过中必须经无损探伤等一笔可贵的费用，检测程序也比较复杂；而PE燃气管检测程序、检测方法和手段简单有效，检测费很小。

    总之，燃气输送用PE管材材料和安装费用较钢管具备明显优势， PE燃气管的综合经济性能是远远优于钢管的。

    燃气输送用PE管材采用燃气聚乙烯管道具有诸多卓越性能，应用于燃气输送领域。将彻底解决钢管、铸铁管的腐蚀和接头泄露问题，从而确保了燃气管网系统的安全运行。PE 燃气管选用的PE材质为惰性材料可耐多种化学介质的侵蚀，管壁摩擦系数低，流阻小，输送能力强，采用电热熔连接，接口强度高于管材本体，高韧性PE断裂伸长率一般超过500%，PE 燃气管具有很好的抗震性能，抗慢速裂纹增长(SCG)、快速裂纹扩展(RCP)能力和可挠性及抗刮痕能力。

    燃气输送用PE管材对管基不均匀沉降的适应能力非常强，耐磨性强，可采用多种非开挖方式，极大地方便于工作了施工和安装，系统造价低，维护费用少，可大幅降低工程成本。

    聚乙烯管道系统连接技术的优劣，直接关系到燃气管网系统的运行效果和使用寿命。按焊接方式的不同，聚乙烯管道的连接一般分为两种——热熔连接和电熔连接。聚乙烯管道焊接通用原理是聚乙烯一般可在190～240℃之间的范围内被熔化（不同原料牌号的熔化温度一般也不相同），此时若将管材（或管件）两熔化的部分充分接触，并保持有适当的压力（电熔焊接的压力来源于焊接过程中聚乙烯自身产生的热膨胀），冷却后便可牢固地融为一体。由于是聚乙烯材料之间的本体熔接，因此接头处的强度与管材的本身的强度相同，此外与金属管道连接需采用钢塑过渡接头或法兰连接。