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在给排水系统中PE管材实际应用分析
摘要：随着我国城市化进程加快，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。
关键词：排水系统；PE管材；实际应用
Abstract: Speeds up along with our country urbanization advancement, facing the population, the resources and the environment huge pressure, to guarantee that the national economy the sustainable development, Our country Government is enlarging year by year to the city infrastructure investment, the municipal administration public pipe-line construction speeds up unceasingly, variety and specification in unceasingly rich, the output is increasing unceasingly, the quality is enhancing unceasingly, particularly the plastic tube development is quicker, becomes now the favorite for investors.
key word: Drainage system; PE tubing; Practical application
前言
1933年英国ICI公司首先发现了PE.发展至，PE是由多种工艺方法生产的，具有多种结构和特性及多种用途的系列品种的树脂，已经占世界合成树脂产量的三分之一，居第一。PE的最佳用途之一是可以用来生产输送除强酸、强碱外的任何介质的管材，据国外资料纺计，目前世界上给水管道领域PE管材的年消耗量约为100万吨以上，广泛用于给水、燃气输送、排污、农业灌溉、矿山细颗粒固体输送，以及油田、化工和邮电通讯等领域。
《国家化学建材产业“十五”计划和2010年发展规划纲要》指出：塑料管的推广应用主要以UPV-C和PE管为主。到2005年，在全国新建、改建、扩建过程中，建筑排水管道70％采用塑料管道50％采用塑料管，建筑给水、热水供应和供暖管道60％采用塑料管，城市供水管道50％采用塑料管，村镇供水管道70％采用塑料管，城市燃气管道20％采用塑料管，电线护套管80％采用塑料管。
一、给排水系统工程用管材种类及技术性、经济性等方面比较：
（一）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）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。
（2）硬质聚乙烯管UPV-C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。
（3）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。
（4）钢管
钢管最大的缺陷是寿命短，腐蚀性强，密封性不好，容易泄漏，而且价格高，对地表不均匀沉降适应性差。
（5）球墨管
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。
（6）灰口铸铁管
灰口铸铁管寿命短，摩擦系数大，密封性不好，容易泄漏。
（二）PE管材丰对其它管材来讲有以下优点：
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、耐蠕变性，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。
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。此外，它也不会促进藻类、细菌或真菌生长，使用寿命达50年。
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，因此，最适宜于有地震危险地区，世界各地的实践证明PE管是耐震性最好的管道。有报道说1995年日本的神户地震中，PE管和供水管是唯一没有被破坏的管道。另外，PE管的挠性是PE管可以盘卷（尤其是管径小的PE管），减少了大量连接管件。PE管的走向容易按照施工方法的要求进行改变。在施工时，可在管子允许的弯曲半径内绕过障碍，降低施工难度。
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管其流通能力要比钢管大30％左右，因此经济优势明显。与金属管道相比，PE管道可减少工程投资三分之一左右（直径200毫米以上大管成本略高些），可盘卷的小口径管材，可进一步降低工程造价。
5、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。因此，与橡胶圈类接应或其他机械接头相比，不存在接应扭曲造成的泄露危险，密封性能十分良好。
6、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。另外，可采用管沉入的方法在水底铺设，大大降低了施工难度和工程费用。
7、维修方便，可以不停水、气维修和安装。
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。
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
关键词：排水系统；PE管材；实际应用
Abstract: Speeds up along with our country urbanization advancement, facing the population, the resources and the environment huge pressure, to guarantee that the national economy the sustainable development, Our country Government is enlarging year by year to the city infrastructure investment, the municipal administration public pipe-line construction speeds up unceasingly, variety and specification in unceasingly rich, the output is increasing unceasingly, the quality is enhancing unceasingly, particularly the plastic tube development is quicker, becomes now the favorite for investors.
key word: Drainage system; PE tubing; Practical application
前言
1933年英国ICI公司首先发现了PE.发展至，PE是由多种工艺方法生产的，具有多种结构和特性及多种用途的系列品种的树脂，已经占世界合成树脂产量的三分之一，居第一。PE的最佳用途之一是可以用来生产输送除强酸、强碱外的任何介质的管材，据国外资料纺计，目前世界上给水管道领域PE管材的年消耗量约为100万吨以上，广泛用于给水、燃气输送、排污、农业灌溉、矿山细颗粒固体输送，以及油田、化工和邮电通讯等领域。
《国家化学建材产业“十五”计划和2010年发展规划纲要》指出：塑料管的推广应用主要以UPV-C和PE管为主。到2005年，在全国新建、改建、扩建过程中，建筑排水管道70％采用塑料管道50％采用塑料管，建筑给水、热水供应和供暖管道60％采用塑料管，城市供水管道50％采用塑料管，村镇供水管道70％采用塑料管，城市燃气管道20％采用塑料管，电线护套管80％采用塑料管。
一、给排水系统工程用管材种类及技术性、经济性等方面比较：
（一）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）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。
（2）硬质聚乙烯管UPV-C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。
（3）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。
（4）钢管
钢管最大的缺陷是寿命短，腐蚀性强，密封性不好，容易泄漏，而且价格高，对地表不均匀沉降适应性差。
（5）球墨管
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。
（6）灰口铸铁管
灰口铸铁管寿命短，摩擦系数大，密封性不好，容易泄漏。
（二）PE管材丰对其它管材来讲有以下优点：
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、耐蠕变性，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。
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。此外，它也不会促进藻类、细菌或真菌生长，使用寿命达50年。
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，因此，最适宜于有地震危险地区，世界各地的实践证明PE管是耐震性最好的管道。有报道说1995年日本的神户地震中，PE管和供水管是唯一没有被破坏的管道。另外，PE管的挠性是PE管可以盘卷（尤其是管径小的PE管），减少了大量连接管件。PE管的走向容易按照施工方法的要求进行改变。在施工时，可在管子允许的弯曲半径内绕过障碍，降低施工难度。
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管其流通能力要比钢管大30％左右，因此经济优势明显。与金属管道相比，PE管道可减少工程投资三分之一左右（直径200毫米以上大管成本略高些），可盘卷的小口径管材，可进一步降低工程造价。
5、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。因此，与橡胶圈类接应或其他机械接头相比，不存在接应扭曲造成的泄露危险，密封性能十分良好。
6、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。另外，可采用管沉入的方法在水底铺设，大大降低了施工难度和工程费用。
7、维修方便，可以不停水、气维修和安装。
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。
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
