PE管与钢管的优劣比较

PE管与钢管的优劣比较二战以来，PE燃气管做为一种新型的能源输送管材，在欧美发达国家大力推广运用，尤其是到了上世纪80年代来，PE管因其原料的性能，管材、管件的制造工艺，连接方法的成熟，技术经济优势的明显，所以无论是在燃气输送领域或是其他给水、排水等领域，得到了广泛的应用，而且作为首选材料进行推广使用。我国因为经济的原因，所以PE燃气管的开发和使用相对较落后，燃气的输送一直以来以钢管为主，但是钢管的各种弊端与国外所应用的PE燃气管相比，已显现出明显的劣势。比如发生在本世纪90年代的日本神户的大地震就是一个非常好的例子，当时地震过后，发现钢管已基本被破坏，而所以的以PE管输送的燃气和给水管网则基本完好无损。为什么？与钢管相比，其PE管的各项优势主要体现在以下几个方面：强劲的耐腐蚀性聚乙烯为惰性材料，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，不需要防腐层。而钢管就做不到这些方面的要求。熔接接头不泄漏PE管道主要采用熔接连接，本质上保证接口材质、结构与管体本身的同一性，实现了接头与管材的一体化。试验证实，其接口的抗拉强度及爆破强度均高于管材本体，可有效地抵抗内压力产生的环应力及轴向的拉伸应力。因此与橡胶圈接头或其他机械接头相比，不存在因接头扭曲造成泄漏的危险。钢管可以因为接头的不合格或其他人为的自然的原因而造成泄漏。对地下运动和端荷载的有效抵抗熔接接头耐端荷载，不会发生接头泄漏。同时，聚乙烯的应力松弛特性可有效地形变而消耗应力，因而，其实际承受的轴向应力水平远比理论计算值 为低。聚乙烯管道系统具有足够的端荷载抵抗能力，因此在接合处和弯曲处，不需要进行费用昂贵的锚定。聚乙烯管是一种高韧性的管材，其断裂伸长率一般超过500%，对管基不均匀沉降的适应能力非常强。聚乙烯管材科学结构设计充分保证了正常压力运行下管材的耐压能力。同时，也具有良好的耐水锤压力的能力。原因有二，一是聚乙烯管材料的杨氏模量远比金属管道为小，仅为800N/mm2，为球墨铸铁的二百五十分之一，因而相同条件下产生的水锤压力，铸铁管是PE管的6倍。二是聚乙烯管的延性和弹性，对水锤压力能起吸收作用，聚乙烯管能承受2.5倍额定压力以下的临时脉冲压力而不致有残余影响。聚乙烯管的这些特点使聚乙烯成为耐地震性最为优良的管道。这一点已被证实，在1995年日本的神户地震中，聚乙烯燃气管和供水管是唯一幸免的管道系统。正因为如此，日本地震后大力推广PE管在供水及燃气领域的使用。PE管道系统挠性的巨大技术经济价值聚乙烯的挠性是一个重要的性质，它极大地增强了该材料对于管线工程的价值。良好的挠性使聚乙烯可以盘管，以较长的长度进行供应，避免了大量的接头和管件。同时，挠性和重量轻及具有优良的耐刮痕能力，使之可采用多种可减轻对环境和社会生活的影响且费用经济的安装方法，如免开挖施工技术。免开挖施工技术是指利用各种岩土钻掘的技术手段，在地表不开沟的条件下铺设、更换或修复各种地下管线的施工技术。多种免开挖施工技术非常适宜采用聚乙烯管材，如铺设新管线的水平定向钻和导向钻进法；原位更换旧管线的胀管法及修复旧管线的穿插更新内衬法和各种改进的内衬法(或折叠变形法、热拔法和冷轧法)。良好的快速裂纹传递抵抗能力 管道的快速开裂是指在管道偶然发生开裂时，裂纹以几百米/秒的速度迅速增长，瞬间造成几十米甚至上千米管道破坏的大事故。聚氯乙烯管道和水管均曾发生过快速开裂事故。实际使用中尚未发现PE烯燃气管的快速开裂。快速开裂是一种偶发事故，但其后果是灾难性的。因而近十年来，国际上对塑料管道，特别是PE燃气管的快速裂纹传递进行了大量卓有成效的研究工作。结果表明，在常用的塑料材料中，聚乙烯的快速裂纹传递抵抗能力名列前茅。如U-PVC的动态断裂韧性KD为1.8MNm-3/2，PP-R的KD为1.6MNm-3/2，而PE80的KD则为2.9MNm-3/2，PE100的KD则为3.8MNm-3/2。温度越低，管径和壁厚越大，工作压力越高，塑料管道快速开裂的危险性越大。因此，聚乙烯管道，特别是PE100管更适宜做大口径管。使用寿命长聚乙烯管道系统的安全使用寿命为五十年以上。这已为国际标准和国外的一些先进标准是所确认。以上是PE管与钢管相比较的优点在技术上的主要优点，当然还有其他综合行造价以及施工方便、维护方便的比较，也同样具体较为明显的优势。这里我们就不再一一的描述了。正因为这样我国于1987年即把聚乙烯燃气专用料研制和加工应用技术开发列为国家“七五”科技攻关项目，而且目前我国已开始大力推广使用