PE管材在给排水系统实际应用的情况分析

1、PE管材在给排水系统实际应用的情况分析一、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 LDP

2、E管大量用作农用排灌管 道和工业普通管道。（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。(3) 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，

3、 在使用过程中会逐步渗出， 影响水 源。( 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 1015，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

4、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

5、。 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、 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

6、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。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。 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。7、维修方便，可以不停水、气维修和安装&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

7、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。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。11、具有良好的抵抗222刮痕能力。研究证明，PE等级的PE管 有较好的抵抗SCG的能力和耐刮痕能力。PE100级管材则具有更加出 色的抗刮痕能力。12、良好的抵抗快速裂纹传递能力。开裂是指管道发生开裂时， 裂纹以很快的速度传递，瞬间就可能使管道破坏，后果不堪设想。实 践表明，在塑料管道中的PE管抵抗裂纹传递能力比其他管道要强。正因为 PE 管具有上述优点，如耐腐蚀、

8、韧性好，刚柔相济，安 装管便等，所以被越来越多的企业所表睐。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。另外， PE 管可 作为承插管插入旧管道中用于修复、 更新管道等。 还可以大量用腐蚀 性土地，地震地区，山地，沼泽地等特殊地段的管道铺设。另一个最 大的好处是经济效益好。根据国外资料，在燃气或供水用PE管及的发达国家，PE管的安装费用一般低于钢管安装费用的 50%，而穿插 法又比PE管直接埋地法节约施工费3040%。国内燃气、供水用PE 管的

9、安装费用也显而易见要比钢管敷设工程费用低。HDPE双壁波纹管应用于排污工程更是这样，重量轻、搬运连接方便，减少人工费用 及各种吊装费用： 施工快捷， 内壁光滑， 磨阻系数小， 流量大，结垢， 减少使用中的维护工作，可直接铺在不做基础的沟槽内，连接可靠， 不会渗汛，因此经济效益和环境效益非常显著。再从管材价格上讲， 燃气、供水用PE管也有一定的优势，一般管径效益 DN160的PE管 均比钢管价格便宜，而HDPE双壁波纹管在这方面与传统管材相比优 势更加明显。当然，由于PE管材料本身的特点，PE管也有一定的弱 点，如强度低，遇到坚石，金属碰撞挤压，易引起凹坑，直至穿孔； 没有阻燃性；对最高使用压力

10、有限制；另外， PE 管堆放要求高，不 能长时间日晒雨淋，否则容易老化，降低使用寿命。在国外， 塑料管正不断代替金属或其他传统材料的管道， 发展十 分迅速。从 19801990 年的十年中除塑料管以外， 其他各种材料的管 道增长率总和不足 2，而塑料管的增长率是其他各种管道增长率总 和的 4 倍，达到 8，进入不九十年代塑料管的需求量将仍是每年 4.2的速率增长，其产值大约以每年 8的速率递增。聚乙烯管（PE）目前国内有生产企业 150余家（其中有近100 家是生产农业用管、化工管道和保护套管），年生产能力达到 50 万 吨。PE管生产规模在5000吨/年以上的企业有十余家，PE管在新敷 设的

11、城市中压燃气管网中使用率达到 30左右， 2000 年工程使用量 达到8000吨左右，PE管用于城市供水量也在逐年增加。聚乙烯管可用于城市供水管、 城市排水网和城市燃气网， 尤其是 城市燃气网用塑料管几乎全部是采用聚乙烯管； 其二，由于聚乙烯管 有较好的卫生性能和可回收性， 以及可采用热熔连接， 接头质量可靠， 施工方便， 19901998年间，聚氯乙烯管平均每年增长率是 2， PE 管平均每年增长率是 7， 1998年达到 260 万吨，美国 1997年比 1996 年增长 26，达到 37.4 万吨， 1998 年又比 1997年增长 11.9，聚 乙烯管增长速度远远高于聚氯乙烯管； 其三

12、，我国在制定国家 “十五” 化学建材及塑料管发展计划时提出， “十五”期间塑料管的推广应用 主要以PVC-U为主，在“十五”计划中，把 PE管和PVC-U管放在同 等重要的地位。并且，PE管在我国应用起步较晚，发展空间较大世界经济发达国家从 40 年代末已经开始研究聚乙烯管，并应用 于给排水及燃气工程，从 60 年代相继在给水输配系统、排水输配系 统和燃气输配系统中使用聚乙烯管， 且使用比例逐步扩大。 如英国对 聚乙烯管制使用量以 1968 年使用天然气为转折点， 使用量急剧增加， 1979年埋设的干、 支管中，聚乙烯管占 80，美国在 1983年埋设的 燃气管中有88.6%为PE管，现在国际上欧、美、日等发达国家已经 全部采用聚乙烯管道。聚乙烯管材的生产设备， 部分实现了全自动控制， 原材料能够自 动烘干加入，能自动调整模具、自动控制外径、自动控制壁厚、自动 切断或盘卷等。我国现在的聚乙烯燃气管材基础设备全部从国外进 口。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。如北京、上海、哈尔滨、成都 、重庆、广州、 深圳、无锡