聚乙烯管（PE管）技術(shù)發(fā)展與展望

李同華 邢士波 王相民 何慶坤

（山東龍泉管道工程股份有限公司，山東 淄博 255000）

1 概述

目前，隨著“西氣東輸”等重大工程的實(shí)施，作為連結(jié)油氣等資源和人們?nèi)粘Ｉ畹募~帶，管道運(yùn)輸以其高效低耗﹑安全可靠的優(yōu)勢，愈加受到人們的重視。隨著當(dāng)前管道市場的發(fā)展，聚乙烯管在管道市場上占有一席之地，聚乙烯管的使用領(lǐng)域日益廣泛，其中給水管和燃?xì)夤苁瞧鋬蓚€最大的應(yīng)用市場，國際上把聚乙烯管分為五個等級，即PE32﹑PE40﹑PE63﹑PE80﹑PE100。 從1982年起，我國開始使用高密度聚乙烯燃?xì)夤?，聚乙烯管材的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，從PE63﹑PE80到第三代聚乙烯PE100，相對于PE80，第三代聚乙烯具有很多優(yōu)點(diǎn)，管壁硬度更大﹑不易劃傷，管壁更薄﹑流通量大，質(zhì)量輕﹑施工方便，耐壓性能更強(qiáng)，更經(jīng)濟(jì)。

2 接頭連接方式

聚乙烯管的連接，是整聚乙烯管安裝過程中最重要的工序，連接技術(shù)的優(yōu)劣，直接關(guān)系到燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效果和使用壽命。實(shí)踐證明，聚乙烯管最易損壞和泄露的部位，就是管道接口，聚乙烯管連接方式與金屬管道相比不同，比如鋼管一般采用傳統(tǒng)連接方式，主要有焊接或法蘭連接，聚乙烯管的管件連接形式有3種。

首先是熱熔承插連接。用專用帶胎膜的加熱板將被焊件加熱，當(dāng)內(nèi)表面到規(guī)定溫度后，將外表面加熱件插入內(nèi)表面加熱件中去，冷卻后產(chǎn)生一個新的接口。

其次是電熔連接。管件本身有電子發(fā)熱元件，當(dāng)給發(fā)熱元件通過一定時間的控制電流，管材管件連接部位被熔化。從而形成牢固的的接口。

最后是熔對接連接。將加熱板在對好的兩端加熱一定時間后抽掉加熱板，將要焊的兩端在一定壓力下迅速對接一起，直到接口冷卻下來。

聚乙烯管本身采用熔接連接，本質(zhì)上保證了接口材質(zhì)﹑結(jié)構(gòu)與管體本身的統(tǒng)一性，實(shí)現(xiàn)了接頭與管材的一體化。其接口的抗拉強(qiáng)度與爆破強(qiáng)度均高于管材本體，可有效抵抗內(nèi)壓力產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力軸向應(yīng)力。因此，與其他機(jī)械接頭相比，密封性能相對良好。另外聚乙烯管具有很好的耐腐蝕性能，使用壽命長，可耐多種化學(xué)介質(zhì)的侵蝕，不需防腐處理。聚乙烯管同時也是一種高韌性管材，對管基礎(chǔ)不均勻沉降和錯位的適應(yīng)能力非常強(qiáng)，抗震性好。聚乙烯管道重量輕，為鋼管的1/8，施工方便，從而降低工人的勞動強(qiáng)度，所以在可以預(yù)期的未來，聚乙烯管會得到較為廣泛的應(yīng)用。

3 聚乙烯管發(fā)展

聚乙烯管材早在上個世紀(jì)50年代后期國外就已經(jīng)應(yīng)用于輸水，60年代后期開始應(yīng)用于燃?xì)廨斔?，至今已有?0年的歷史。美國1960年以后開始鋪設(shè)聚乙烯管，70年代后新鋪設(shè)的燃?xì)夤?0%都是聚乙烯管。1985年國際慕尼黑會議上通過了ISO/DIS4437B國際標(biāo)準(zhǔn)，聚乙烯管在燃?xì)庵械氖褂靡驯淮蠖鄶?shù)國家所認(rèn)可，聚乙烯管從管材選用，成型，管道焊接，施工以及對焊接工人的要求和管道的一定行政管理都列入到各種規(guī)范之內(nèi)，使聚乙烯管的應(yīng)用成為完整的系統(tǒng)工程。發(fā)達(dá)國家聚乙烯管的鋪設(shè)量占新鋪設(shè)燃?xì)夤艿赖?0%以上。

我國自上世紀(jì)七十年代初即開始生產(chǎn)聚乙烯管，八十年代初，在改革開放的形勢下，迎來了以聚乙烯管道代替鋼管用于燃?xì)廨斉涞男聲r期。1995年，國家技術(shù)監(jiān)督局﹑建設(shè)部分別頒發(fā)了聚乙烯燃?xì)夤懿末p管件的國家標(biāo)準(zhǔn)和工程技術(shù)的行業(yè)規(guī)程。后來建設(shè)部等5個部﹑局于1997年及1999年兩次聯(lián)合發(fā)布的有關(guān)化學(xué)管材的發(fā)展規(guī)劃和推進(jìn)化學(xué)建材產(chǎn)業(yè)化的文件中要求：推廣應(yīng)用硬聚氯乙?。║PVC）﹑聚乙烯（PE）﹑玻璃鋼夾砂管（RPMP）﹑塑料金屬復(fù)合管等；大力開發(fā)新型復(fù)合改性塑料供水管。經(jīng)過近些年的發(fā)展，聚乙烯燃?xì)夤艿涝趪鴥?nèi)得到已大面積的推廣應(yīng)用，成為市政中低壓燃?xì)夤艿赖闹饕贩N。

近年我國在新疆等地都開發(fā)出儲量較大的天然氣田，國家正在建設(shè)跨越全國的天然氣輸送管網(wǎng)，根據(jù)相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范，一般長途輸送天然氣的高壓主干線采用大直徑的高強(qiáng)度鋼管，但是天然氣輸送到各個地區(qū)后分送到用戶的中壓鋪設(shè)燃?xì)夤芫W(wǎng)主要應(yīng)用聚乙烯管，這里可以預(yù)見的是聚乙烯管將會得到廣泛的應(yīng)用。

4 聚乙烯管發(fā)展展望

聚乙烯管的發(fā)展，立足積極吸收國外先進(jìn)技術(shù)，走引進(jìn)﹑消化吸收和自主開發(fā)相結(jié)合的道路，提高聚乙烯管加工設(shè)備和模具的制造水平，在提向國產(chǎn)聚乙烯管主機(jī)設(shè)備的機(jī)電儀一體化水平﹑制造精度﹑可靠性，同時加大我們本行業(yè)的創(chuàng)新力度，根據(jù)市場的需求，大力開發(fā)新品種。比如國內(nèi)出現(xiàn)的新型 PVC/FRP/PE 復(fù)合管是針對煤礦抽放瓦斯領(lǐng)域開發(fā)研制的一種抽放瓦斯專用管道，它由三層結(jié)構(gòu)纏繞粘結(jié)復(fù)合而成，從內(nèi)到外依次為空心層﹑加強(qiáng)層﹑韌性層，聚乙烯（PE）材料制成。由于瓦斯管在運(yùn)輸安裝和礦井下使用時，難免發(fā)生碰撞，導(dǎo)致管道表面刮傷甚至開裂，影響管道使用壽命。聚乙烯材料韌性大﹑抗沖擊的優(yōu)良性能很好地解決了這一問題，既能抵抗外界磕碰等沖擊，又很好的保護(hù)了內(nèi)部的加強(qiáng)層和空心層，使管道整體性能得以提高。作為生產(chǎn)企業(yè)也需要與協(xié)會和主管部門要密切合作，重視研新技術(shù)，也要加大推廣聚乙烯管應(yīng)用的力度。

結(jié)語

隨著管道技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，目前，國內(nèi)已從過去單一型管材發(fā)展到多元管材，因此如何正確合理應(yīng)用適宜管材，既保證其運(yùn)行功能，延長使用壽命，又能降低造價具有重要意義，其中聚乙烯管具有耐腐蝕和施工速度快等優(yōu)勢，相信在不久的將來會越來越為管道輸送行業(yè)所接受，并推廣使用。

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