耐白蟻聚乙烯燃氣管道研究

胡德源，駱宏偉

（浙江地球管業有限公司，浙江富陽 311400）

燃氣是生活中必不可少的，因此燃氣各方面技術發展越來越成熟，燃氣管道的材質選擇是重點關注點。現在大部分地區采用聚乙烯作為燃氣管道的首選材質，這種材質的管道具有耐化學腐蝕性強、節約成本、降低能源消耗、使用年限長、氣密性好等特點，但是在聚乙烯燃氣管道的應用中，出現了白蟻的現象，導致管道損壞而出現燃氣漏出的現象，為改善這種現象，提高安全性，而研發出了耐白蟻聚乙烯燃氣管道。本文闡述關于耐白蟻聚乙烯燃氣管道的基本知識點、管道的抗白蟻性、管道的制作方法、管道施工的注意事項等方面，以此來全面了解耐白蟻聚乙烯燃氣管道。

1 燃氣管道出現白蟻的原因

由于聚乙烯燃氣管道大多采用的是埋地敷設，這就導致聚乙烯燃氣管道長期處于一個不見光的環境中，這為白蟻的生長提高了優勢，這是因為白蟻畏懼光芒，更喜歡過著濕潤、陰暗的隱蔽生活；由于聚乙烯燃氣管道的耐腐蝕性能非常好，因此白蟻分泌出來的蟻酸對于聚乙烯燃氣管道不會造成直接傷害，但是在白蟻尋找食物的過程中，會有咬食的習性，白蟻的這一操作就會給聚乙烯燃氣管道造成破壞，導致聚乙烯燃氣管道破損出現泄漏現象；另外，在聚乙烯燃氣管道回填或者加套管的過程中，沒有注意其縫隙和孔洞，給了白蟻有機可乘的機會，為白蟻的生存提高了方便，這就導致大量的白蟻在縫隙和孔洞里面筑巢。

2 耐白蟻聚乙烯燃氣管道基本知識

2.1 耐白蟻聚乙烯燃氣管道概念

耐白蟻聚乙烯燃氣管道的研發是建立在聚乙烯材質的特點和白蟻本身的特性基礎之上的，研發出對于防范白蟻有效的聚乙烯燃氣管道，常見兩種方式就是：第一，在聚乙烯燃氣管道的表面添加特種防白蟻劑等化學預防物，以達到防止和殺滅白蟻的效果；第二，在聚乙烯燃氣管道的表面添加尼龍繞外套、聚丙烯外保護層等物理方法，以增加聚乙烯燃氣管道的硬度和韌度，進而使得白蟻無法侵蝕聚乙烯燃氣管道。這兩種方式不僅具有防白蟻的效果，而且生產成本不高，還達到了節約能源消耗的效果，滿足我國當前節約能源、降低能源消耗政策的要求。

2.2 耐白蟻聚乙烯燃氣管道的必要性

白蟻對于聚乙烯燃氣管道造成破壞，導致聚乙烯燃氣管道出現泄漏現象，這種不僅會導致安全出現問題，因為燃氣泄漏會容易發生火災等危險事件，甚至是造成人員傷亡，而且出現燃氣泄漏后需要加派人手進行搶修處理，在此過程中還會造成人力等方面的損失，而且在搶修的過程中會導致企業、工業等盈利性產業停氣，這也造成了經濟方面的損失。總的來說，白蟻侵蝕造成耐白蟻聚乙烯燃氣管道破損的話，會造成安全、經濟、人力等方面的損失。

另外，聚乙烯燃氣管道是埋地敷設，因此聚乙烯燃氣管道受到白蟻侵蝕的過程中不容易被發現的，一般情況下，只有聚乙烯燃氣管道被徹底破壞出現泄漏才會被發現，具有非常強的隱蔽性，而且這幾年由于聚乙烯燃氣管道被侵蝕而出現燃氣泄漏的事件越來越多，因此在此背景下，白蟻對于聚乙烯燃氣管道的傷害要引起重視，因此研發出了耐白蟻聚乙烯燃氣管道。

3 檢測耐白蟻聚乙烯燃氣管道的抗白蟻性

3.1 實驗步驟

首先準備好二節DN110的普通聚乙烯燃氣管道，再準備好二節DN110的耐白蟻聚乙烯燃氣管道，同時要保證兩種不同壁厚的管道，并且將這兩類管道裁成大小一樣、邊角表面平滑、平正整齊的管道試樣。再將這兩類管道樣品分別放入鋪有硅酸鹽的空間中，再加入一定數量的白蟻，兩類管道的實驗時間為一個月，在這一個月要注意白蟻的情況，確保白蟻擁有充足的食料，如添加木材、草根等，以此來確保白蟻不會死亡，同時為了提高實驗的成功率，可以盡量每種管道進行3個及其以上的試樣。一個月期滿后，可以將同時遭受白蟻侵蝕的白蟻聚乙烯燃氣管道和普通聚乙烯燃氣管道進行比較，采取的方法是肖氏硬度測試實驗方法。

3.2 實驗結果

通過肖氏硬度測試表明，相同材質的管道，硬度越高，抗白蟻性能越高，而且明顯耐白蟻聚乙烯燃氣管道的抗白蟻性能要由于普通聚乙烯燃氣管道。總的來說，普通聚乙烯燃氣管道隨著時間的推移，管道受到白蟻侵蝕的程度會越來越嚴重，但是耐白蟻聚乙烯燃氣管道可以很好抵御白蟻的侵蝕，這能夠大幅提高耐白蟻聚乙烯燃氣管道的安全性，避免管道在使用的過程中出現損壞現象，進而出現泄漏。

4 耐白蟻聚乙烯燃氣管道制作方法

為了詳細了解耐白蟻聚乙烯燃氣管道，需要對耐白蟻聚乙烯燃氣管道的制作方法進行了解，由于耐白蟻聚乙烯燃氣管道的不同，制作的方法也豐富多樣，接下來以常見的添加聚丙烯外保護層的耐白蟻聚乙烯燃氣管道為例，講述其制作方法。

4.1 共擠工藝

聚乙烯燃氣管道加聚丙烯外保護層通常可以采用共擠工藝實現，但共擠工藝對保護層剝離強度影響較大。當內外層在一個模具中同時共擠時，保護層的剝離強度可達46N/mm。采用分步共擠工藝時，即先擠出聚乙烯內管，冷卻凝固前共擠外保護層聚丙烯層，保護層剝離強度為0.16N/mm。帶聚丙烯保護層的聚乙烯燃氣管道連接時，在熱熔或電熔連接前，必須將外保護層剝離一定長度。保護層剝離強度越高，越不易剝離，影響燃氣管道的連接效率；剝離強度越低，在運輸或安裝過程中可能出現內層與保護層分離的情況。因此，適當的剝離強度對雙層復合管的性能至關重要。實踐表明，雙層復合管在同一模具內共擠時，外保護層的剝離需要外力，對管材表面影響很大，管熔后接頭質量下降；采用分步共擠時，外層保護層附著力太小，容易與聚乙烯燃氣管道內層分離。另外，燃氣管尺寸要求高，在同一模具內共擠雙層聚乙烯燃氣管時，很難將內層聚乙烯燃氣管的尺寸精確控制在標準范圍內。因此，采用分步共擠工藝制備雙層復合管更為合理，但外層的附著力仍需改進，以提高外層保護層的剝離強度。

4.2 添加黏附力改性劑

聚乙烯與聚丙烯的相容性較差，分步共擠時聚乙烯燃氣管道的剝離強度較低，影響了聚乙烯燃氣管道的使用。所述附著改性劑能夠提高外保護層的附著性，從而有效地提高外保護層的剝離強度。保護層的剝離強度隨著附著力改性劑用量的增加而增加。這是因為附著力改性劑EPDM不僅含有大量的乙烯段，而且與內部聚乙烯段有很強的范德華相互作用；同時，它還含有大量的丙烯段，與外部保護層聚丙烯段有很強的相互作用，可以有效地提高聚乙烯與聚丙烯材料的相容性，增加了界面層的相互作用，總體性能是剝離強度的增加。在實際應用中，通過調整黏接改性劑的用量，可以獲得合適的剝離強度。根據大量實踐，當運輸過程中剝離強度大于0.2N/mm時，內外層滑移現象大幅減少；而在安裝連接過程中，剝離強度大于0.5N/mm時，用人力剝去內外層是很困難的。因此，抗白蟻雙層復合氣管的剝離強度宜控制在0.2～0.5N/mm。因此可以看出，添加3phr以上的附著改性劑是合適的。

5 耐白蟻聚乙烯燃氣管道施工注意事項

耐白蟻聚乙烯燃氣管道施工過程中，一定要注意其光面的粗糙度，要保護好管道的表面，避免管道出現損傷的情況，這樣能夠降級耐白蟻聚乙烯燃氣管道的抗白蟻能力；在進行耐白蟻聚乙烯燃氣管道回填的過程中，首先需要對管道四周回填細沙，回填高度控制在30cm左右，同時要求進行壓實處理，減少回填的空隙，能夠有效避免白蟻在回填的細砂中間建造住所，進而能夠減少白蟻侵害管道的概率；對于耐白蟻聚乙烯燃氣管道端口的封實，可以采用建筑工程中常用的中性密封膠，同時在密封處可以選擇涂灑具有防白蟻功效的藥物，進而也能夠達到相應的效果；最后在回填最上面一層土時，要注意將回填土的雜物清理干凈，比如說木材、草根等，這些都是白蟻的食料，因此一定要清理干凈。

6 結束語

隨著我國經濟的不斷發展，對于各類管道的要求越來越高，在此背景下，鋼管在燃氣管道中的應用逐漸減少，逐步采用聚乙烯燃氣管道，同時為了避免聚乙烯燃氣管道受到白蟻的侵害出現燃氣泄漏的事故，研發出了耐白蟻聚乙烯燃氣管道，它是一種添加了防白蟻保護層的燃氣管道，另外這種燃氣管道還添加了黏附力改性劑，相對于普通聚乙烯燃氣管道來說，更具安全性和可靠性，同時強度高，避免被白蟻侵害和燃氣發生泄漏現象。