PE管材全稱為Polyethylene,是結構最簡單的高分子有機化合物,當今世界應用最廣泛的高分子材料,由乙烯聚合而成,根據密度的不同分為高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯。低密度聚乙烯較軟,多用高壓聚合;高密度聚乙烯具有剛性、硬度和機械強度大的特性,多用低壓聚合。高密度聚乙烯可以做容器、管道,也可以做高頻的電絕緣材料,用于雷達和電視。PE管材的應用:PE管全稱HDPE高密度聚乙烯管,與傳統金屬管以及其它塑料管材相比較,具有密度低、強度與質量比高、脆給溫度化低、韌性好、耐腐蝕絕緣性能好、易著色、易于施工和安裝等特點、廣泛應用于市政和建筑給排水、燃氣、供熱采暖、電線電纜穿線、農用節水灌溉和工業排污、礦山礦物輸送等領域。與鋼管相比,成本可降12%左右,工作壽命長,可達成50a(鋼管一般為20a),而且維護費用低。在國外的發達國家和地區,PE管是城際埋地燃氣管道中的占有量已達90%以上,在供水管所占市場份額達60%,并且國外在PE管材方面憶經建立起了非常成熟的標準的施工規范。在我國,鍍鋅管逐步被禁用后,PE管在建筑供水等領域很有競爭優勢,在燃氣、工業供排水、通訊、農業灌溉等領域PE管材也呈迅速增長的態勢,但有些領域的管材標準和規范還未跟上,在一定程度上影響了PE管材的應用和發展。
PE管道的原材料為聚乙烯,它是一種高分子量的有機合成材料,其分子式為(CH-CH)。
PE管道一般采用中密度和高密度聚乙烯,該類聚乙烯既有良好的剛性,又有良好的韌性;在使用當中有較突出的優點。國際上把聚乙烯管的材料分為PE32、PE40、PE63、PE80、PE100五個等級;聚乙烯PE管道品種多樣,按管壁的結構可分為實壁管和結構壁管;按運行的壓力狀態可分為壓力管和非壓力管。壓力管是聚乙烯實壁管的主要用途。結構壁管用于非壓力管。聚乙烯管材專用料隨著聚合工藝的發展而得到不斷發展和完善。輸送給水、燃氣的最大工作壓力,也得到了不斷的提高。目前給水管道通常采用PE63、PE80、和PE100等級的中密度和高密度原材料。燃氣管道通常采用PE80、PE100等級的原料。
1、韌性、撓性好。PE管道斷裂伸長率超過500%,局部震動不會引起全部管子震動,抗震性很強。
2、耐腐蝕性能好。聚乙烯為惰性材料,可耐多種化學介質的侵蝕,不需防腐處理。土壤中的化學物質不會對管道造成降解作用,不會腐爛、生銹及被腐蝕。
3、密封性好、不泄漏。PE管道采用熱熔連接和電熔連接。保證了接口材質、結構與管體本身的同一性。其接品的抗拉強度與爆破強度均高于管道本體。可有效抵抗內壓產生的環向力及軸向的拉伸應力。密封性能良好。
4、流通力大,經濟合算。PE管道內壁光滑,不結垢。管內表面當量絕對粗糙度比值是鋼管的1/20,相同管徑,相同長度,相同壓力下PE管道的流通能力要比鋼管大30%左右。較高的輸送能力,減少了管路的壓力損失和輸水能耗,經濟優勢明顯。
5、使用壽命長。PE管道含有2.5%左右的碳黑成分,有很強的抗紫外線輻射功能,能夠在室外露天存放,使用壽命長達50年之久。
6、耐低溫能力強。PE管的低溫脆化溫度極低,可在零下40攝氏度至40攝氏度溫度范圍內使用。
7、連接方便、施工簡單。因PE管道管體較輕,搬運方便;焊接容易;聚乙烯的撓性使PE管道可以盤卷(尤其口徑小的PE管道),減少了大量的連接管件,管線較長時宜采用盤管敷設;PE管道管溝要求遠比鋼管管溝要求低。這都大大降低了施工難度和施工費用。
8、具有良好的抵抗快速裂紋傳遞能力。實踐中,有些管道發生開裂時,裂紋以很快的速度迅速擴大,瞬間就可能使管道發生幾十米甚至幾百米的破壞。國際上對塑料管道的快速裂紋傳遞進行了大量的試驗,結果表明:在塑料管道中聚乙烯PE管道抵抗裂紋傳遞的能力具有明顯的優勢。
9、衛生無毒。PE管道的衛生指標滿足使用要求,不會造成二次污染,徹底解決了管道污染水源的缺陷。
PE高密度聚乙烯管材的主要用途:
1)城鎮供水:PE管首具有安全、衛生、施工方便等綜合優勢,已經成為城鎮供水的理想管材。
2)天燃氣、煤氣輸送:PVC由于PE管道連接可靠、性能穩定,容易施工、耐腐蝕等一系列優點,成為中低壓天燃氣輸送管道的最佳選擇。
3)食品化工領域:PE管道具有獨特的耐腐蝕性能,可用于各種酸咸鹽的輸送或排放,使得壽命長,成本低及維護費用低。
4)礦砂、泥漿輸送:PE管道具有獨特的耐磨性是鋼管的4倍,可廣泛用于輸送礦砂、發電廠的粉煤灰、河道清淤的泥漿等。
5)置換水泥管、鑄鐵管和鋼管:對于城市原有鋪設亽水泥管、鑄鐵管等進行舊管改選,可以不經過大面積開挖,直接將PE管插入舊管中進行更換,工程造價低,施工時間短,特別適用于老城區的管路改選。
6)園林綠化管網:園林綠化需要大量的輸水管道,PE管道成本低廉,值得大力推廣。
7)市政非開挖工程:目前隨著城市的發展,非開挖技術正廣泛應用于各項施工中,而在非開挖工廠中常用的頂管(拖拉管,牽引管)目前比較流行用PE管,以為其韌性和價格優勢,在非開挖領域將得更大發展。
8)污水處理: 目前很多的污水處理廠在施工中除了水泥管與hdpe雙壁波紋管外還應用PE管,在實際施工中,PE管同口徑流量優于其他管材,而在復雜環境中如轉彎,過路等施工中,其方便性更是突出。
9)電力穿線:由于PE管的阻力和絕緣性能優越,加上其本身的抗壓強和拉升力好,目前在很多電力穿線施工中,經常應用。