PE 管管材性能探讨

发布时间：2021-12-28

　　摘要：目前中国的塑料管道正在稳步发展，其中 PE 管强劲的发展势头最为令人瞩目。PE 管的使用领域广泛，其中给水管和燃气管是其两个最大的应用市场。本文简单阐述了 PE 管的组成成分，对比分析了 PE 管的性能，最后论述了 PE 管的用途。

　　关键词：PE 管;市政管道;发展

　　1 PE 管的成分以及优点分析

　　PE 全称为 Polyethylene，是结构最简单的高分子有机化合物，当今世界应用最广泛的高分子材料，由乙烯聚合而成，根据密度的不同分为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯。低密度聚乙烯较软，多用高压聚合;高密度聚乙烯具有刚性、硬度和机械强度大的特性，多用低压聚合。高密度聚乙烯可以做容器、管道，也可以做高频的电绝缘材料，用于雷达和电视。

　　PE 管是聚乙烯管的简称，与传统金属管以及其它塑料管材相比较，具有密度低、强度与质量比高、脆给温度化低、韧性好、耐腐蚀绝缘性能好、易着色、易于施工和安装等特点、广泛应用于市政和建筑给排水、燃气、供热采暖、电线电缆穿线、农用节水灌溉和工业排污、矿山矿物输送等领域。与钢管相比，成本可降 12%左右，工作寿命长，可达 50a(钢管一般为 20a)，而且维护费用低。在国外的发达国家和地区，PE 管在城际埋地燃气管道中的占有量已达 90%以上，在供水管所占市场份额达 60%，并且国外在 PE 管材方面已经建立起了非常成熟的标准的施工规范。在我国，镀锌管逐步被禁用后，PE 管在建筑供水等领域很有竞争优势，在燃气、工业供排水、通讯、农业灌溉等领域 PE 管材也呈迅速增长的态势，但有些领域的管材标准和规范还未跟上，在一定程度上影响了 PE 管材的应用和发展。

　　PE 管的优点主要表现在如下几方面：①抗静电、阻燃性能稳定。管材的抗静电剂及阻燃剂均匀分布在聚乙烯树脂本体中，抗静电及阻燃指标不会因使用时间长而受影响。②重量轻、运输、安装方便。管材密度低(钢管的 1/8，玻璃钢管的 1/2)，重量轻，无须机械可轻松搬运，大大降低劳动强度，安装快，缩短施工周期。③耐腐蚀、不易结垢，特别适合用于井下输送含硫、含钙、含镁离子的介质，节省防腐及除垢的费用，使用寿命远远高于其他管材。④自润滑性，管材内壁光滑(内壁绝对粗糙度 k 值为钢管的 1/6)，水利特性优异，在相同管径下，比金属管道可提高输送能力 25%。⑤柔韧性。断裂伸长率≥200%，不易断裂。

　　2 PE 管与其他塑料管材的性能对比

　　2.1 PE 管性能分析 PE 管是弱的热导体，所以短时间内的加热，管子不会完全热起来，大部分的热量都损失了。不宜用于热水管道，可作生活用水供水管，但不宜作为直接饮用水供水管。PE 管的抗磨损性是非常高的，抗外力也是非常可观的，有厂家测试过一只大象从 PE 管上踩过，PE 管都不会发生断列。PE 管的耐腐蚀性能也相对来说比较好。而且 PE 管材不断的进步和更新也是 PE 管材的一大亮点， PE 管材已经经过了 3 代的进步，PE63/PE80/PE100。

　　在建筑给排水中一般用 PVC 的较多，主要是 PVC 的 MRS 大约是 PE 管的 2.5 倍到 3 倍。所以 PVC 的管材壁薄，过流面积大。PE 管用于市政管网的较多，在建筑给排水中到底是使用 PVC 还是使用 PE，要根据实际情况来区别对待。PE 管的安装相对麻烦一些，特别是大口径管，一天也就焊得 6-7 个口，焊接设备价格也贵，但它具有比较好的韧性，可以抵抗一些重载和较大的基础沉降，使用的安全性相对高些，PVC 管安装简易，价格也便宜些，但不耐重压，用于室内或人行道等无重载的场地。

　　2.2 就几种塑料管的特点和主要用途做一个比较 PE 管重量轻、韧性好，耐低温性能较好，无毒，价格较便宜，抗冲击强度高，但抗压、抗拉强度较低。连接方式为热溶焊接、法兰螺纹连接，可用于饮水管、雨水管、气体管道、工业耐腐蚀管道等。

　　①PVC 管。具有较好的抗拉、抗压强度，但其柔性不如其他塑料管，耐腐蚀性优良，价格在各类塑料管中最便宜，但低温下较脆，连接方式为粘接、承插胶圈连接、法兰螺纹连接。用于住宅生活、工矿业、农业的供排水、灌溉、供气、排气用管、电线导管、雨水管、工业防腐管等。 ②CPVC 管。耐热性能突出，热变形温度为 100℃，耐化学性能优良，连接方式为粘接、法兰螺纹连接，可用作热水管。PP 管。耐腐蚀性好，具有较好的强度、较高的表面硬度、表面光洁度，具有一定的耐高温性能，连接方式为热溶焊接、法兰螺纹连接，可用于化学污水、海水、油和灌溉的管道，也可用于室内混凝土地坪作采暖系统加热管。③ ABS 管。耐腐蚀性优良，重量较轻，耐热性高于 PE、PVC，但价格较昂贵。连接方式为粘接、法兰螺纹连接，可以用作卫生洁具用下水管、输乞管、污水管、地下电缆管、高防腐工业管道等。④PB 管。强度介地 PE 和 PP 之间，柔性介于 LDPE 和 HDPE 之间，其突出特点是抗蠕变性能(冷变形)，反复绕缠而不断，耐温，化学性能也很好，连接方式为热熔焊接、法兰螺纹连接，可用于给水管、冷热水管、燃气管、地下埋高管道等。⑤GRP 管。优良的耐腐蚀性、质轻、强度高、可设计性能好，连接方式为承插胶圈连接、法兰连接，可广泛用于石油化工管道和大口径给排水管。

　　3 PE 管材的主要用途

　　①城镇供水。PE 管具有安全、卫生、施工方便等综合优势，已经成为城镇供水的理想管材。②天燃气、煤气输送。由于 PE 管道连接可靠、性能稳定，容易施工、耐腐蚀等一系列优点，已经成为中低压天燃气输送管道的最佳选择。③食品化工领域。PE 管道具有独特的耐腐蚀性能，可用于各种酸咸盐的输送或排放，使得寿命长，成本低及维护费用低。④矿砂、泥浆输送。PE 管道具有独特的耐磨性是钢管的 4 倍，可广泛用于输送矿砂、发电厂的粉煤灰、河道清淤的泥浆等。⑤置换水泥管、铸铁管和钢管。对于城市原有铺设亽水泥管、铸铁管等进行旧管改选，可以不经过大面积开挖，直接将 PE 管插入旧管中进行更换，工程造价低，施工时间短，特别适用于老城区的管路改选。⑥园林绿化管网。园林绿化需要大量的输水管道，PE 管道成本低廉，值得大力推广。⑦市政非开挖工程：目前随着城市的发展，非开挖技术正广泛应用于各项施工中，而在非开挖工程中常用的顶管(拖拉管，牵引管)已经流行采用 PE 管。其以韧性和价格优势，在非开挖领域将得更大发展。⑧污水处理：目前很多的污水处理厂在施工中除了使用水泥外还应用 PE 管，在实际施工中，PE 管同口径流量优于其他管材，而在复杂环境中如转弯，过路等施工中，其方便性更是突出。⑨电力穿线：由于 PE 管的阻力和绝缘性能优越，加上其本身的抗压强和拉升力好，目前在很多电力穿线施工中，经常应用。——论文作者：李子臣

　　参考文献： [1]梅胜，王永峰，余显卓.聚乙烯(PE)给水管的应用探讨[J].给水排水技术动态，2003，(02).