特性效益

(1)聚乙烯具有優(yōu)良的耐腐蝕性、較好的衛(wèi)生性能和較長(zhǎng)的使用壽命

聚乙烯為無(wú)惰性材料，除少量強(qiáng)氧化劑外，可耐多種化學(xué)藥品侵蝕，且不易滋生細(xì)菌。眾所周知鋼管、鑄鐵管被塑料管所取代的原因不僅是因?yàn)樗芰瞎懿谋绕漭斔�能耗低、生活能耗低、重量輕、水流阻力小、安裝簡(jiǎn)便迅速、造價(jià)低、壽命長(zhǎng)、具有保溫功能等，還因?yàn)樗芰瞎苣透�蝕、不易滋生微生物等性能優(yōu)于鋼管及鑄鐵管。

聚乙烯管材的使用壽命為50年以上，這一點(diǎn)不僅已為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外的一些先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)所確認(rèn)，而且已經(jīng)被實(shí)踐所證明。

聚乙烯能夠推廣應(yīng)用的另一個(gè)原因是因?yàn)榫勐纫蚁┤找媸艿江h(huán)境保護(hù)方面的壓力。首先是聚氯乙烯本身的衛(wèi)生性能問題：眾所周知，在正規(guī)生產(chǎn)和嚴(yán)格控制下生產(chǎn)聚氯乙烯管是可以保證衛(wèi)生性能的，容許應(yīng)用在飲用水領(lǐng)域。但是還是有人擔(dān)心在控制不嚴(yán)的地方可能會(huì)發(fā)生問題：如聚氯乙烯樹脂中氯乙烯單體的超標(biāo)，在給水用聚氯乙烯管的配方中誤用了有毒的助劑。把不保證無(wú)毒的排水用聚氯乙烯管和管件誤用到了給水管和管件等。其次是聚氯乙烯管的回收問題：聚氯乙烯和聚乙烯一樣是熱塑性塑料，從理論上講都是可以利用的，但是各國(guó)的證明，舊塑料制品能回收再生的比例有限，主要的處理方式是焚燒回收能源，聚氯乙烯因?yàn)楹�氯，在焚燒時(shí)控制不好就可能產(chǎn)生有害物質(zhì)，而聚乙烯僅含碳?xì)洌�焚燒后生成水和二氧化碳�?

柔韌性和耐刮痕

(2)聚乙烯具有獨(dú)特的柔韌性和優(yōu)良的耐刮痕的能力

聚乙烯管道系統(tǒng)的撓性有著巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。聚乙烯的撓性是一個(gè)重要的性質(zhì)，它極大的提高了該材料對(duì)于管線工程的價(jià)值。良好的撓性使聚乙烯管可以盤卷，以較長(zhǎng)的長(zhǎng)度進(jìn)行供應(yīng)，避免了大量的接頭和管件。例如在全國(guó)城市改水示范單位——南通自來(lái)水公司在一戶一表改造中選材時(shí)便充分利用了PE小口徑管材可盤卷的特性，從水表至用戶一根管材到底，中間無(wú)須管接頭，既節(jié)約了成本，又提高了工效。PE小口徑管的這種特性已得到全國(guó)各城市有水表出戶工程的自來(lái)水公司的認(rèn)可，成為其改水作業(yè)的首選產(chǎn)品。同時(shí)，撓性和重量輕及具有優(yōu)良的耐刮痕能力，使之可采用多種可減輕對(duì)環(huán)境和社會(huì)生活的影響且費(fèi)用經(jīng)濟(jì)的安裝方法，如免開挖施工技術(shù)。免開挖施工技術(shù)是指利用各種巖土鉆掘的技術(shù)手段，在地表不開溝(槽)的條件下鋪設(shè)、更換或修復(fù)各種地下管線的施工技術(shù)。多種免開挖施工技術(shù)非常適宜采用聚乙烯管材，如鋪設(shè)新管線的水平定向鉆進(jìn)和導(dǎo)向鉆進(jìn)法，原位更換舊管線的脹管法及修復(fù)舊管線的穿插更新內(nèi)襯法及各種改進(jìn)的內(nèi)襯法(折疊變形法、熱拔法和冷軋法)。

PE獨(dú)特的柔韌性還使其能夠有效的抵抗地下運(yùn)動(dòng)和端載荷。從表面上看，強(qiáng)度和剛性方面，塑料埋地管不及水泥管及金屬管道，但從實(shí)際應(yīng)用看，塑料埋地管是屬于“柔性管”，在正確設(shè)計(jì)和鋪設(shè)施工下塑料埋地管是和周圍土壤共同承受負(fù)載的。所以塑料埋地管不需要達(dá)到“鋼性管”一樣的強(qiáng)度和剛性就可以滿足埋地使用中的力學(xué)性能的要求。同時(shí)，聚乙烯的壓力松弛特性可有效地通過(guò)形變而消耗應(yīng)力，其實(shí)際軸向應(yīng)力水平遠(yuǎn)比理論計(jì)算值低，而且其斷裂伸長(zhǎng)率一般都大于500%，彎曲半徑可以小到管直徑的20～25倍，是一種高韌性材料，對(duì)地基不均勻沉降的適應(yīng)能力非常強(qiáng)，這些特點(diǎn)使其成為抵御地震、地基沉降以及溫差伸縮的最為優(yōu)秀的管道。例如在1995年日本神戶大地震中，PE給水管及燃?xì)夤芫褪俏ㄒ恍颐獾墓艿老到y(tǒng)。

耐低溫

(3)聚乙烯具有非常突出的耐低溫性能

PE管的低溫脆化點(diǎn)為-70℃，優(yōu)于其他管道。在冬季野外施工時(shí)聚氯乙烯(PVC-U)管容易脆裂，我國(guó)北京地區(qū)鋪設(shè)聚氯乙烯(PVC-U)埋地給水管試點(diǎn)工程中總結(jié)的一條經(jīng)驗(yàn)是溫度在零度以下就不適宜進(jìn)行聚氯乙烯(PVC-U)管的鋪設(shè)施工了。還有一個(gè)明顯的佐證，為改進(jìn)PP的韌性和低溫耐沖擊性能，可將乙烯與丙烯單體共聚制成無(wú)規(guī)共聚聚丙烯(PP-R)，其一般采用iPP的工藝路線和方法，使丙烯和乙烯的混合氣體進(jìn)行共聚合，得到主鏈中無(wú)規(guī)則地分布著丙烯和乙烯段的共聚物(即PP-R管材料)，PP-R管材料中的乙烯含量大多在3%左右。但改善后的PP-R耐低溫性能仍不盡人意，其脆化點(diǎn)約為-15℃，遠(yuǎn)高于聚乙烯管的脆化點(diǎn)溫度-70℃。

裂紋增長(zhǎng)斷裂韌性

(4)聚乙烯具有良好的快速裂紋增長(zhǎng)斷裂韌性

發(fā)生快速裂紋增長(zhǎng)破壞時(shí)，裂紋可以100～45m/s速度快速擴(kuò)展幾百米至十幾公里，造成長(zhǎng)距離管路損壞，發(fā)生大規(guī)模泄漏事故，以及后續(xù)的燃燒爆炸(輸天然氣)或洪水(輸水)事故。這種事故發(fā)生概率不大，一旦發(fā)生，危害極大。對(duì)塑料壓力管的持續(xù)發(fā)展來(lái)講，防止發(fā)生快速裂紋增長(zhǎng)破壞要求的重要 性已經(jīng)超過(guò)了對(duì)長(zhǎng)期壽命強(qiáng)度性能的要求。其原因?yàn)椋涸谕�一SDR(管材直徑與其厚度之比)時(shí)，計(jì)算的長(zhǎng)期壽命—長(zhǎng)期強(qiáng)度與增大管徑無(wú)關(guān)(實(shí)際上大口徑管可能比小口徑管安全)，但快速裂紋增長(zhǎng)危險(xiǎn)隨管徑增大而增加。在現(xiàn)有大品種塑實(shí)驗(yàn)方法料管中，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯管等，達(dá)到一定管徑時(shí)，由防止快速裂紋增長(zhǎng)破壞所決定的許用壓力，總是比由長(zhǎng)期強(qiáng)度問題所決定的許用壓力低。也就是說(shuō)，按防止快速裂紋增長(zhǎng)破壞的要求決定了許用壓力后，長(zhǎng)期壽命(如20℃，50年)要求可自行得到滿足;快速裂紋增長(zhǎng)斷裂韌性差的材料將遭到淘汰，不管它的長(zhǎng)期強(qiáng)度性能好或壞。如聚氯乙烯(PVC-U)燃?xì)夤芤呀?jīng)基本上全部被聚乙烯(PE)燃?xì)夤芩�取代。歐洲聚氯乙烯(PVC-U)給水管被聚乙烯(PE)管取代的趨勢(shì)已經(jīng)明朗。

我國(guó)尚未建立監(jiān)控快速裂紋增長(zhǎng)破壞的試驗(yàn)裝置。我國(guó)的塑料壓力管標(biāo)準(zhǔn)都未涉及這一問題，這表明我國(guó)的塑料壓力管水平比世界一般水平至少落后一個(gè)發(fā)展階段。

聚乙烯管道安裝

(5)聚乙烯管道安裝連接方便、可靠

聚乙烯管可以用比較方便的熱熔對(duì)接、承插方法得到可靠的、內(nèi)表面與原管材接近的牢固連接(連接處有不大的熔接凸起環(huán))，或采用專門的電熔管件連接聚乙烯管。對(duì)于小口徑管材還可以采用我們公司生產(chǎn)的卡壓式連接，連接方便可靠(此種產(chǎn)品是我們公司引進(jìn)的專利技術(shù)，廣泛應(yīng)用于我國(guó)許多水司的一戶一表工程)。聚乙烯管的熔接接頭可以承受軸向負(fù)荷而不發(fā)生泄露和脫開。

引用標(biāo)準(zhǔn)

下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。

GB/T 2918一1998 塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境(idt ISO 291：1997)

GB/T 3681-1983 塑料自然氣候曝露試驗(yàn)方法

GB/T 3682-1983 熱塑性塑料熔體流動(dòng)速率試驗(yàn)方法

GB/T 6ill-1985 長(zhǎng)期恒定內(nèi)壓下熱塑性塑料管材耐破壞時(shí)間的測(cè)定方法(eqv ISO/DP 1167：1978)

GB/T 6671.2一1986 聚乙烯(PE)管材縱向回縮率的測(cè)定(idt ISO 2506：1981)

GB/T 8804.2一1988 熱塑性塑料管材拉伸性能試驗(yàn)方法 聚乙烯管材(eqv ISO/DIS 3504-2)

GB/T 8806一1988 塑料管材尺寸測(cè)量方法(eqv 1974)

GB/T 13021～199 1聚乙烯管材和管件炭黑含量的測(cè)定熱失重法(neq 1986

GB/T 17219-1998 生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料的安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 17391-1998 聚乙烯管材與管件熱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法(eqv 1991)

GB/T 18251-2000 聚烯烴管材、管件和混配料中顏料及炭黑分散的測(cè)定方法

GB/T 18252-2000 塑料管道系統(tǒng) 用外推法對(duì)熱塑性塑料管材長(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度的測(cè)定