PE波紋管相關

PE 燃氣管道運行壓力與基本特點

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        依據長期靜液壓強度( 20 ℃下,PE 管材被應用到50 a 時所具有的最小要求強度) 的大小,國際上將PE 管道材質分為PE63、PE80 和PE100。其中,PE80、PE100 分別是第二代和第三代產品,稱為中密度管( MDPE,密度為0.93 ~ 0.94 g /cm3 ) 和高密度管( HDPE,密度為0.94 ~ 0.965 g /cm3 ) 。PE80、PE100 分別指管道材質最小要求強度為8.0 MPa 和10.0 MPa。

        到目前為止,PE 燃氣管已經曆了三代,現在各地使用的PE 管產品,主要是以PE100 材質為主。它是在PE80 基礎上,進一步提高了承壓強度、耐快速開裂性能以及耐慢速開裂性能之後的一種新型材料。有信息表明,第四代PE125 管材正在研製中。

        按照標準尺寸比( SDR,即公稱外徑與壁厚之比) ,燃氣PE 管分為兩個係列: 厚壁管SDR11 與薄壁管SDR17.6。兩種規格的管材使用壓力不同,國外部分國家PE100 級PE 燃氣管道的實際使用壓力見表1( 目前國外有將PE100 的SDR11 燃氣管實際使用壓力提高至1.0 MPa 的案例 ) 。

表1 國外部分國家PE100 級PE燃氣管道實際使用壓力

國家

SDR 使用壓力/MPa
英國110.7
比利時17.60.5
法國17.60.4
荷蘭110.7
西班牙110.7


        按照國內相關標準規範的規定,我國PE 管的埋設需確保燃氣管道周圍土壤溫度不大於40 ℃,土壤溫度超過20 ℃時,最大允許工作壓力應按照規範規定予以調整。

        對於管材的使用,除了考慮工作壓力和環境溫度之外,就管材本身來說,PE 管道的快速裂紋擴展、外來的損傷、不良的焊接及應力下的慢速裂紋增長等是影響燃氣管網安全運行的關鍵因素。其中,耐快速裂紋擴展性能指標至關重要,它是衡量管道抵禦快速開裂危險發生的重要指標。

       快速裂紋擴展是指管道運行時,受外力作用如建築施工機械挖掘,或焊接不良,在內壓和積聚的流體( 如氣體) 的能量作用下,形成由應力而產生的撕裂型裂紋。裂紋沿管道縱向擴展,速度驚人,可達到150 ~ 400 m/s[3],可導致災難性事故,應設法避免。

       綜合分析表明,與鋼質管道相比較,PE 燃氣管道的主要特點有以下幾個方麵。

① 耐腐蝕。PE 為惰性材料,除少數強氧化劑外,可耐多種化學介質的侵蝕,無電化學腐蝕,不需要防腐層。

② 接口不易泄漏。PE 管道主要采用熔接連接方式,接頭與管材融為一體,接口的抗拉強度及爆破強度甚至高於管材本體,因此,一般沒有因接頭扭曲造成泄漏的情況出現。

③ 高柔韌性。對地基不均勻沉降的適應能力及抗震性能優良,斷裂伸長率較高。

④ 優良的撓性。可依據施工現場具體情況改變管道走向,施工前改變管材形狀,插入舊管後恢複原來的尺寸。

⑤ 良好的抵抗刮痕能力和抵抗快速裂紋傳遞能力。

⑥ 重量輕。PE 管密度僅為鋼管密度的0.125倍,管道使用壽命長,逾50 a。

⑦ 輸氣能力強。管道內壁平滑,摩擦係數低,內壁當量絕對粗糙度僅為鋼管的0.2 倍,可提高介質流速,增大流量。

⑧ 焊接工藝簡單,施工速度快捷,安裝費用低。

        PE 管道也有其不足之處: 如強度小,承受第三方破壞能力弱,且隻能埋地使用,不能承受較高溫度等。此外,PE 管焊接接口質量檢測手段欠缺,是當前製約PE 管應用的最大障礙之一。


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