隨著各國經濟的快速發展,市政建設中用於輸送(sòng)常溫(wēn)下水(shuǐ)、氣、油的流體的管道也逐漸發生了變化,通常以(yǐ)碳鋼作為管道主體,但隨著技術的不斷升級更新,大量新材料(liào)得到開發和應用。例(lì)如(rú):市政(zhèng)燃氣管(guǎn)道係統,由(yóu)於傳統管道鋼管抗腐蝕性能較低、施工難度大、造價高等因素,一直在探索追尋性能、經濟及實用性優越的管材來(lái)替代鋼管(guǎn)作為燃氣管道。這也是一直以來科(kē)學(xué)家和材料(liào)生產型企業努力和研發的方向,通過不(bú)斷的開發試驗及實用對比,終於(yú),研發出(chū)了一種新型的管材,即聚乙烯PE管材,成為替代金屬管綜合性能(néng)zui好的管材之一。

聚乙(yǐ)烯(PE)管具有:安裝快捷,性能安全可靠,使用周期較長等(děng)優勢,使(shǐ)其應用於市政燃氣工程的綜(zōng)合性價比其它各(gè)種管材(cái)中是較(jiào)高的,因此(cǐ)聚(jù)乙烯(PE)管已成為目前較為理想的燃氣埋地用管(guǎn)材,具有較(jiào)大的開發和應用前景。
1 埋地(dì)燃氣管道工程對於管材的基本要求(qiú)
燃(rán)氣管道要承受一定的壓力。燃氣泄漏將會導致爆炸、火(huǒ)災、人(rén)身傷亡(wáng),造成重大經濟損失。因(yīn)此,對燃氣管(guǎn)材的基本要求是:有足夠的機械強度(抗拉強(qiáng)度(dù)、延伸率),連(lián)接性好,具(jù)有不透氣性(xìng)。燃氣管材必須具有以下基本特性。
1.1 材(cái)料的強度性能
管道(dào)材料的強度性(xìng)能從抗拉(lā)強度極限、屈服極限、延伸率等幾個參(cān)數進(jìn)行分析。這幾個參數(shù)因材(cái)質的不同而有較大的變化,鋼管的抗(kàng)拉強度極限(xiàn)一般為335~565MPa,[1]屈服極限一般(bān)為205~480MPa,鋼的延伸率越大,其(qí)屈(qū)服極限(xiàn)越低,塑性越好,則越易焊接(jiē)加(jiā)工。
1.2 材料的斷裂韌性(xìng)
管道斷裂可(kě)分為韌性斷裂和脆性斷裂兩種。過大的拉應力和裂紋缺陷是韌性斷裂的主要原因,低溫、應力和裂紋缺陷3種條件共同作用是脆性斷裂的主要原(yuán)因。為(wéi)了防止管道在工作條件下斷裂,在管材生產和施工過程(chéng)中應注意消除管道裂紋缺陷並減小(xiǎo)外應力。
1.3 材料的可靠連接性能
要(yào)求管材在一定的連接(對焊接、熱熔、電熔連接(jiē)等(děng))工藝方法、工(gōng)藝參數和結構形(xíng)式(shì)的條件(jiàn)下,能夠獲得可靠的連接性能。
1.4 材料的抗府蝕性能
城市用燃氣一般是經過淨化的燃氣,可(kě)以不考慮管道的內壁腐蝕。室內燃氣管道長期(qī)裸露於大氣中,應考慮管材外壁(bì)的抗腐蝕能力;特別是在大氣環境比較惡劣大城市,更(gèng)應該注意此項性能。
1.5 材料的(de)溫差(chà)適應性
在惡劣環境條件下(xià),如低溫(wēn)(0~-20℃)、高溫(40℃)時,管材不發生(shēng)低溫脆裂和(hé)高(gāo)溫變形。
2 燃氣(qì)用聚(jù)乙烯(PE)管道特性(xìng)
PE燃氣(qì)管是以優質(zhì)聚(jù)乙烯樹脂為主要原(yuán)料,添加必要的抗氧劑、紫外線吸收(shōu)劑等助劑,經擠出加工而成的一種新型產品,是能夠(gòu)滿足上述要(yào)求的埋(mái)地燃氣管材之一。
2.1 聚乙烯(PE)管(guǎn)的(de)連接方式
《燃氣用(yòng)聚乙烯管道焊接技術規則》(TSG D2002-2006)推薦的(de)PE管主要有熱熔對(duì)接和電熔連接兩種方式。

(1)熱熔對(duì)接
熱熔連接原理是將兩根PE管道的配合麵緊貼在加(jiā)熱工具上(shàng)來加熱其平(píng)整的端麵直至熔融,移走加熱(rè)工具(jù)後,將兩個熔融(róng)的端麵緊靠在一起,在壓(yā)力(lì)的作用下保持到接頭冷(lěng)卻,使之成為一個整體。

(2)電熔連(lián)接
聚乙烯管電熔(róng)焊接(jiē)的(de)原理是用電熔焊機給鑲嵌在電熔管件內壁的電阻絲通電加熱,其(qí)加(jiā)熱(rè)的能量使管件和管材的連接界麵(miàn)熔融。在管件兩端的間(jiān)隙封閉後,界麵熔融區的熔融物(wù)在(zài)高溫和壓力作用下,其分子鏈段(duàn)相互擴散,當界麵上(shàng)互相擴散的深度達到了鏈纏結所必須的尺寸,自然冷卻後界麵就可以得到必要的焊接強度,形成管連可靠的焊接連接。

