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PE燃气管原材料性能是制品性能的首要保证,原材料的长期强度高,可以保证燃气管道足够长的使用寿命期间承受足够高的压力。原材料的耐高速开裂扩展能力好,可能性保证燃气管道不发生偶然性的灾难事故。这对于性要求很高的燃气行业来说,至关重要。快速开裂拓展危险随管材外径增大而增大,它使原材料耐快速开裂的能力成为发展大口径PE燃气管的关键力学性能。目前,国外已经开发出第四代PE树脂(PE100),它在第三代树脂(PE80)的基础上,将原材料的耐慢速开裂增长和耐快速开裂扩展能力大大提高。国内树脂的研制还处于第二代阶段,即主要考虑原料的长期强度,而不考虑原材料的耐快速裂扩展能力。据报导,齐鲁石化研抽的HDPE2480燃气管专用料已基本达到PE80级,但没有进行过快速开裂扩展试验,现已送欧洲进行认证,目前国内尚无厂家研制中密度HDPE烯气管材料专用料。
PE燃气管热熔连接不需要额外管件,但对管径、管材有一定的要求,要求管道外径≥90mm或壁厚>6mm,且不同材料级别、不同壁厚、熔体质量流动速率差大于规定值的管材、管件禁止使用热熔对接。热熔焊接缺点是对接比较困难,对操作人员的技术水平要求很高,且热熔焊机体积大,重量大,搬运困难,在管沟内进行热熔连接,管沟需加宽加大。PE燃气管电熔连接方法对管径、管材没有严格要求,可连接不同材料级别及不同壁厚的管材、管件。但需要额外管件,因而增加管道造价,大口径的电熔管件造价相当高。电熔焊机一般为全自动型,操作人员出错的概率相对减小,焊接质量有很好的保证。电熔焊机体积较小,易于搬运,可在管沟沟槽内进行焊接,无须对沟槽特殊处理,施工方便。
HDPE燃气管材所用的原材料几乎都使用进口原料,主要等级是PE100和PE80。国内还没有大批量生产PE燃气管HDPE燃气管专用料,一般的高密度聚乙烯的强度和硬度都要比燃气管专用料要高一些。但对管材来说,随着时间的推移会产生老化现象,其力学性能和物理性能都会发生衰减,管材将由初始的韧性破坏衰减转变为老化后的脆性破坏。对于衰变老化过程,燃气管专用料比一般的HDPE要缓慢很多。因此,目前主要使用MDPE用作燃气管专用料。在有关国际标准ISO04437-1997及GB15558.1标准中低于MDPE燃气管用料都有严格的性能指标要求,以保证在正常情况下使用寿命为50年。
聚乙烯(PE燃气管)管件分为注塑管件(又称插口管件)、焊制管件、钢塑转换管件和电熔管件(又称电熔承口管件),其中电熔管件设计和生产工艺较为复杂,它是具有一个或多个组合加热元件,将电能转换为热能,从而与管材或管件插口端共同加热熔为一体的管件,目前电熔管件根据电阻布线的方式不同有裸露式、嵌入式、封闭式和涂塑式等;无论哪种布线方式,在电熔管件设计时,都要保证承插时电阻丝不移位,国内生产厂家都应当有自己的电熔管件设计软件,可以直观的看到在电阻丝加热的过程中聚乙烯(PE燃气管)熔融达到的设计范围,经过多次实践焊接和焊接后的组合性能测试,确定电熔管件的焊接参数。管件出厂检验中的电阻是百分之百进行测量,不能用普通表测量,因达不到测量精度,应当使用电阻仪测量。还要对管件进行尺寸测量、80℃/165h的静液压强度试验和热稳定性的测试,来保证管件在应用中焊口的质量。
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