摘 要：本文論述了聚乙烯管道的特性，今后的發(fā)展情況，及在給水領(lǐng)域中的應(yīng)用，在管道領(lǐng)域發(fā)生了一場革命性的進步，即“以塑代鋼”。高分子材料以其豐富的來源，低廉的造價以及更多金屬管的優(yōu)點，越來越多金屬管逐漸被高分子材料取代，塑料管材開發(fā)利用的深化，生產(chǎn)工藝的不斷改進，塑料管道淋漓盡致地展示其卓越性能。在這些繁多的高分子合成材料中，聚乙烯以其優(yōu)異的性能在管道領(lǐng)域里越來越得到眾多使用者的關(guān)注。

關(guān)鍵詞：聚乙烯管道；給水；應(yīng)用領(lǐng)域

1 概述

自從有人類文明以來，管道應(yīng)用就一直伴隨著人民日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之中。管道星羅棋布般地分布在城鎮(zhèn)及鄉(xiāng)村，用來輸送水、氣、石油以及各種化學(xué)物質(zhì)，滿足人類的各種需求。然而長期以來，管道所使用的材質(zhì)卻大多限于鋼、鑄鐵、鋼筋水泥、陶瓷等幾種，腐蝕、泄漏、污染等問題則不斷地危害著人們的生命健康及我們賴以生存的環(huán)境。人們每年不得不投入大量的人力、財力、物力去維修，更換因腐蝕毀壞而報廢的管道，但卻從沒從根本解決傳統(tǒng)管道的壽命問題，管道泄漏對人們生命財產(chǎn)造成的損害、危險以及對環(huán)境造成的危害依然在持續(xù)。

從上個世紀(jì)中葉開始，在管道領(lǐng)域發(fā)生了一場革命性的進步，即“以塑代鋼”。由于有機化學(xué)的發(fā)展取得了重大的突破，高分子材料的合成成功及大量生產(chǎn)，為管道的發(fā)展注入了新的活力。高分子材料以其豐富的來源，低廉的造價以及更多金屬管的優(yōu)點，越來越多金屬管逐漸被高分子材料取代，塑料管材開發(fā)利用的深化，生產(chǎn)工藝的不斷改進，塑料管道淋漓盡致地展示其卓越性能。在這些繁多的高分子合成材料中，聚乙烯（PE）以其優(yōu)異的性能在管道領(lǐng)域里越來越得到眾多使用者的關(guān)注。

2 聚乙烯管道的歷史

1933年英國ICI公司首先發(fā)現(xiàn)了聚乙烯（PE）。發(fā)展至今，聚乙烯已是由多種工藝方法生產(chǎn)的、具有多種結(jié)構(gòu)和特性及多種用途的系列品種樹脂，已占世界合成樹脂產(chǎn)量的三分之一，居第一位，聚乙烯的用途之一是可以用來生產(chǎn)管材。

聚乙烯管過去習(xí)慣上按照聚乙烯樹脂的密度劃分，分為低密度（LDPE）及線型低密度聚乙烯管（LLDPE），中密度聚乙烯管（MDPE）和高密度聚乙烯管（HDPE）。由于材料的不斷進步，密度已不能反映聚乙烯作為管材的本質(zhì)性能。經(jīng)過不斷探索，國際上逐漸對聚乙烯管材料性能的評價形成了系統(tǒng)科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)評價方法，即按照管材樹脂最低要求的長期靜液壓強度（MRS）對管材材料等級進行劃分。根據(jù)聚乙烯管的長期靜液壓強度（MRS），目前國際上將聚乙烯管材料分為PE32、PE40、PE63、PE80和PE100五個等級。

聚乙烯管應(yīng)用之初，由于能承受內(nèi)壓，根據(jù)其耐腐蝕性能和熔接接頭嚴(yán)密性好的優(yōu)點，將其用于給水管道，聚乙烯用于給水管道至今已50多年歷史。聚乙烯管近年能夠有迅速的發(fā)展，其基礎(chǔ)是由于國際上對于聚乙烯一直不斷地在研究和改進，并在材料性能上取得重大的進步。

3 聚乙烯管道的發(fā)展

聚乙烯管材材料發(fā)展，公認分為三代，即三個發(fā)展階段：第一代材料抵抗開裂性能較差，相當(dāng)于現(xiàn)在的PE63以下等級的聚乙烯管材材料，使用的壓力較低、口徑較小。二十世紀(jì)70年代末，發(fā)展出第二代HDPE，該材料定級為PE80級。幾年之后，具有較高的長期靜液壓強度和抗慢速開裂能力的MDPE用作壓力管道材料出現(xiàn)，即現(xiàn)在被稱為PE80級聚乙烯管材材料，和HDPE一樣具有MRS8.0MPa級別，同時賦予管道更好的柔性和長期性能。從此以后，MDPE快速占領(lǐng)了輸水和燃氣輸送的管道市場。20世紀(jì)80年代末出現(xiàn)的被稱為第三代聚乙烯管材料PE100，這種優(yōu)異的性能為提高管網(wǎng)輸送壓力、增大管道口徑、擴大管道應(yīng)用范圍創(chuàng)造了條件，使大口徑聚乙烯管的使用也具有了優(yōu)勢。目前國外新一代的聚乙烯管材原料PE125正在開發(fā)研制中，但尚未實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

通過長期使用的實踐證明， 要確保PE管道能適應(yīng)多變的工況條件并保障其運行安全可靠，從原料到管材都必須具良好的長、短期性能，包括拉伸應(yīng)力、斷裂伸長率、機械強度、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性、耐候性及長期靜壓強度等。為此，很多國家及各種組織都制定了一系列有關(guān)PE原料、管材性能要求及檢驗方法、管材管件設(shè)計準(zhǔn)則、規(guī)格、檢驗要求及方法、施工等的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，有效地推動了PE管道的發(fā)展及應(yīng)用。到今天為止，PE管道已被廣泛地應(yīng)用于氣體輸配、市政給水、工業(yè)供水、油田生產(chǎn)、灌溉、污水排放及化工等各個領(lǐng)域。

目前，國內(nèi)引進了相當(dāng)數(shù)量的國際一流聚乙烯管道產(chǎn)品生產(chǎn)線，掌握了聚乙烯管道的生產(chǎn)與使用技術(shù)，形成了相當(dāng)規(guī)模的生產(chǎn)能力。國內(nèi)石化行業(yè)也開始對聚乙烯管道專用原料進行了大量的開發(fā)工作，引進國外合成工藝技術(shù)，并開始按照國際標(biāo)準(zhǔn)要求對管材原料進行定級。國外使用聚乙烯給水管道系統(tǒng)的成熟經(jīng)驗，也為我國快捷、安全、經(jīng)濟地推廣聚乙烯管道奠定了良好的基礎(chǔ)。經(jīng)過幾年的推廣應(yīng)用，聚乙烯管道在市政給水領(lǐng)域已開始逐步采用，并呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢。

4 聚乙烯管道的特性

聚乙烯管道材料具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐老化及抗環(huán)境應(yīng)力脆裂性能，使用溫度范圍寬、承壓能力好，韌性好，并且有良好的物理機械性能。

與鋼管、鑄鐵管相比，聚乙烯管道圓滿地解決了腐蝕和接頭泄漏兩大難題。聚乙烯管道系統(tǒng)具有以下一系列優(yōu)點：連接可靠、不泄漏，耐腐蝕性好，良好的衛(wèi)生性能，低溫抗沖性好，使用壽命長，耐磨性好，高韌性，抗應(yīng)力開裂性好，聚乙烯管道具有良好的抵抗刮痕能力，良好的快速裂紋傳遞抵抗能力，密度小、重量輕、運輸、安裝方便，安裝管道系統(tǒng)成本低、綜合造價低、維護使用成本低。由于與眾不同的施工特點，往往為用戶帶來巨大的經(jīng)濟效益。因此PE管道應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛。

5 聚乙烯管道的應(yīng)用領(lǐng)域

由于聚乙烯管道的優(yōu)越性能，不僅可以用作自來水、天然氣等的輸配管道，也可作為化學(xué)介質(zhì)、腐蝕性廢水、污水、礦渣、泥漿等介質(zhì)的長期輸送管道。從使用方式上，HDPE管道可以埋設(shè)、地面敷設(shè)、水中管路以及對舊管道進行穿插更新。

自來水管道， 燃氣輸送管道，排污管道，工業(yè)用管道。因HDPE具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，因此可廣泛用于化學(xué)、食品、石化、釀造、飼料、制藥、造紙的料液輸送和工業(yè)用水管路， 疏浚及礦用管道，等其它用途。另外，HDPE管道可用作低壓排灌管路；地下或建筑物內(nèi)外的電通訊線路、電力電纜的保護套管、保溫套管等等。

6 聚乙烯管道是市政供水的理想選擇

我國城市供水行業(yè)選擇市政給水管材的基本原則是：a 能承受要求的內(nèi)壓和外荷載； b 使用性能可靠，維修工作量少，施工方便；c 使用年限長；內(nèi)壁光滑，輸水能力基本保持不變；d 造價低。聚乙烯管道可以說完全滿足這些要求。聚乙烯管重量輕，PE管連接可靠，系統(tǒng)嚴(yán)密，基本上屬零泄露；PE管網(wǎng)的正常運行、維護和保養(yǎng)費用低；PE管在額定溫度、壓力下可安全使用50年，其社會效益更是不言而喻。城市供水要求提高供水水質(zhì)，提高供水安全可靠性，降低能耗，降低漏耗和降低藥耗。通過對聚乙烯管道特性的分析及與其他類管道的比較，可以認為聚乙烯管道比較理想地解決了上述問題。

聚乙烯管道系統(tǒng)是主要由管材、管件以及其他配套產(chǎn)品構(gòu)成的。聚乙烯管材的生產(chǎn)在擠出生產(chǎn)線上進行，目前先進的擠出生產(chǎn)線基本上實現(xiàn)了全自動控制，能夠自動上料、自動計量進料、自動切割和卷曲，產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定，生產(chǎn)效率明顯提高。

7 結(jié)論

綜上所述，聚乙烯管道所具有的優(yōu)越性能使之成為市政給水管網(wǎng)的最佳選擇。選用聚乙烯給水管道，將使我國給水管網(wǎng)可迅速達到國際管網(wǎng)的先進水平，既有利于經(jīng)濟建設(shè)，又有利于提高中國人民的生活質(zhì)量和健康水平。今后在推廣應(yīng)用過程中，只要充分了解聚乙烯管道的特性，熟練掌握聚乙烯管道的連接施工技術(shù)，不斷完善管件品種規(guī)格，聚乙烯管道在我國市政給水領(lǐng)域的應(yīng)用前景將是一片光明。

作者簡介

孫增印（1974-）女，籍貫：山東省濟南 現(xiàn)職稱：館員，學(xué)歷：大本 研究方向：檔案管理。