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PE80 和PE100 聚乙烯燃气管的比较
—— 玉林市天然气管道选用PE100 聚乙烯管的原因分析
苏孙勇
( 玉林中燃城市燃气发展有限公司, 广西玉林537000)
【摘要】随着聚乙烯管技术应用的发展, 新材料PE100 聚乙烯燃气管也在我国得到迅速发展, 使得聚乙烯管在城市燃气输
配管网中得到了更广泛的应用。文章通过对PE80 和PE100 聚乙烯燃气管的比较, 分析了玉林市选用PE100 的原因。
【关键词】PE管; PE100; 聚乙烯管; 天然气管道; 燃气管道
【中图分类号】TE8 【文献标识码】A 【文章编号】1008- 1151(2006)02- 0109- 02
【收稿日期】2005- 11- 06

一、前言
玉林市天然气利用工程采用天然气为气源, 城区中压管网设计压力为0.2～0.4 Mpa, 根据城镇燃气输送压力分级, 属于中压A 级。由于聚乙烯燃气管具有良好的柔韧性和耐腐蚀性, 同时重量轻、施工方便、寿命长、投资小、管道的气密性较好、管道表面光滑、输送流体阻力小等优越性能,玉林市中压管网采用了大量材质为PE100 聚乙烯管。由于国内应用的聚乙烯燃气管大部分为PE80, 而PE100 的应用还比较少,现就PE80 和PE100 聚乙烯燃气管进行比较, 分析玉林市天然气
管道选用PE100 聚乙烯管的原因。
二、PE80 与PE100 聚乙烯燃气管的比较分析
( 一) 聚乙烯燃气管发展简史
聚乙烯管习惯上按照密度分为低密度及线型低密度聚乙烯( LDPE 及LLDPE) 管( 密度为0.900～0.930g/cm3) , 中密度聚
乙烯(MDPE) 管( 密度为0.930～0.940g/cm3) 和高密度聚乙烯(HDPE) 管( 密度为0.940- 0.965g/cm3) 。由于材料的不断进步,根据发展阶段和性能的不同, 产生了材料的等级分化, 密度不能反映聚乙烯作为管材的本质性能, 因此目前国际上根据聚乙烯管的长期静液压强度(MRS) 对管材及其原料进行分类和命名。长期静液压强度是指连续施加在该聚乙烯树脂制管管壁上50 年时引起管材破坏时所计算的在管壁上的环向张应力, 该值是管材结构设计的基础。聚乙烯管的工程设计概念与金属管不同, 对于金属管的设计, 广泛的使用环境温度下的屈服强度系数。而聚乙烯管与金属管不同, 它受持续应力及温度变化的影响, 因此聚乙烯管的设计应力应根据长期强度来决定, 即通过绘制恒温下应力与破坏时间的曲线来确定。根据聚乙烯管的长期静液压强度(MRS) , 国际上将聚乙烯管材料分为PE32、PE40、PE63、PE80 和PE100 五个等级。
( 二)PE80 与PE100 聚乙烯燃气管结构和混配料的比较
目前国际上使用量最大的管材树脂的MRS 值为8.0MPa(PE80 级),其树脂共聚单体含量比较高, 具有较高的长期静液压强度和耐环境应力开裂性能。而MRS 值为10MPa(PE100级)的管材树脂具有双峰型分子分布、己烯共聚物, 具有较高的密度和刚度, 很强的蠕变抵抗能力, 在提高长期静液压强度的同时, 也提高了耐慢速裂纹增长和耐快速开裂扩展性能, 并具有良好的加工性, 为提高管网输送压力、增大管道口径、扩大管道应用范围创造了条件。目前PE100 的管材使用量, 特
别是在大口径管材上的用量, 正在迅速上升。PE80 与PE100聚乙烯燃气管混配料的最低要求强度见表1:
表1 聚乙烯燃气管混配料的分类
( 三)PE80 与PE100 聚乙烯燃气管的最大允许应力的比较
根据国标《燃气用埋地聚乙烯( PE) 管道系统第1 部分: 管材》GB15558.1- 2003 中3.24 规定条件下的允许应力, 按下式
计算: σt=MDS/C
式中:MDS—— 最小要求强度(MPa);
C—— 总体使用( 设计) 系数, 燃气用埋地聚乙烯管道系
统的总体使用( 设计) 系统C≥2;
因此, PE80 和PE100 聚乙烯燃气管的最大允许工作压力就分别获得, 见表3。
由表2 中PE80 和PE100 的最低要求强度获得:
对于PE80 级: SDR11 系列管道σt=8.0 /2=4MPa,
对于PE100 级: SDR11 系列管道P=10.0 /2=5MPa。