伟通管业:PE给水管的耐低温和断裂韧性
日期:2021-07-30 14:59:35
聚乙烯具有(yǒu)非常突出的耐低温性能(néng)
PE管的低温脆化点為(wèi)-70℃,优于其他(tā)管道。在冬季野外施工时聚氯乙烯(PVC-U)管容易脆裂,我國(guó)北京地區(qū)铺设聚氯乙烯(PVC-U)埋地给水管试点工程中总结的一条经验是温度在零度以下就不适宜进行聚氯乙烯(PVC-U)管的铺设施工了。还有(yǒu)一个明显的佐证,為(wèi)改进PP的韧性和低温耐冲击性能(néng),可(kě)将乙烯与丙烯单體(tǐ)共聚制成无规共聚聚丙烯(PP-R),其一般采用(yòng)iPP的工艺路線(xiàn)和方法,使丙烯和乙烯的混合气體(tǐ)进行共聚合,得到主链中无规则地分(fēn)布着丙烯和乙烯段的共聚物(wù)(即PP-R管材料),PP-R管材料中的乙烯含量大多(duō)在3%左右。但改善后的PP-R耐低温性能(néng)仍不尽人意,其脆化点约為(wèi)-15℃,遠(yuǎn)高于聚乙烯管的脆化点温度-70℃。
聚乙烯具有(yǒu)良好的快速裂纹增長(cháng)断裂韧性
发生快速裂纹增長(cháng)破坏时,裂纹可(kě)以100~45m/s速度快速扩展几百米至十几公里,造成長(cháng)距离管路损坏,发生大规模泄漏事故,以及后续的燃烧爆炸(输天然气)或洪水(输水)事故。这种事故发生概率不大,一旦发生,危害极大。对塑料压力管的持续发展来讲,防止发生快速裂纹增長(cháng)破坏要求的重要性已经超过了对長(cháng)期寿命强度性能(néng)的要求。其原因為(wèi):在同一SDR(管材直径与其厚度之比)时,计算的長(cháng)期寿命—長(cháng)期强度与增大管径无关(实际上大口径管可(kě)能(néng)比小(xiǎo)口径管安全),但快速裂纹增長(cháng)危险随管径增大而增加。在现有(yǒu)大品种塑实验方法料管中,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯管等,达到一定管径时,由防止快速裂纹增長(cháng)破坏所决定的许用(yòng)压力,总是比由長(cháng)期强度问题所决定的许用(yòng)压力低。也就是说,按防止快速裂纹增長(cháng)破坏的要求决定了许用(yòng)压力后,長(cháng)期寿命(如20℃,50年)要求可(kě)自行得到满足;快速裂纹增長(cháng)断裂韧性差的材料将遭到淘汰,不管它的長(cháng)期强度性能(néng)好或坏。如聚氯乙烯(PVC-U)燃气管已经基本上全部被聚乙烯(PE)燃气管所取代。欧洲聚氯乙烯(PVC-U)给水管被聚乙烯(PE)管取代的趋势已经明朗。