也就是说,按防止快速裂纹增长破坏的要求决定了许用压力后,长期寿命(如20℃,50年)要求可自行得到满足;快速裂纹增长断裂韧性差的材料将遭到淘汰,不管它的长期强度性能好或坏!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!我国尚未建立监控快速裂纹增长破坏的试验装置。我国的塑料压力管标准都未涉及这一问题,这表明我国的塑料压力管水平比世界一般水平至少落后一个发展阶段!
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把不保证无毒的排水用聚氯乙烯管和管件误用到了给水管和管件等。其次是聚氯乙烯管的回收问题:聚氯乙烯和聚乙烯一样是热塑性塑料,从理论上讲都是可以利用的,但是各国的证明,旧塑料制品能回收再生的比例有限,主要的处理方式是焚烧回收能源,聚氯乙烯因为含氯,在焚烧时控制不好就可能产生有害物质,而聚乙烯仅含碳氢,焚烧后生成水和二氧化碳。特性效益断裂韧性聚乙烯具有良好的快速裂纹增长断裂韧性发生快速裂纹增长破坏时,裂纹可以100~45m/s速度快速扩展几百米至十几公里,造成长距离管路损坏,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!
PE独特的柔韧性还使其能够有效的抵抗地下运动和端载荷。从表面上看,强度和刚性方面,塑料埋地管不及水泥管及金属管道,但从实际应用看,塑料埋地管是属于"柔性管",在正确设计和铺设施工下塑料埋地管是和周围土壤共同承受负载的!所以塑料埋地管不需要达到"钢性管"一样的强度和刚性就可以满足埋地使用中的力学性能的要求。同时,聚乙烯的压力松弛特性可有效地通过形变而消耗应力,其实际轴向应力水平远比理论计算值低,而且其断裂伸长率一般都大于500%,弯曲半径可以小到管直径的20~25倍,是一种高韧性材料,对地基不均匀沉降的适应能力非常强,这些特点使其成为抵御地震、地基沉降以及温差伸缩的较为好的管道!
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例如在1995年日本神户大地震中,PE给水管及燃气管就是唯独幸免的管道系统!耐低温聚乙烯具有非常突出的耐低温性能PE管的低温脆化点为-70℃,优于其他管道!在冬季野外施工时聚氯乙烯(PVC-U)管容易脆裂,我国北京地区铺设聚氯乙烯(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!还有一个明显的佐证,为改进PP的韧性和低温耐冲击性能,可将乙烯与丙烯单体共聚制成无规共聚聚丙烯(PP-R),其一般采用iPP的工艺路线和方法,使丙烯和乙烯的混合气体进行共聚合,得到主链中无规则地分布着丙烯和乙烯段的共聚物(即PP-R管材料),PP-R管材料中的乙烯含量大多在3%左右!
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同时,挠性和重量轻及具有优良的耐刮痕能力,使之可采用多种可减轻对环境和社会生活的影响且费用经济的安装方法,如免开挖施工技术。免开挖施工技术是指利用各种岩土钻掘的技术手段,在地表不开沟(槽)的条件下铺设、更换或修复各种地下管线的施工技术。多种免开挖施工技术非常适宜采用聚乙烯管材,如铺设新管线的水平定向钻进和导向钻进法,原位更换旧管线的胀管法及修复旧管线的穿插更新内衬法及各种改进的内衬法(折叠变形法、热拔法和冷轧法)。
PE(聚乙烯)材料由于其强度高、耐腐蚀、无毒等特点,被广泛应用于给水管制造领域!因为它不会生锈,所以,是替代普通铁给水管的理想管材!PE给水管执行产品国家标准:GB/T13663!1-2017、GB/T13663。2-2018《给水用聚乙烯(PE)管道系统第2部分:管材》.管道发展我国塑料管道发展很快,质量在不断提高!其中聚乙烯PE管由于其自身独特的优点被广泛的应用于建筑给水,建筑排水,埋地排水管,建筑采暖、输气管,电工与电讯保护套管、工业用管、农业用管等.