丁建華
概 述
一九三三年英國(guó)發(fā)現(xiàn)聚乙烯(PE)材料，一九五六年美國(guó)將其最早使用于城市燃?xì)廨斉漕I(lǐng)域，在國(guó)外已有半個(gè)多世紀(jì)。目前，已占到歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家的百分之九十。我國(guó)從上世紀(jì)八十年代開(kāi)始引進(jìn)、消化、吸收的研究和試用，至今有了二十多年歷史，在城市燃?xì)廨斉涔こ讨械玫綇V泛應(yīng)用。
聚乙烯管道的特點(diǎn)
發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)资甑难芯亢褪褂媒?jīng)驗(yàn)證明，聚乙烯埋地燃?xì)夤艿烙衅洫?dú)特的可靠性、安全性、方便性和經(jīng)濟(jì)性，在一九八八年國(guó)際煤聯(lián)配氣委員會(huì)會(huì)議上得到與會(huì)委員們的公認(rèn)。我國(guó)城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涔艿赖膲毫Ψ譃楦邏?、中壓和低壓，而用量最大的城?zhèn)集輸管道和庭院管道的壓力等級(jí)絕大多數(shù)在中、低壓范疇，且埋地敷設(shè)。所以，聚乙烯埋地燃?xì)夤艿琅c我國(guó)大量使用的金屬管道比較，有明顯的優(yōu)勢(shì)。
1、聚乙烯管道具有一定的強(qiáng)度。其長(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度在20攝氏度、9兆帕條件下大于100小時(shí)，能承受一定的內(nèi)、外壓力。
2、聚乙烯管道具有很好的韌性。它的斷裂伸長(zhǎng)率一般大于500%，對(duì)管基不均勻沉降的適應(yīng)能力非常強(qiáng)。具有優(yōu)異的抗沖擊、耐扭曲能力。是一九九五年日本神戶大地震中唯一未被破壞的管道。
3、聚乙烯管道具有穩(wěn)定的化學(xué)性能。聚乙烯為惰性材料，除少數(shù)強(qiáng)氧化劑以外，可耐多種化學(xué)介質(zhì)腐蝕。分別在5%氯化鈉、5%硫酸、10%氫氧化鈉溶液中浸泡24小時(shí)，無(wú)明顯被腐蝕現(xiàn)象。同時(shí)，它有突出的電絕緣性，極耐電化學(xué)腐蝕，不需要防腐。
4、燃?xì)庥镁垡蚁┕艿谰哂辛己玫目估匣?。聚乙烯吸收太?yáng)光紫外線后其延伸率、沖擊強(qiáng)度等物理性能大大降低的現(xiàn)象叫老化。由于嚴(yán)格按要求敷設(shè)在地下，有效的防止了太陽(yáng)光照射，而普遍采用的黑色具有較強(qiáng)的紫外線吸收能力，可以較好的防止聚乙烯管物理性能降低。
5、具有良好的快速裂紋傳遞抵抗能力。管道的快速開(kāi)列是一種偶發(fā)事故，但其后果是災(zāi)難性的。近年來(lái)， 據(jù)國(guó)際專家研究，在常用的塑料管材中，聚乙烯抵抗裂紋快速傳遞能力名列前茅。多年里，聚氯乙烯水管、氣管均未發(fā)現(xiàn)快速開(kāi)裂事故，實(shí)際使用中尚未發(fā)現(xiàn)聚乙烯燃?xì)夤艿目焖匍_(kāi)裂。
6、聚乙烯管道內(nèi)壁光滑，絕對(duì)粗糙度僅為鋼管的1/20。相同條件下輸氣時(shí)可降壓力損失，壓力降等相同的情況下可比鋼管的輸送能力大30%左右。
7、聚乙烯材料具有良好的可焊性。聚乙烯屬熱塑型材料，管道一般采用對(duì)口熱熔連接或承插電熔連接，從本質(zhì)上保證了接口材質(zhì)、結(jié)構(gòu)與管體本身同一性，實(shí)現(xiàn)了接頭與管材的一體化，連接時(shí)相當(dāng)于二次加工。試驗(yàn)證明，接口的抗拉強(qiáng)度和爆破強(qiáng)度均達(dá)到或超過(guò)管材本體，極少發(fā)生泄漏和斷裂。
8、聚乙烯管道施工、維修方便。材料輕，僅鍍鋅管的八分之一；具有優(yōu)良的撓性，Dn63以下可盤卷；抗刮痕能力強(qiáng)，可插管敷設(shè)，便于運(yùn)輸、安裝和維修。
9、聚乙烯埋地管道具有優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性。中、高密度聚乙烯管道生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)成熟，配套的管件、閥門齊全，材料費(fèi)低，施工快捷方便，工程質(zhì)量容易保證，使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)費(fèi)用少。
應(yīng)用現(xiàn)狀與前景
隨著國(guó)際技術(shù)、材料、設(shè)備引進(jìn)和我國(guó)的試驗(yàn)、研究、應(yīng)用、推廣，聚乙烯管道在我國(guó)城市燃?xì)廨斉涔こ痰膽?yīng)用條件日益成熟。
國(guó)家高度重視，制定了一批法規(guī)。國(guó)家科委一九八六年將其列入“七五”攻關(guān)項(xiàng)目。建設(shè)部先后制定、發(fā)布了一批國(guó)家（行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定：GB15558.1—1995《燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁┕懿摹?、GB15558.2—1995《燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁┕芗贰JJ63—95《聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程》；《國(guó)家化學(xué)建材“十五”計(jì)劃和二 0一 0年發(fā)展計(jì)劃綱要》，建設(shè)部令10號(hào)《建設(shè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用新技術(shù)管理規(guī)定》，二 0 0二年修訂后的《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》5.3.1條特別指出中壓和低壓燃?xì)夤艿酪瞬捎镁垡蚁┕艿?，為聚乙烯材料在我?guó)燃?xì)庑袠I(yè)的應(yīng)用推廣提供了法規(guī)依據(jù)和科學(xué)基礎(chǔ)。
引進(jìn)消化國(guó)外技術(shù)、設(shè)備，形成一定生產(chǎn)規(guī)模。聚乙烯燃?xì)夤軐Ｓ昧系膰?guó)產(chǎn)化研究獲得進(jìn)展，上海石化、燕山石化、齊魯石化等幾個(gè)大廠家生產(chǎn)的中、高密度聚乙烯燃?xì)夤軐Ｓ昧?，已通過(guò)瑞典國(guó)家測(cè)試和鑒定研究院的長(zhǎng)期性能認(rèn)證。引進(jìn)與國(guó)產(chǎn)相結(jié)合，國(guó)內(nèi)幾十個(gè)廠家建成了百余條自動(dòng)化管道擠出生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力三萬(wàn)多噸，可生產(chǎn)Dn20—400、SDR11和SDR17.6的中、高密度聚乙烯燃?xì)夤軐Ｓ霉艿溃⑿纬闪讼嗯涮椎墓芗a(chǎn)能力。為我國(guó)燃?xì)饩垡蚁┕艿目焖侔l(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。
二十多年的試用、宣傳、推廣，得到了更多城市燃?xì)馄髽I(yè)的認(rèn)可。我國(guó)從八十年代初上海開(kāi)始聚乙烯燃?xì)夤艿难芯吭囉?，八七年列為?guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目，九十年代的一系列國(guó)標(biāo)出臺(tái)，聚乙烯管在城市燃?xì)廨斉涔こ痰膽?yīng)用不斷提速，用量每年以20%的速度遞增。。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，二 0 0 0年達(dá)到一萬(wàn)多噸，目前新建和改擴(kuò)建的城市燃?xì)饧?、庭院管道中，聚乙烯管占到?0%。預(yù)計(jì)，隨著我國(guó)聚乙烯燃?xì)鈱Ｓ迷?、管材管件的研究深入和產(chǎn)能擴(kuò)大，工程應(yīng)用技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的不斷總結(jié)提高，規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的修訂完善，在二0一0達(dá)到90%，接近發(fā)達(dá)國(guó)家水平。
應(yīng)用的體會(huì)
我司的聚乙烯燃?xì)夤軕?yīng)用，從潼南縣江北新城天然氣集輸和庭院管道工程開(kāi)始。二 0 0 0年在南北干道埋設(shè)了第一條PE80、SDR11、Dn110的集輸管道，在兩個(gè)安置小區(qū)埋設(shè)了PE80、SDR11、Dn32—65的庭院管道，并一次試用成功。此后，在整個(gè)江北新城、涼風(fēng)埡新區(qū)、田家、太安、上和、群力的天然氣集輸管道和庭院管道工程中全部推廣，近兩年占到整個(gè)新建和改造天然氣管道的60%以上。六年的實(shí)踐證明，其綜合性能超過(guò)老縣城使用的無(wú)縫鋼管。
1、適應(yīng)能力強(qiáng)。淺丘地形上建城，有的是硬石頭，有的是數(shù)十米深的回填土，管道大多埋設(shè)在初步形成的人行道和尚未硬化的庭院，后期的沉降不可避免。至今未發(fā)現(xiàn)一處因地形變化而拉裂。
2、密閉性好。使用六年來(lái)，沒(méi)有一處非人為損壞的泄漏。降低了輸差，減少了維護(hù)修理工作量。
3、施工方便。不防腐，好搬運(yùn)，聯(lián)結(jié)易，勞動(dòng)強(qiáng)度低，驗(yàn)收簡(jiǎn)便。
4、費(fèi)用節(jié)約。管徑愈小價(jià)差愈大，平均價(jià)格低50%左右。
聚乙烯管與無(wú)縫鋼管的工程費(fèi)比較表（2—1）
規(guī)格
無(wú)縫鋼管（元/米）
聚乙烯管（元/米）
比值
（%）
管材
輔材
防腐
施工
合計(jì)
管材
施工
合計(jì)
32
15.99
0.34
6.00
2.90
25.23
5.32
0.50
5.82
23.07
40
20.47
0.36
7.41
3.10
31.34
8.17
0.80
8.97
28.62
50
26.06
0.46
9.43
3.10
39.05
12.73
1.00
13.73
35.16
63
33.34
0.46
11.88
3.70
49.36
19.76
1.30
21.06
42.67
89
52.98
0.81
16.77
15.89
86.45
39.71
1.60
41.31
47.78
108
61.56
1.11
20.36
18.47
101.50
59.44
2.00
61.44
60.53
159
135.8
2.01
32.91
40.75
211.51
127.30
5.00
132.30
62.55
注：1、主材無(wú)縫鋼管單價(jià)Dn50以下按6500元/噸，Dn50以上按6000元/噸；聚乙烯管按現(xiàn)行的市場(chǎng)價(jià)；
2、輔材按95定額，聚乙烯管略去；
3、無(wú)縫鋼管防腐按60元/平方米；
4、施工費(fèi)鋼管按主材的30%，聚乙烯管按主材的15%；
為了保證質(zhì)量，在應(yīng)用中注意以下幾點(diǎn)：
1、嚴(yán)把選材關(guān)，盡量保證同質(zhì)。管材要選規(guī)模大一點(diǎn)的專業(yè)廠家，管件要選管材廠或管材廠指定配套生產(chǎn)的，并盡量同批次。
2、嚴(yán)格施工關(guān)。管溝深度要“足”，焊接面要“潔”，接口溫度要“勻”，管周填土要“細(xì)”、實(shí)。
3、注重轉(zhuǎn)換點(diǎn)。鋼塑轉(zhuǎn)換埋地部分可提高防腐等級(jí)。
4、詳細(xì)做標(biāo)示。以地面標(biāo)志樁、標(biāo)志磚（蓋）為主，地下示蹤帶等為輔。
實(shí)踐證明，聚乙烯燃?xì)夤茉诔擎?zhèn)燃?xì)饧敗⑼ピ郝竦毓艿拦こ讨械膽?yīng)用是成功的，我們將不斷總結(jié)完善，繼續(xù)推廣應(yīng)用。
存在的問(wèn)題
燃?xì)饴竦鼐垡蚁┕茈m然性能優(yōu)越，已被愈來(lái)愈多的燃?xì)馄髽I(yè)所接受，但要在城市燃?xì)夤こ讨衅占?，還存在諸多急需解決的問(wèn)題。
一是燃?xì)鈱Ｓ镁垡蚁┰系膰?guó)產(chǎn)化問(wèn)題。由于核心技術(shù)的掌握、企業(yè)投入產(chǎn)出等原因，目前我國(guó)聚乙烯原料中低、中密度比例大，適合于城市燃?xì)夤艿闹?、高密度料很少，基本靠進(jìn)口。國(guó)產(chǎn)料在擠出性能、機(jī)械性能和耐蠕變等方面都存在差距，影響使用壽命。正規(guī)廠家用進(jìn)口料產(chǎn)品成本高，部分企業(yè)將普通拉絲級(jí)聚乙烯用于生產(chǎn)燃?xì)夤?，?yán)重影響管材質(zhì)量。
二是生產(chǎn)方面的問(wèn)題。生產(chǎn)管道的擠出設(shè)備基本是外引進(jìn)，雖然生產(chǎn)線多，但只有少數(shù)廠家擁有自動(dòng)化程度較高的設(shè)備，多數(shù)不能自動(dòng)烘干，自動(dòng)加料，自動(dòng)測(cè)試調(diào)整厚度，自動(dòng)切段或盤卷，連續(xù)穩(wěn)定性差且多數(shù)規(guī)模小。另外，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，突出反應(yīng)在主要生產(chǎn)廠家的管材和管件配套上，普遍存在重管材輕管件，而許多小企業(yè)生產(chǎn)的管件又存在許多質(zhì)量問(wèn)題，嚴(yán)重影響連接質(zhì)量。
三是推廣應(yīng)用方面。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范滯后，如燃?xì)鈱Ｓ镁垡蚁┥a(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及施工圖、概算預(yù)算定額等缺乏。受原料進(jìn)口價(jià)格、利潤(rùn)等影響，生產(chǎn)企業(yè)普遍重普通輕專用，缺乏推廣力度。由于安裝技術(shù)和國(guó)內(nèi)應(yīng)用時(shí)間短等原因，部分燃?xì)馄髽I(yè)對(duì)其長(zhǎng)期可靠性存在疑慮，不敢大面積應(yīng)用。
（作者系重慶中民燃?xì)庥邢薰究偨?jīng)理）
