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第二章 PE管道产品标准及测试技术 一、聚乙烯管道的产品的分类 1、管材 聚乙烯管可分实壁管和结构壁管两类，在这里主要是讨论实壁管。实壁管既可用作压力管，也可作非压力管，按照聚乙烯材料的特性对聚乙烯实壁管进行分类。 （1）根据树脂密度分： 按照聚乙烯树脂的密度将聚乙烯管分为低密度聚乙烯管及线型低密度聚乙烯（LDPE及LLDPE）管，中密度聚乙烯管（MDPE）和高密度聚乙烯管 (HDPE)其密度见表1 类别 LDPE.LLDPE MDPE HDPE 密度g/cm3 0.91-0.925 0.925-0.941 0.941-0.965 (2) 根据材料的长期静液压强度等级分: 根据聚乙烯材料最小长期静液压强度要求，对管材及其原料进行了分类和命名,分为PE32、PE40、PE63、PE80和PE100五个等级。目前输送燃气采用PE80和PE100等级的中或高密度聚乙烯，给水管道采用PE63、PE80和PE100等级的中或高密度聚乙烯管，PE32和PE40等级的低密度聚乙烯管道或线型低密度聚乙烯管道常用于灌溉。 2、管件 （1）根据管件的生产方式不同，可将管件分为注塑管件及焊制管件两大类； （2）根据连接方式可分为三类：熔接连接管件、机械连接管件、法兰连接管件，其中，熔接连接管件又分为三类：电熔连接管件、插口管件、热熔承插连接管件。电熔连接管件又分为电熔承口管件、电熔鞍型管件。 除热熔承插管件专用于给水系统外，其它管件均适用燃气与给水系统。 二、聚乙烯管道的特点： 1、熔接接头不泄漏：聚乙烯管道主要采用熔接连接，保证了接口材质、结构与管件本身的同一性，实现了接头与管材的一体化。 2、具有良好的耐化学腐蚀性：作为一种典型的惰性材料，不会受大多数的化学物质腐蚀，在施工程中可节约管道的防腐工序。 3、具有良好的抗刮痕能力：在管道施工中，管道表面的刮痕是难以避免的，而PE材料具有良好的抗刮痕能力，可以有效的防止刮痕痕造成材料的应力集中，引起管道的破裂。 4、具有良好快速裂纹传递抵抗能力。 管道的快速开裂是指管道发生开裂时，裂纹以很快的速度增长，瞬间就可能使管道破坏。实践表明，在常用的塑料管道中，PE管抗裂纹快速传递的能力名列前茅。 如UPVC的动态断裂韧性KD为1.8MNm-3/2，PP-R的KD为1.8MNm-3/2 ，而PE80的KD为2.9MNm-3/2，PE100的KD则高达3.8 MNm-3/2。 三、原材料的性能要求 原材料性能是制品性能的首要保证。原材料的长期强度高，可以保证管道在足够长的使用寿命期间承受足够高的压力。一般根据标准对于使用寿命长，性能要求高的压力管应用领域如燃气管、市政给水管等。要求采用明确等级证明的混配料（已含有必要助剂和颜料的聚乙烯粒料）因此，燃气管、给水管标准中对聚乙烯都做出严格的性能指标要求（具体见下表1、表2、表3、表4）以保证管道正常使用情况下的使用寿命为50年以上。 表1 GB 15558.1-1995燃气管材、管件材料的基本性能要求 项 目 性 能 要 求 密度， kg/m3 ＞930 水分含量， mg/kg ＜300 挥发分含量， mg/kg ＜350 炭黑含量， % 2．0～2.5 热稳定性(200℃), min ＞20 耐环境应力开裂, h (100℃,100%， 浓度) FO≥1000 耐气体组分,h (80℃,2.0MPa) ≥30 长期静液压强度,Mpa (20℃,50年，95％) ≥8.0 表2 GB/T13663-2000 聚乙烯给水管材料的基本性能要求 序号 项 目 要 求 1 炭黑含量，（质量）％ 2.5±0.5 2 炭黑分散1） ≤等级3 3 颜色分散2） ≤等级3 4 氧化诱导时间（200℃），min ≥20 5 熔体流动速度3）（5/g，190℃）g/10min 与产品标称的偏差不应超过±25％ 注： 1仅适用于黑色管材料 2仅适用于蓝色管材料 3仅适用于混配料 表3 聚乙烯给水用管件混配料的基本性能要求 序号 性能 要求1） 试验参数 以颗粒形式测定 1 密度 ≥930㎏/m3（基础树脂） 试验温度 23℃ 2 熔体流动速率MFR （0.2～1.4）g/min，且最大偏差不应超过混配料标称值的±20% 试验温度 载荷 190℃ 5㎏ 3 氧化诱导时间 ≥20 min 试验温度 200℃ 4 挥发份含量 ≤350mg/㎏ —— 5 水分含量2） ≤300 mg/㎏ 6 炭黑含量（黑色混配料） （2. 0～2.5）%（质量百分数） —— 7 炭黑分散（黑色混配料） ≤3级 —— 颜料含量（黑色混配料） ≤3级 —— 以管材形式测定 8 热熔对接拉伸强度