一、基本概况

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/T 13663.1-2017、GB/T13663.2-2018《给水用聚乙烯（PE）管道系统第2部分：管材》。

二、PE管道特性

1、耐腐蚀性

（1）聚乙烯具有优良的耐腐蚀性、较好的卫生性能和较长的使用寿命

聚乙烯为无惰性材料，除少量强氧化剂外，可耐多种化学药品侵蚀，且不易滋生细 菌。众所周知钢管、铸铁管被塑料管所取代的原因不仅是因为塑料管材比其输水能耗低、生活能耗低、重量轻、水流阻力小、安装简便迅速、造价低、寿命长、具有保温功能等，还因为塑料管耐腐蚀、不易滋生微生物等性能优于钢管及铸铁管。

聚乙烯管材的使用寿命为50年以上，这一点不仅已为国际标准和国外的一些先进标准所确认，而且已经被实践所证明。聚乙烯能够推广应用的另一个原因是因为聚氯乙烯日益受到环境保护方面的压力。首先是聚氯乙烯本身的卫生性能问题：众所周知，在正规生产和严格控制下生产聚氯乙烯管是可以保证卫生性能的，容许应用在饮用水领域。但是还是有人担心在控制不严的地方可能会发生问题：如聚氯乙烯树脂中氯乙烯单体的超标，在给水用聚氯乙烯管的配方中误用了有毒的助剂。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。

2、柔韧性

聚乙烯具有独特的柔韧性和优良的耐刮痕的能力聚乙烯管道系统的挠性有着巨大的技术经济价值。聚乙烯的挠性是一个重要的性质，它极大的提高了该材料对于管线工程的价值。良好的挠性使聚乙烯管可以盘卷，以较长的长度进行供应，避免了大量的接头和管件。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的管道。例如在1995年日本神户大地震中，PE给水管及燃气管就是唯 一幸免的管道系统。

3、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。但改善后的PP-R耐低温性能仍不尽人意，其脆化点约为-15℃，远高于聚乙烯管的脆化点温度-70℃。

4、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。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长破坏要求的重要性已经超过了对长期寿命强度性能的要求。其原因为：在同一SDR（管材直径与其厚度之比）时，计算的长期寿命—长期强度与增大管径无关（实际上大口径管可能比小口径管安 全），但快速裂纹增长危险随管径增大而增加。在现有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，由防止快速裂纹增长破坏所决定的许用压力，总是比由长期强度问题所决定的许用压力低。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。 

三、使用规定

1、一般规定

①管材、管件应具有质量检验部门的产品质量检验报告和生产厂的合格证。

②管材存放、搬运和运输时，应用非金属绳捆扎，管材端头应封堵。

③管材、管件存放、搬运和运输时，不得抛摔和剧裂撞击。

④管材、管件存放、搬运和运输时，不得曝晒和雨淋;不得与油类、酸、咸等其它化学物质接触。

⑤管材、管件从生产到使用之间的存放期不宜超过一年。

材料验收

① 接收管材、管件必须进行验收。先验收产品使用说明书、产品合格证、质量保证书和各项性能检验验收报告等有关资料。

② 验收管材、管件时，应在同一批中抽样，并按现行国家标准《给水用(PE)聚乙烯材》进行规格尺寸和外观性能检查，必要时宜进行测试。

2、存放

① 管材、管件应该存放在通风良好、温度不超过40℃的库房或简易的棚内。

② 管材应水平堆放在平整的支撑物或地面上。堆放的高度不宜超过1.5米，当管材捆扎成1mx1m的方捆，并且两侧加支撑保护时，堆放高度可适当提高，但不宜超过3m,管件应逐层叠放整齐，应确保不倒塌，并且便于拿取和管理。

③ 管材、管件在户外临时堆放时，应有遮盖物。

④ 管材存放时，应将不同直径和不同壁厚的管材分别堆放。

3、搬运

① 管材搬运时，必须用非金属绳吊装。

② 管材、管件搬运时，应小心轻放，排列整齐。不得抛摔和沿地拖曳。

③ 寒冷天气搬运管材、管件时，严禁剧烈撞击。

运输

①车辆运输管材时，应放在平车底上，船运时，应放置在平坦的船舱内。运输时，直管全长应设有支撑，盘管应叠放整齐。直管和盘管均应捆扎、固定，避免相互碰撞，堆放触不应有可能损伤管材的尖凸物。

②管件运输时，应按箱逐层叠放整齐，并固定牢靠。

③管材、管件在运输途中，应有遮盖物，避免曝晒和雨淋。

四、连接技术

PE给水管连接方法

聚乙烯管材与管材、管材与PE管、管材与配件，以及聚乙烯管与金属管之间的连接方式很多，不同的连接方式都有自身的优点和局限性，用户可根据管道直径、工作压力、使用场所等环境，选择合适的连接方式。城镇供水聚乙烯管道常用的连接方式有：热熔连接、电熔连接、承插式柔性连接、法兰连接、钢塑过渡接头连接等。

1、热熔连接

热熔连接是用专用加热工具，在压力下加热聚乙烯管材或管件的待连接部位，使其熔融后，移走加热工具，施压将两个熔融面连在一起，在稳定的压力下保持一段时间，直到接头冷却。热熔连接包括热熔对接连接、热熔承插连接、热熔鞍型连接。

2、电熔连接

电熔连接是用内埋电阻丝的专用电熔管件与PE管材或管件的连接部位紧密接触通电，PE管通过内埋的电阻丝加热连接部位，使其熔融连为一体，直至接头冷却。电熔连接可用于与不同类型和不同熔体流动速率的聚乙烯管材或插口管件连接。电熔连接分为电熔承插连接和电熔鞍型连接。

3、承插式柔性连接

聚乙烯管道承插式柔性连接是参照铸铁管和聚氯乙烯管(PVC-U)的承插式柔性连接原理开发的一种新型连接方式，PE管是在聚乙烯管材一端焊接一个经过加固的聚乙烯承口。承插式柔性连接是将聚乙烯管材一端直接插入管材或管件的特制的承口中，通过承口内的锁紧环压紧抗拉拔、橡胶密封圈压紧密封，达到连接PE管材和管件的目的。

4、法兰连接

法兰连接主要用于聚乙烯管道与金属管道或阀门、流量计、压力表等附属设备的连接。法兰连接主要由聚乙烯法兰连接件、钢制或铝制背压活套法兰、钢制或铝制法兰片、垫片或密封圈、螺栓、螺母等组成。法兰连接是通过紧固螺栓、螺母，使法兰连接件与法兰片紧密接触，达到连接目的。

5、钢塑过渡接头连接

钢塑过渡接头连接是采用通过冷压或其它方式预制的钢塑过渡接头来连接聚乙烯管道和金属管道。钢塑过渡接头内有抗拉拔的锁紧环和密封圈，通常要求其有良好的密封性能和抗拉拔、耐压性能要大于系统中聚乙烯管道。

以上就是PE管的连接方式，需要注意的是严禁以任何形式直接在聚乙烯管材、管件上车制管螺纹，采用螺纹连接；严禁采用明火烘烤聚乙烯管材、管件，直接连接。

发展到今天，聚乙烯的连接技术已经非常成熟可靠。统计数字表明，聚乙烯管的漏损率不到十万分之二，远远低于球墨铸铁管的2-3%，大幅度提高了管道的安 全性和经济效益，这也是燃气管道较多的使用聚乙烯管的非常重要的原因。

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