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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。经济性:施工、管理、维修费用低;环境影响:HDPE是无毒性原料,对土地等环境无害,并且能够再生利用。管道系统稳定性好:管材圆型外拉筋结构不但增加了管材的环刚度,同时具有根阻作用,解决了管道纵向移位产生的拉紧及顶井问题。完全可靠的环刚度:由于钢塑两种材料的弹性模量比大于200,重量比大于7.85,因此与纯塑管相比,钢带增强极易使管材(特别是大直径管材)具有足够安全可靠的环刚度及相对较高的刚度重量比
工程造价低
在同等负荷的条件下,HDPE双壁波纹管只需要较薄的管壁就可以满足要求。因此,与同材质规格的实壁相管比,能节约一半左右的原材料,所以HDPE双壁波纹管造价也较低。这是该管材的又一个很突出的特点。
施工方便由于HDPE双壁波纹管重量轻,搬运和连接都很方便,所以施工快捷、维护工作简单。在工期紧和施工
条件差的情况况下,其优势更加明显。
摩阻系数小,流量大
采用HDPE为材料的HDPE双壁波纹管比相同口径的其他管材可通过更大的流量。换言之,相同的流量要求下,可采用口径相对较小的HDPE双壁波纹管。
耐低温抗冲击性能
HDPE双壁波纹管的脆化温度是-70℃。一般低温条件下(-30℃以上)施工时不必采取特殊保护措施,冬季施工方便,而且,HDPE双壁波纹管有良好的抗冲击性。
化学稳定性佳
由于HDPE分子没有极性,所以化学稳定性极好。除少数的强氧化剂外,大多数化学介质对其不起破坏作用。一般使用环境的土壤、电力、酸碱因素都不会使该管道破坏,不滋生细菌,不结垢,其流通面积不会随运行时间增加而减少。
使用寿命长
在不受阳光紫外线条件下,HDPE的双壁波纹管的使用年限可达50年以上。
四、HDPE管的渗透率远低于水泥管材,低于2%,对地下水不会造成二次污染
水泥管材无弹性,虽然配有胶圈,但密封效果差,特别是施工人员由于水泥管材重,不好施工,索性不管承插的效果,导致胶圈失去作用,从而使管材渗透率提高。
五、HDPE管使用寿命长,50年以上
PE管的安全使期为50年以上,这一点不仅已为国际标准和新国际所证明,而且已被先进证明。水泥管理论上使用寿命20年,但是其为硅酸盐类,长期受到酸碱的腐蚀,寿命大大降低。全国各地均有水泥管材由于污水渗漏导致地面下沉,接口断裂,几年内就不得不更换的实例。
六、HDPE管内表面光滑,不带正负电核,不结垢
水泥管材易结垢,结垢后,使管径缩小,影响通流量。
七、HDPE质量轻,便于运输与安装,无损耗
水泥管材质量重,不便于运输与安装,并且在运输与安装时易损耗。
八、当管道通过流量、坡降及埋深相同时,HDPE可以比水泥管小一两个型号
HDPE内表面粗糙系数为0.009,水泥管材内表面粗糙系数为0.014,按照世界公认的谢才定律,进行同流量计算,HDPE管材可以比水泥管材小两个型号,而实际应用中,建议小一个型号即可。如设计为600口径的水泥管材可以用500口径的HDPE替换。
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