PE燃气管道培训教材

一、PE燃气管道专用料

1. PE燃气管材材料的分级和命名

PE燃气管材所用材料的分级和命名，是按GB/T18475—2001（与ISO12162:1995等效）标准进行的；按 GB/T18252—2000（与ISO9080:1997等效）标准中给定的试验条件和方法，经统计学处理结合外推法，得到该材料的管材在20℃、50年的内水压下，置信度为97.5％的长期静液压强度的置信下限δ

LCL

和最小要求强度MRS；将MRS乘以10得到材料的分级数并

以分级命名材料（见表1）。

表1 聚乙烯材料的分级和命名

δLCL（MPa） ≤11.19 MRS（MPa） 8 10 材料分级数 80 100 材料的命名 PE80 PE100 8≤δ≤9.99 10≤δLCL2. PE燃气管材对原材料的基本要求

PE燃气管材原材料是以50年使用寿命的要求为前提的，对材料性能的要求要注意以下几点：

A. 材料要有明确的分级命名

B. PE燃气管道用的原料要达到：GB15558规定的聚乙烯混配料的性能（见表2）

表2 PE燃气管材所用混配料的性能

性能 密度 熔体质量流动速率MFR 热稳定性（氧化诱导时间） 挥发分含量 水分含量b 碳黑含量c（质量分数） 碳黑分散c 颜料分散d 耐气体组分 C. 要有良好的加工性能

PE压力管的原材料要易于加工，其优良性能要易于转入到管材上。管材生产厂根据Pc.Fs≥1.5或Pc.s4≥MOP/2.4-0.072和MOP=2×MRS/C×(SDR-1)来确定该牌号原材料所生产的管

单位 Kg/m³ g/10min min mg/kg mg/kg ％ 级 级 h 要求 ≥930(基础数值) 0.2～1.4，且最大偏差不应超过混配料标称值的±20％ >20 ≤350 ≤300 2.0～2.5 ≤3 ≤3 ≥20 材是否满足客户订货要求的规格和工作压力(MOP－最大工作压力)

D. 要有良好的熔焊性能

PE管的基本连接方式是熔焊，因此，要求挤出成型的管材有良好的熔焊性能。 PE原材料性能差异的最基本因素是分子结构的差异，只有先进的聚合装置和工艺才可能生产出具有优良性能的PE管材专用料。一般说来，己烯共聚的双峰HDPE及MDPE材料的性能优良，耐环境应力开裂、加工和制品性能均十分良好是国内外管材专用料的主攻方向。 二、PE燃气管道产品的生产

PE燃气管道产品应严格执行GB15558.1-2003《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统 第一部分：管材》和GB15558.2-2005《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统 第二部分：管件》以及相关标准进行组织生产。

1. 产品生产工艺流程

聚乙烯压力管道生产设备，应能把PE原料的优良性能稳定可靠、高效地转化为管道产品的性能。PE压力管材的生产设备系统，主要由单螺杆挤出机、挤出机头、定径套、真空定径箱、冷却箱、牵引机、切割机、堆放架等各部分组成。先进的管材生产线，采用微机控制系统，能进行精确的温控， 配有在线测壁装置，自动加料计量系统，保证了管材尺寸连续稳定。

管材的工艺流程为： 入库 封口 检验 切割 打印标记 喷淋冷却 管材专用料 挤出 共挤挤出 管材专用料 彩条挤出 模口定径 真空定径 电熔、注塑管件的工艺流程为 入库 包装 检验 抽出顶芯 开 模 绕 线 固定模芯 合 模 烘干 加料 塑化 注 射 稳压冷却 2. PE燃气管材的总体使用系数和设计应力的最大允许值

GB/T18475—2001（ISO12162:1995）给出了热塑性压力管道的设计应力为δs=MRS/C。燃气用埋地聚乙烯管按照GB15558.1-2003规定Cmin=2由δs=MRS/Cmin可得到不同等级材料的设计应力的最大值（见表4）。

表4不同等级PE材料设计应力的最大值

PE燃气管材设计应力的最大值δs 4.0 5.0 材料等级 PE80 PE100 3. 聚乙烯管道的最大允许工作压力

聚乙烯管道输送天然气、液化石油气和人工煤气时，其设计压力不应大于管道最大允许工作压力，最大允许工作压力应符合表5的规定。

表5 聚乙烯管道的最大允许工作压力 （MPa） 城镇燃气种类 天然气 液化石油气 混空气 气态 人工煤气 干气 其他 PE80 SDR11 0.50 0.40 0.20 0.40 0.20 SDR17.6 0.30 0.20 0.10 0.20 0.10 PE100 SDR11 0.70 0.50 0.30 0.50 0.30 SDR17.6 0.40 0.30 0.20 0.30 0.20 4. 聚乙烯管道压力折减系数

聚乙烯管道工作温度在20℃以上时，最大允许工作压力应按工作温度对管道工作压力的折减系数进行折减，压力折减系数应符合表6的规定。

表6 工作温度对管道工作压力的折减系数

工作温度（t） 压力折减系数 -20℃≤t ≤20℃ 20℃＜t ≤30℃ 1.00 0.90 30℃＜t ≤40℃ 0.76 注：表中工作温度是指管道工作环境的最高月平均温度。 三、PE燃气管道产品的检测、

PE燃气管道产品应严格执行GB15558.1-2003《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统 第一部分：管材》和GB15558.2-2005《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统 第二部分：管件》进行检测。

PE燃气管材的出厂检测项目包括外观、几何尺寸和物理性能检测。

外观：目测是管材的内外表面应清洁、平滑，不允许有气泡、明显的划伤、凹陷、杂质、颜色不均等缺陷。管材两端应切割平整，并与管材轴线垂直。

物理性能检测项目见表7：

表7 PE燃气管材物理性能检测项目 序号 检测项目 单位 性能要求 80℃,165h,无破坏，无渗漏 1 静液压强度 h 4.5MPa（PE80环向应力） 5.4MPa（PE100环向应力） 2 3 200℃ 熔体质量流动速率（MFR） 4 190℃，5kg PE燃气管件的出厂检测项目包括外观、几何尺寸和物理性能检测。

外观：目测是管件内外表面应清洁、平滑，不应有缩坑、明显的划痕及其他表面缺陷。 物理性能检测项目见表8：

表8 PE燃气管件的物理性能检测项目

序号 检测项目 单位 性能要求 80℃,≥165h 1 静液压强度 h 4.5MPa（PE80环向应力） 5.4MPa（PE100环向应力） 热稳定性（氧化诱导期） 2 200℃ 标准引用：GB15558.1-2003 GB15558.2-2005 CJJ63-2007

min ＞20 g/10min 加工前后MFR变化＜20% 断裂伸长率 热稳定性（氧化诱导期） min ＞20 % ≥350