PE80和PE100聚乙烯燃气管的比较——玉林市天然气管道选用PE100聚乙烯管的原因分析2006年第2期(1月下总第88期)苏孙勇（玉林中燃城市燃气发展有限公司，广西玉林537000）【摘要】随着聚乙烯管技术应用的发展，新材料PE100聚乙烯燃气管也在我国得到迅速发展，使得聚乙烯管在城市燃气输配管网中得到了更广泛的应用。文章通过对PE80和PE100聚乙烯燃气管的比较，分析了玉林市选用PE100的原因。【关键词】PE管；PE100；聚乙烯管；天然气管道；燃气管道【中图分类号】TE8【文献标识码】A【文章编号】1008-1151(2006)02-0109-02一、前言玉林市天然气利用工程采用天然气为气源，城区中压管网设计压力为0.2～0.4Mpa,根据城镇燃气输送压力分级，属于中压A级。由于聚乙烯燃气管具有良好的柔韧性和耐腐蚀性，同时重量轻、施工方便、寿命长、投资小、管道的气密性较好、管道表面光滑、输送流体阻力小等优越性能,玉林市中压管网采用了大量材质为PE100聚乙烯管。由于国内应用的聚乙烯燃气管大部分为PE80，而PE100的应用还比较少,现就PE80和PE100聚乙烯燃气管进行比较，分析玉林市天然气管道选用PE100聚乙烯管的原因。二、PE80与PE100聚乙烯燃气管的比较分析（一）聚乙烯燃气管发展简史聚乙烯管习惯上按照密度分为低密度及线型低密度聚乙烯（LDPE及LLDPE）管（密度为0.900～0.930g/cm3），中密度聚乙烯（MDPE）管（密度为0.930～0.940g/cm3）和高密度聚乙烯（HDPE）管（密度为0.940-0.965g/cm3）。由于材料的不断进步，根据发展阶段和性能的不同，产生了材料的等级分化，密度不能反映聚乙烯作为管材的本质性能，因此目前国际上根据聚乙烯管的长期静液压强度（MRS）对管材及其原料进行分类和命名。长期静液压强度是指连续施加在该聚乙烯树脂制管管壁上50年时引起管材破坏时所计算的在管壁上的环向张应力，该值是管材结构设计的基础。聚乙烯管的工程设计概念与金属管不同，对于金属管的设计，广泛的使用环境温度下的屈服强度系数。而聚乙烯管与金属管不同，它受持续应力及温度变化的影响，因此聚乙烯管的设计应力应根据长期强度来决定，即通过绘制恒温下应力与破坏时间的曲线来确定。根据聚乙烯管的长期静液压强度（MRS），国际上将聚乙烯管材料分为PE32、PE40、PE63、PE80和PE100五个等级。（二）PE80与PE100聚乙烯燃气管结构和混配料的比较目前国际上使用量最大的管材树脂的MRS值为8.0MPa(PE80级),其树脂共聚单体含量比较高，具有较高的长期静液压强度和耐环境应力开裂性能。而MRS值为10MPa(PE100级)的管材树脂具有双峰型分子分布、己烯共聚物，具有较高的密度和刚度，很强的蠕变抵抗能力，在提高长期静液压强度的同时，也提高了耐慢速裂纹增长和耐快速开裂扩展性能，并具有良好的加工性，为提高管网输送压力、增大管道口径、扩大管道应用范围创造了条件。目前PE100的管材使用量，特别是在大口径管材上的用量，正在迅速上升。PE80与PE100聚乙烯燃气管混配料的最低要求强度见表1：表1聚乙烯燃气管混配料的分类（三）PE80与PE100聚乙烯燃气管的最大允许应力的比较根据国标《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第1部分：管材》GB15558.1-2003中3.24规定条件下的允许应力，按下式计算：σt＝MDS/C式中：MDS———最小要求强度(MPa)；C———总体使用（设计）系数，燃气用埋地聚乙烯管道系统的总体使用（设计）系统C≥2；因此，PE80和PE100聚乙烯燃气管的最大允许工作压力就分别获得，见表3。由表2中PE80和PE100的最低要求强度获得：对于PE80级：SDR11系列管道σt＝8.0／2=4MPa，对于PE100级：SDR11系列管道P＝10.0／2=5MPa。（四）PE80与PE100聚乙烯燃气管的最大允许工作压力的比较根据国家强制性行业规范《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ-95条文说明1.0.2中国际上对聚乙烯燃气管道承压能力一般按下式计算：P＝2σ/[Fd(SDR－1)]式中：P———工作压力(MPa)；Fd———设计系数（安全系数）。燃气管选取范围为2～5，一般选Fd＝4.0；SDR———标准尺寸比，即公称外径与壁厚之比，国家标准中规定有SDR11和SDR17.6。由表2中PE80和PE100的最低要求强度获得：对于PE80级：SDR11系列管道P＝2×8.0／4×(11-1)=0.4Mp...