PE80和PE100有什么区别.doc

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PE80和PE100有什么区别

PE材料是聚乙烯，是塑料材料中用量最大的品种，它是由聚乙烯合成的高分子材料。

基本分为两类：

低密度聚乙烯LDPE（强度较低）；高密度聚乙烯HDPE。

PE材料按照国际上统一的标准划分为五个等级：

PE32级、PE40级、PE63级、PE80级和PE100级。

用于给水管道PE管的生产为高密度聚乙烯HDPE，其等级是PE80、PE100两种（依据最小要求强度MinimumRequiredStrength的缩写MRS）。

PE80的MRS达到8MPa；PE100的MRS达到10MPa。

MRS是指管受环向张应力强度（按国际标准测试计算值）。

PVC-U、PE80、PE100三种给水管材在工程应用中的比较

PVC-U、PE80、PE10PVC-U、PE80、PE100三种给水管材在工程应用中的比较0三种给水管材在工程应用中的比较

PVC-U、PE80、PE100三种管材在目前热塑性塑料给水管材工程应用中所占比例相当大。

尤其是PVC-U给水管材经过几十年的发展，生产技术比较成熟，原料基本国内自给，产品价格相对较低，并且经过市场检验，性能达到国家或国际标准，故此在热塑性塑料管材中极具竞争力。

PE80、PE100给水管材在国内为新兴产品，主要因为其原料均依靠进口，且其价格相对较高，所以尽管其比PVC-U管材具有生产和施工中多方面的优势，仍然发展很慢。

但是，相信在不久的将来，随着我国原材料厂家的共同努力，必将开发出我国自有的原料，PE给水管材也必将取得长足的发展，其多方面的优势也会得到市场的认同。

　　首先做工程材料费用比较。

假定三种管材的工程外径为Ф160，公称压力为1.0Mpa,查阅我公司PVC-U管材企标数据和PE生产采用的国标数据，三种规格分别为PVC-UФ160×6.2、PE80Ф160×11.8、PE100Ф160×9.5；再据三者近似比重1.44g/mm3、0.95g/mm3、0.95g/mm3，则三者参考米重分别为4.647Kg/m、5.583Kg/m、4.581Kg/m。

根据国内市场保守价格，PVC-U、PE80、PE100三种给水管材吨价比约为1:

1.22:

1.55，对应米价比约为1:

1.4:

1.5。

因此在施工较简单、所需管件较少的地区，单就工程材料费用方面比较PVC-U管材占优势。

　　其次做一水力计算比较。

热塑性塑料管管壁绝对当量粗糙度Δ值很低，一般为0.0015～0.015mm之间，PVC-U、PE管多采用0.003mm。

作为给水管，在通常的流速条件下，一般处于水力光滑区，因此管壁绝对当量粗糙度取值的变化在这种情况下，对结果影响非常小（柯列勃洛克-魏特公式：

1∕√λ=-21g（Δ∕3.7di+2.51∕Re√λ））或没有影响（布拉修斯公式：

λ=0.3164∕Re0.25,Re因很小，故Δ∕di值可略）。

基于以上理论，对于PVC-U、PE80、PE100给水管在应用中，其水利坡降可按下式计算（假设水温为10℃，则υ=1.3×10-6m2/s）I=0.000915Q1.774/di4.774,根据我厂企标数据（其他同种标准雷同），三者在相同公称外径、公称压力下的公称壁厚PE80>PE100>PVC-U，因此在相同给定流量下，水力坡降值PE80>PE100>PVC-U，亦即管道沿程水头损失hf（hf=L×I）为PE80>PE100>PVC-U。

因此要保证流量一致，三者所需源动力是不同的；若源动力相同，要保证流量相同，必须使PE管内径和PVC-U管内径相同，故PE管材外径和壁厚必须同时增加，材料费用也相应增加。

此方面PVC-U也占优势。

　　再次做材料性能比较。

（一）、PE管道韧性很好，在实验温度30-3℃条件下，测得三种管材动态断裂韧性KD值与管子尺寸无关，其中PVC-U为1.8MNm－3/2、PE80为2.6MNm－3/2、PE100为3.5MNm－3/2，KD值高表明材料耐快速裂纹扩展（RCP）能力高，因此PE比PVC-U管材耐突发性开裂能力强。

（二）、PE耐冲击强度比PVC-U管道高8倍左右，低温时PVC-U耐冲击性较PE更弱，故PVC-U管道在寒冷地带和冬季搬运及施工时应特别注意，严禁受到冲击或强行弯曲。

（三）、PE管道具有优异的抗刮痕能力，使其在施工、搬运过程中不易破坏管材外表面，在通水使用过程中，其优良的耐摩性使沙子等不易破坏其内表面。

PVC-U材质却存在“刻痕效应”（在试片上划一刻痕，经冲击实验，会发现试片必定在刻痕处断裂），要求在运输和施工中避免受到硬物刻划，尤其是承口突出部位。

在埋地时管道四周不得直接与石头、砖头等坚硬物体接触，否则经轮压施压后，压力会集中于石头之接触点，易导致管破裂。

另外PVC-U管道在使用中，其70度倾角磨损质量和体积约为PE的8～9倍。

（四）、冬季施工时，PE较低的脆化温度（-70℃），使管子不会发生脆裂。

PE工作温度是-40℃～40℃，而PVC-U管材工作温度是0℃～45℃。

（五）、PVC-U和PE管道作为热塑性塑料，其承载能力与工作温度有关，随温度升高，其耐内压能力下降。

　　最后做工程施工比较。

（一）、PVC-U管材挠性不如PE好，故在施工中PVC-U管材弯曲敷设半径要比PE大，这在地形复杂的地区，显然不如PE便于施工，其所需管件数量也多，整体费用也会大幅提高。

（二）、在冬季和高寒地区施工，PE焊接只需保证焊接环境稳定和操作参数适宜，即可达到要求的强度；而PVC-U粘接连接不宜在以下5℃施工，胶圈连接不宜在-10℃以下施工。

（三）、PE管道最主要的连接方式是熔接连接，包括电熔连接和热熔连接，其因材质相同，接头强度高于本体强度。

但PE管道的焊接必须由经过专门培训的焊工进行操作，才能确保合适工作参数下其强度要求。

另外在大风的工作环境下，可能因冷却加热板，并导致不均匀温度分布，故可能会对熔接质量有致命的影响，当尘土污染加热板和管端也将会导致接头寿命大为减少。

同时不同管材料的熔接要考虑MFR值差异，其值越接近，管道熔接质量越好。

尽管如此，PE焊接仍比PVC-U焊接操作既简单又保险（不足之处是熔接需要电力）。

因为就PVC-U管的焊接而言，PVC-U管的热熔对接焊的焊接质量稳定，但焊接过程比电熔焊复杂，其材质因原料变化使配方变化较大，故需要控制的参数不易掌握，设备投资也较高；而电熔焊接时，必须使用专门的电熔接头，焊接成本高，且大直径管电熔焊接质量不稳定。

所以PVC-U给水管几乎不使用焊接。

不过PVC-U管在使用压力不高，发生泄露情况时，可用PVC-U焊条进行紧急停水焊接修补。

（四）、PVC-U管在有水情况下可进行胶圈连接，这在雨季或多雨地区以及管沟有水情况时施工是最理想的，但PE管却不宜带电焊接施工。

（五）、就施工方法而言，PE管道特别适用于非开挖工程，因其具有一些独特的关键性质：

一体化的管道连接方式，优良的挠性和良好的抗刮痕能力（尤其PE100具有更加出色的抗刮痕能力）。

优良挠性使得PE管道走向容易依照施工方法的要求进行改变。

如PE采用定向钻进技术，施工速度快，且铺管方向控制准确，管径300～1500mm，管线最大长度可达到1500m，能适应各种地层主要用于穿越河流、湖泊、建筑物等障碍物；采用导向钻进技术，管径可达50～350mm，管线长度一般可达300～400m，深度通常在10m以内。

在旧管线更换施工中，由于PE管道的抗刮痕能力，接头强度高，不易损坏而漏水，或将其损坏，所以其比PVC-U管道更适合于爆管法施工，尤其是较长管道，而PVC-U仅适于短管施工。

在管线修复施工中，采用传统内衬法PE给水管道很适宜，而PVC-U给水管道则不可用。

PVC-U管材现施工已有顶管施工的事例，这在一定程度上扩大了其用途，而PE管材目前没有此方面应用的统计资料。

另外在地形平坦的地区施工，材料和施工费用要比PE少。

（六）对于大口径管材，因PE熔接时间较长，且熔接技术要求较高，较难保证管道焊接质量；而PVC-U管道可采用柔性承插连接，只需手动葫芦即可，人工素质要求不高，施工速度快，且安装质量稳定。

但PVC-U大口径管件除风焊外，还需用玻璃钢复合，工序复杂；而PE大口径管件只需切割后熔接即可工序简单。

Φ50以下的PE管材的可弯曲性能使其可以连续生产收盘、发运；而PVC-U管材无论何种口径，其三倍于PE的弹性模量，使之在一般生产和运输条件下，是不可能实现收盘、发运的。

作为小口径给水管，如果是暗敷，中间最好不要有接头，PVC-U管材是不能做到，而PE管材是可以做到中间没接头，按定尺（Φ50以下的PE管材每卷长度可达40～120米）要求来生产，施工方便。

从经济的角度来讲，少接头应体现经济性。

（七）、就试压和使用方面说，PE管材因施工经验还不足，紧急抢修方法远不如PVC-U那样多。

注：

公式中参数含义如下

λ--水力摩阻系数；

Δ--管壁绝对当量粗糙度；

g--重力加速度，m/s2；

di--管内径，m；

Re--雷诺准数；

υ--平均流速；m/s

I--水利坡降，m/m；

Q--计算流量，m3/s

L--管材长度，m