一、PE雙壁波紋管概述
1、定義 :所謂PE雙壁波管是為了在節(jié)省原材料而不致使管材的環(huán)剛度下降的前提下,對管材截面進行優(yōu)化設計的一種內(nèi)壁光滑平整、外壁為梯形或弧形波紋狀肋內(nèi)外壁波紋間為中空、采用擠出成型工藝制成的管材。因為其主要原材料為聚乙烯(PE),故簡稱為PE雙壁波紋管。
2、PE雙壁波紋管的優(yōu)點 :
① 節(jié)約原材料,用同樣的原材料做同一外徑的管材時,波紋管可經(jīng)比實壁管節(jié)省30%以上的原材料;
② 質(zhì)量輕,比重小于鑄鐵管和水泥管的50%;
③ 安裝便捷、施工進度快,以傳統(tǒng)水泥管相比,采用PE波紋管可以提高3倍以上安裝進度。
④ PE雙壁波紋管采用柔性連接,密封性能好;
⑤生產(chǎn)成本低,綜合經(jīng)濟性能優(yōu)越。
3、PE雙壁波紋管的應用領域 :
①市政工程,用于建筑物的地下排水管、排污管、輸水管、通風管等;
②電器電信工程,作為電力電纜、光纜、通訊信號電纜的保護管;
③工業(yè),由于聚乙烯材料具有優(yōu)良的耐酸、堿及耐腐蝕能力,結(jié)構(gòu)壁管可用于化工、醫(yī)藥、環(huán)保等行業(yè)的給水和排水管道;
④農(nóng)業(yè)、園林工程,用于農(nóng)田、果園、茶園以及林帶排灌,可節(jié)水70%,節(jié)約用電13.9%,也可用于農(nóng)村灌溉;
⑤道路工程,可用作鐵路、高速公路、高爾夫球場、足球場等的滲、排水管;
⑥礦場,用作礦井的通風、送風管、排水管。
二、產(chǎn)品性能與國家標準
1、 國家標準摘要及解析
國家標準GB/T 19472.1《埋地用聚乙烯(PE)結(jié)構(gòu)壁管道系統(tǒng) 第1部分聚乙烯雙壁波紋管材》(本標準第二部分是各種纏繞類結(jié)構(gòu)壁管,和雙壁波紋管無關(guān))這句話規(guī)定了波紋管的使用條件,若超出這個使用范圍則標準將不一定能夠適用,應按照使用環(huán)境具體分析。如今年在福州有一個用于涵洞的工程,波紋管并不是埋在地下的,而是置于涵洞中,涵洞中在雨季會充滿水,因此產(chǎn)品為水下使用,在設計時就要考慮到浮力。
2、產(chǎn)品性能
波紋管的三大主要性能指標為環(huán)剛度、耐沖擊性能、環(huán)柔性。
l 環(huán)剛度
環(huán)剛度代表管材抗外壓的能力,單位為kN/m2,環(huán)剛度的數(shù)值越大,則管材抗外壓能力越強,相應的管材的壁厚也越厚。
l 耐沖擊性能
使用落錘沖擊的方法,在0±1℃環(huán)境下,真實沖擊率(TIR)≤10%(可以理解為10個允許破1個,但是并不完全等同)。影響耐沖擊性能的因素與影響環(huán)剛度的類似。
l 環(huán)柔性
環(huán)柔性檢測設備與環(huán)剛度相同,但是壓縮量更大,試樣在垂直方向外徑變形量為原外徑的30%時立即卸荷,觀察試樣的內(nèi)壁是否保持圓滑,有無反向彎曲,是否破裂,兩壁是否脫開。環(huán)柔性反映的是管材耐形變的能力。
除了環(huán)剛度、環(huán)柔性、耐沖擊性能之外,國家標準還對蠕變比率(反映波紋管在外力負載下變形后的蠕變情況,影響產(chǎn)品的使用壽命)和烘箱試驗(反映波紋管內(nèi)外壁結(jié)合強度是否足夠,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性如何)有要求。
三、PE雙壁波紋管的原材料
1、 原料的組成 :PE雙壁波紋管的原材料一般由聚乙烯、增強性功能母料和顏料等組成。如果原材料潮濕,為了提高生產(chǎn)效率,可添加適當?shù)南輨?/p>
2、 對原材料性能的要求 :如何生產(chǎn)出一根低成本,高品質(zhì)的波紋管,很大程度上取決于對原材料的選擇和配方的搭配。
1) 對聚乙烯(PE)性能的一般要求有熔體流動速率(MFR)、氧化誘導時間(OIT)和密度等。熔體流動速率的大小反映了分子量的大小,一般來說,熔體流動速率大一點的材料有利于加工成型,并可提高生產(chǎn)效率。但也不能過大,過大對環(huán)剛度的影響較大,選用0.8-1.5g/10min(190℃,5kg)之間為宜。氧化誘導時間決定了氧化破壞的時間,對于要求使用50周年的波紋管來說,控制好原材料的氧化誘導時間是能否保證50年使用壽命的關(guān)鍵。GB/T19472.1-2004中明確規(guī)定,波紋管的原材料的氧化誘導時間應≥20min(200℃)。對中、高密度聚乙烯來說,可通過改變密度來調(diào)整其性能。因為我們知道密度相對低的聚乙烯可延長其脆性破壞的時間。如圖1所示。