行业动态
目前我国PE燃气管道制造和应用中几个问题的探讨
信息来源:四川省宜宾普什建材有限责任公司 发布于:2012/12/13 8:58:07 文字: 【大】 【中】 【小】 访问次数:

 

20世纪60年代中期,欧洲开始采用中高密度聚乙烯埋地输配气管道。此后在加拿大、美国等国家推广使用。1964年,杜邦公司的ALDYL”A”(MDPE)问世之后,聚乙烯燃气管道被正式推广应用。

我国是从80年代初期开始聚乙烯管道的研究工作,当时中国几乎没有使用聚乙烯管道进行输配气的经验,82年在上海的几个乡镇开始了试点工作,输送人工煤气,运行10年后,把该聚乙烯管挖出,进行性能测定,有关指标满足当时的ISO4437对新管材的要求。

聚乙烯管材具有优异的耐腐蚀性、柔韧性和耐地震的特点,并且施工方便,使用寿命可达50年以上。1971年在美国发生的洛杉矶地震(震级6.6)和1989年加利福尼亚大地震(震级7.1)中没有发现聚乙烯管道受损。1995年日本兵库县以神户为中心的南部地震(震级7.2),是世界上史无前例的、袭击现代化大城市的直下型地震。建筑物、公路、桥梁等设施和煤气、电力和自来水系统严重受损。煤气管道系统大规模被毁。以钢管和铸铁管的连接部位有26000处受损,迫使86万户居民无法使用煤气,并发生了4人死亡的煤气中毒事故。与此同时,经调查约1500KM的聚乙烯管道完好无损。

优越性能的各类常压和内压聚乙烯管道的应用,至今已有50年的历史,管材原料、安装技术、质量管理等方面已有很大的发展。特别是埋地用的内压管技术的发展尤为显著。

近3-5年来,国家对能源结构正在进行调整。  现在我国大部分地区仍旧以相对廉价的煤炭作为能量来源,破坏生态、污染空气,不利于我国实施持续发展战略。我国有丰富的天然气资源,他是一种清洁能源,但在我国的能源结构中仅占1~1.2%,远远小于发达国家20~25%的比例。国家计划用10~20年的时间,使我们的能源结构中,天然气占比达到10%。正如大家所知的,我们正在实施西气东输,东海气登陆,进口LNG等工程。将要和正在建设跨越全国的天然气输送管网。

我国城际间的天然气管道,近年来快速增长,但聚乙烯内压管道的应用仅为20%,市场发展潜力巨大。中财集团发挥金融投资和塑胶实业共同发展的优势,由中财管道科技公司,依托10万吨的大规模产能和领先的塑料管道技术,采用德国WEBER、KRAUSSMAFFEA、英国MSA公司的最新设备,开发生产了中财牌聚乙烯燃气管道,现已形成每年5万吨聚乙烯燃气管道的生产和检验能力。

现在我就中财管道科技公司,在开发生产聚乙烯燃气管道中,对有关问题的认识和大家做个交流。

一、原料

国际上60年代的聚乙烯燃气管,使用的原料相当于PE63级聚乙烯,现在国内所生产的PE2480就相当于此,一般称为第一代产品,这种管材级树脂共聚单体含量相当低。为提高性能,采用提高分子量来补偿,其缺点是长期静液压强度实验时可出现脆性破坏。

第二代树脂即为目前的PE80材料,是在第一代树脂基础之上,提高了共聚单体的含量,既保证了长期静液压强度要求,改进管材耐环境应力开裂(ESCR)性能。世界几家大型石化企业,如:Borealis——北欧化工,Atofina——阿托菲纳,几十年来,在二三代PE80的基础上,研发成功新一代的双峰中密度聚乙烯管材专用料。中财管道科技公司正是采用了这新一代PE80原料。

新一代的双峰中密度聚乙烯既有很好的柔韧性和可熔接性,又极大改善了机械性能。对燃气管道而言,非常重要的耐慢速开裂增长(SCG)和耐快速开裂传递(RCP)的性能都得到极大的提高。为我们工程师在粗糙地基形成集中荷载的条件下,埋设聚乙烯管道,创造了条件,切实保证在一般施工条件下也可保证有50年的使用寿命。

新一代PE80燃气管道,能够长时间处于有静电和动荷载的状态下,使得工程师可以最少的维护保证管道有较强的适应性。 双峰技术的聚乙烯燃气管道,由于有足够的韧性和强度,为降低管道安装费用,提高工效提供了可能。DN63以内的管道均可盘绕成一盘,极大方便了施工。中财管道科技公司正与国外同行一同研究DN180以内的管道盘绕成盘的可行性。利用这类聚乙烯管道工程师还可采用无渠安装方法,免去横越道路的高昂费用。与传统的PE80相比较,由于含有均匀分散的碳黑粒子和优化的稳定剂体系,保证了该材料具有良好的耐候性和长期的热稳定性。

第三代原料即为PE100,出现在1987年,由比利时Solvay公司生产的Tub121。目前国际上已有4家公司能够生产PE100原料,Atofina的XS10,双峰己烯共聚物,以及,Borealis的HE3490-LS即为比较先进的原料。这种原料具有双峰型分子量分布,具有较高的密度和刚度,很强的蠕变抵抗能力。SCG和RCP性能也得到较大的提高。PE100新原料的应用,有待国家出台新的相对应的规范,提高塑料燃气管道的承压标准。  第四代原料应该为PE125,目前处于中试阶段,还未工业化生产。如果这种牌号产品投入管材生产,那时管壁会减薄,米重更轻

二、干燥 

PE燃气管在生产过程中对水分含量要求极为苛刻,一般要求在200ppm以下,水分超标时会引起一系列问题,产品内外壁发麻、起皱,严重时有气泡或气孔产品物理性能急剧下降焊接强度下降传统的小型PE管道生产厂家一般直接在挤出机上安装干燥料斗,不能完全保证水分要求,现在,国际先进生产方式采用大型专业干燥机,原理图如下,两者在干燥原理和效果上存在较大的差距。

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