1、概述

聚乙烯，英文名稱“polyethylene”簡(jiǎn)稱PE，是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹脂，具有優(yōu)良的耐工業(yè)用化學(xué)品的特性。PE管材與傳統(tǒng)的金屬管和其它塑料管相比，具有低密度、高強(qiáng)度與質(zhì)量化、脆給溫度化低、韌性好、耐腐蝕絕緣性能好、易著色、易于施工和安裝等特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于市政和建筑給排水、燃?xì)?、供熱采暖、電線電纜穿線、農(nóng)用節(jié)水灌溉和工業(yè)排污、礦山礦物輸送等領(lǐng)域。與鋼管相比，成本可降12%左右，工作壽命長(zhǎng)，維護(hù)費(fèi)用低。

根據(jù)PE管的長(zhǎng)期靜液壓強(qiáng)度對(duì)管材及其原料進(jìn)行了嚴(yán)格的分類，分為PE32、PE40、PE63、PE80和PE100五個(gè)等級(jí)。PE63以下的管道主要用于供熱、排污及田間灌溉等，而PE80和PE100級(jí)的中高密度PE管材多用于輸送燃?xì)饧敖o水，目前市政供水多采用埋地大口徑PE管為中高密度管材，而在水利工程，低壓倒虹吸管采用大口徑PE管也在探索使用。

2、輸水管材比較分析

水利工程輸水渠道流量大，而渠道跨溝（埡口）的水頭多在80m以下，屬中低壓水頭，在水頭允許的條件下多采用倒虹吸管輸水。對(duì)管道材質(zhì)的設(shè)計(jì)，主要以鋼管和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管進(jìn)行比選。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管由于磨阻大、輸送成本高、質(zhì)量重、安裝維修不便，尤其是接頭多漏水量大，已不能適應(yīng)節(jié)水的要求，將逐漸被淘汰。目前，在水利田間工程上大量使用小口徑PE管道，而對(duì)于高密度大口徑PE管，在水利工程中的使用也在快速增長(zhǎng)。

現(xiàn)從目前國(guó)內(nèi)長(zhǎng)距離輸水工程管材選擇和運(yùn)行的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，選擇鋼管（SP）和高密聚乙烯給水管（PE）兩種管材進(jìn)行初步分析與比較。

（1）鋼管（SP）

鋼管的最大優(yōu)點(diǎn)是管材強(qiáng)度較高，耐工作壓力大，施工敷設(shè)方便，接口形式靈活，管道滲漏較少，很適合用于地質(zhì)條件好、地形條件復(fù)雜和耐工作壓力大以及穿越各種障礙物地段。但其缺點(diǎn)是價(jià)格相對(duì)較高，并需對(duì)管道的內(nèi)外壁進(jìn)行防腐處理，用于城鎮(zhèn)生活供水，對(duì)水質(zhì)還將存在二次污染的不利因素。

（2）高密聚乙烯給水管（PE）

高密聚乙烯給水管（PE）是近幾年在國(guó)內(nèi)新興起的一種給水管材，目前已大量用作城鎮(zhèn)供水管道。其優(yōu)點(diǎn)是管材密閉性好、使用壽命長(zhǎng)、耐腐蝕、重量輕、管道內(nèi)壁光滑、水頭和水量損失小、材質(zhì)無毒、安全衛(wèi)生；具有較好的強(qiáng)度、剛度和彈性與韌性，能有效承受所要求的內(nèi)壓力和外載荷，且管道接頭強(qiáng)度高，供水安全可靠和維修方便；用于城鎮(zhèn)生活供水無二次水質(zhì)污染；并可在腐蝕性土壤中、地震多發(fā)地區(qū)和經(jīng)常結(jié)冰地區(qū)及山地和沼澤地區(qū)鋪設(shè)使用。目前，在常用管徑內(nèi)選擇的管道造價(jià)相對(duì)比較低，適應(yīng)地應(yīng)力變化和施工方便、工期短。其缺點(diǎn)是管道承受內(nèi)壓的能力稍小。根據(jù)《給水用聚乙烯（PE）管材》（GB/T13663-2000），現(xiàn)PE100級(jí)管材管徑均小于dn630，選擇的工作內(nèi)壓不超過1.6MPa；管徑在dn630~dn800選擇的工作內(nèi)壓不超過1.25MPa；管徑大于dn800選擇的工作內(nèi)壓不超過1.0MPa。

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程加快，面對(duì)人口、資源和環(huán)境的巨大壓力，為確保國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)政府在逐年加大對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施的投入，市政公用管道建設(shè)不斷加快，品種和規(guī)格在不斷豐富，產(chǎn)量在不斷增加，質(zhì)量在不斷提高，尤其是塑料管發(fā)展更快，成為當(dāng)今投資熱點(diǎn)。

1933年應(yīng)該ICI公司首先發(fā)現(xiàn)了PE發(fā)展至，PE是由多種工藝方法生產(chǎn)的，具有多種結(jié)構(gòu)和特性及多種用途的系列產(chǎn)品的樹脂，已經(jīng)占世界合成樹脂產(chǎn)量的三分之一，居第一。PE的最佳用途之一是可以用來生產(chǎn)輸送除強(qiáng)酸、強(qiáng)堿外的任何介質(zhì)的管材，據(jù)國(guó)外資料統(tǒng)計(jì)，目前世界上給水管道領(lǐng)域PE管材的年消耗量約為100萬噸以上，廣泛應(yīng)用于給水、燃?xì)廨斔?、排污、農(nóng)業(yè)灌溉、礦山細(xì)顆粒固體輸送，以及油田、化工和郵電通訊等領(lǐng)域。

《國(guó)家化工建材產(chǎn)業(yè)“十五”計(jì)劃和2010年發(fā)展規(guī)劃綱要》指出∶塑料管的推廣應(yīng)用主要以UPV-C和PE管為主。到2005年，在全國(guó)新建、改建、擴(kuò)建過程中，建筑排水管道70%采用塑料管道，建筑給水、熱水供應(yīng)和供暖管道60%采用塑料管，城市供水管道50%采用塑料管，村鎮(zhèn)供水管道70%采用塑料管，城市燃?xì)夤艿?0%采用塑料管，電線護(hù)套管80%采用塑料管。

一、排水系統(tǒng)工程用管材種類及技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性等方面比較，

（一）管道種類

給排水系統(tǒng)工程主要有∶聚乙烯管（PE）、鋼管、球墨管、灰口鑄鐵管、水泥管、玻璃鋼加砂管、UPV-C管等。

（1）聚乙烯管（PE）

聚乙烯按照其密度不同分為高密度聚乙烯（HDPE）、中密度聚乙烯管（MDPE）和低密度聚乙烯管（LDPE）。聚乙烯管根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同可分為單層實(shí)壁管、雙壁波紋管和螺旋纏繞管等。雙壁波紋管和螺旋纏繞管主要是用HDPE原料加工而成，主要應(yīng)用于城市排水、單層實(shí)壁。HD[E管主要應(yīng)用于城市供水、城市燃?xì)廨斔?，單層?shí)壁MDPE管主要應(yīng)用于城市燃?xì)廨斔停瑔螌訉?shí)壁LDPE管大量用作農(nóng)用排灌管道和工業(yè)普通管道。

（2）玻璃鋼夾砂管

玻璃鋼夾砂管是采用短玻璃纖維離心或長(zhǎng)玻璃纖維纏繞，中間夾砂工藝制作，管壁略厚，環(huán)向剛度較大，可用作承受內(nèi)外壓的埋地管道，管徑可從直徑500~直徑2600毫米，玻璃鋼夾砂管材質(zhì)脆，只適用于大口徑，且在施工過程中，機(jī)械碰撞容易發(fā)生暗傷，而且暗傷不容易發(fā)現(xiàn)，影響使用壽命。

（3）硬質(zhì)聚乙烯管UPV-C管

UPV-C管具有較高的抗沖擊性能和耐化學(xué)性能。它可根據(jù)使用要求不同，在加工過程中可添加不同添加劑，使其具有滿足不同要求的物理和化學(xué)性能，UPV-C管具有壽命長(zhǎng)，密封性好等特點(diǎn)，但是UPV-C管在加工過程中有重金屬穩(wěn)定劑，在使用過程中會(huì)逐步滲出，影響水源。

（4）鋼管

鋼管最大的缺陷是壽命短，耐腐蝕性不強(qiáng)，密封性不好，容易泄漏，而且價(jià)格高，對(duì)地表不均勻沉降適應(yīng)性差。

（5）球墨管

球墨管成本高，平均價(jià)格比PE管貴10%~15%，連接接口轉(zhuǎn)角過大容易引起泄漏。

（6）灰口鑄鐵管

灰口鑄鐵管壽命短，摩擦系數(shù)大，密封性不好，容易泄漏。