范光华

摘 要：聚乙烯（PE）给水管是以优质聚乙烯树脂为主要原料，添加必要的抗氧剂、紫外线吸收剂等辅助剂，采用挤出成型工艺生产的一种新型给水管道。近几年在给水工程中的应用增长迅猛，已成为给水工程的主选材料。

关键词：高密度聚乙烯 给水管材 挤出缺陷

1.聚乙烯（PE）给水管的性能

PE给水管材的生产应严格执行GB/T13663-2000标准，卫生指标应符合GB/T17219的要求。PE给水管以密度区分，有低密度聚乙烯管（IDPE）、中密度聚乙烯管MD（PE）、高密度聚乙烯管（HEPE）。生产标准规定给水用聚乙烯为蓝色或黑色加蓝条。与其它给水管道相比，聚乙烯（PE）给水管具有以下优点。

（1）质量轻。23e时的密度为0.930～ 0.955g/cm3，重量仅为钢管的九分之一。由于重力轻，可大大减轻施工强度。

（2）具有良好的柔韧性，绕曲性能好。PE管是一种高韧性管材、其断裂伸长率超过500%。PE管在一定直径以下可以实现管材盘绕，根据国外经验，直径达160mm的HDPE管都可以做成长盘管，减少长距离铺设的接头数量。同时PE管的走向容易按照施工的要求进行改变。在施工时，可在管子允许的弯曲半径内绕过障碍，降低施工难度。

（3）耐腐蚀性好。PE管可耐多种化学介质的侵蚀，不需要防腐处理。它也不会有细菌、真菌即藻类的生长，使用寿命达50多年，是钢管2倍。

（4）管道阻力小。PE管管内外壁光滑，摩擦系数极低。直管段内壁平滑，不会结垢、沿程摩擦阻力比金属管道小；管配件连接时不缩小横断面积，局部阻力系数不大于钢管。管道水头损失较同规格钢管小20%以上。

（5）连接方便，施工简单。PE管道的连接方式有热熔、电熔和机械连接三种，连接方法多。管体轻，搬运方便，焊接容易，焊接口少，当管线较长时可使用盘管敷设（一般指管径小于63mm）。PE管沟要求也远比钢管沟要求低。而且当施工条件受限制时，可采用电熔焊接，因此，施工简单。

（6）密封性好。PE管本身采用熔接连接（热熔或电熔），本质上保证了接口材质，结构与管体本身的同一性，实现了接头与管材的一体化。其接口的抗拉强度与爆破强度均高于管材本体，可有效抵抗内压力产生的环向应力轴向应力。因此，与橡胶圈类接应或其他机械接头相比，不存在接应扭曲造成的泄露危险，密封性能十分良好。

（7）导热性低。20e时的导热系数为0.43W/mk，比钢管（43～52W/mk）小得多，一般情况下不需要保温措施。

（8）弹性模量较小。PE模量E较其他材料要低得多，因为膨胀产生的作用相当小。材料自身即可吸收，在管道系统中无需使用补偿手段。正因为PE给水管具有上述优点，所以被越来越多的企业所青睐。当然，由于PE管材料本身的特点，PE管也有一定的弱点，如强度低，遇到坚石、金属碰撞挤压易引起凹坑，直至穿孔；没有阻燃性；对最高使用压力有限制；另外，PE管堆放要求高，不能长时间日晒雨淋，否则容易老化，降低使用寿命。

2.高密度聚乙烯（PE80、PE100）给水管材的质量要求

一般而言，高密度聚乙烯（PE80、PE100）给水管材的质量要求包括外观质量、规格与公差以及物理力学性能。外观质量：管材内外壁表面应清洁、光滑、不允许有气泡、明显的划伤、凹陷、杂质、颜色不均等缺陷。

规格与公差及物理力学性能：某一规格的高密度聚乙烯管材，其外径、内径壁厚和不圆度、静液压强度、伸长率、纵向回缩率等要符合GB/T13663-2000标准。

3.影响高密度聚乙烯（PE80、PE100）给水管材的成型质量的因素

3.1着色剂

首先所选用的着色剂应与树脂相容性良好，水抽出率低；其次，要考虑对成型机械和模具的影响，着色剂在树脂熔化成型过程中，会沉积在模具表面，导致制品表面产生缺陷。

3.2挤出温度

挤出机工艺温度的高低直接影响成型过程及管材的质量。温度过低、物料塑化不好，成型产品表面粗糙；温度过高，塑料又易与模具、定径套表面黏结，使制品表面有划痕，因此选择适合的加工温度很重要。

3.3螺杆转速

螺杆转速是挤出成型工艺中极为重要的工艺参数之一，提高转速，产量增加，剪切速率增大，物料黏度下降，有利于物料的塑化；但转速的提高还需考虑挤出机的塑化能力和熔体压力范围，否则物料流速过快有可能导致物料还未完全塑化就被压入机头，严重影响产品质量；因此，刚开车时螺杆转速调的较低，逐步提高转速。

4.缺陷原因分析与对策

4.1管材表面粗糙

原因分析：物料含水分太多；料温低；口模不洁净；挤出速度过快。

控制对策：调高干燥器温度使物料干燥；调整工艺温度；清洁口模；调整挤出速度。

4.2管材表面有光亮的斑块

原因分析：口模温度过高；冷却不够。

控制对策：降低口模温度；加强冷却。

4.3管材表面出现规则斑纹

原因分析：料坯与定径套有粘附。

控制对策：调大定径套入口的水幕量。

4.4管材表面不平

原因分析：料流發生脉动；.牵引速度不稳。

控制对策：调整挤出速度；修理牵引调速系统。

4.5管壁厚度不均

原因分析：口模和芯棒没有对中；口模周围温度不均；牵引偏离挤出机轴线。

控制对策：调整口模和芯棒对中；检查修理电热圈；调整牵引机位置。

4.6管材不圆

原因分析：真空度小；挤出速度过快；牵引前冷却不够；冷却水槽水位过高。

控制对策：调整真空度；调整挤出和牵引速度；调整冷却水量和温度；降低冷却水槽水位。

4.7管材弯曲

原因分析：管材壁厚不均匀；管材冷却不均匀；管材冷却不充分。

控制对策：调整管材壁厚；调整冷却水喷嘴；调整冷却水量和温度或者降低挤出速度。

结束语

提高高密度聚乙烯（PE80、PE100）给水管材的产品质量应根据制品的用途和要求，在严格精确、选用原辅材料的基础上，选择合适的成型设备，控制好各个工艺过程，及时有效准确地解决临时出现的故障缺陷。

参考文献

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