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近年來,中國經濟取得了舉世矚目的跨越式發展,水務行業亦歷經深刻變革,取得了輝煌成就。如今,中國已建成全球規模最為龐大的水資源調蓄系統、城鎮供水網絡和排水設施,積累了規??涨暗乃畡召Y產。這些成果不僅滿足了農業持續增產、工業高速發展和城鎮化進程加速對水資源的龐大需求,還在很大程度上遏制了工業化、城鎮化伴生的水污染問題,為經濟社會的可持續發展筑牢了根基。
助力國家水網建設
針對國家水網建設的可持續發展目標,“十四五” 國家供水管網改造實施方案中提出,節能是國家城市管網改造的一個重要目標。
《2030年前碳達峰行動方案》提出,實施城市節能降碳工程,持續推動老舊供熱管網等市政基礎設施節能降碳改造;《“十四五”節能減排綜合工作方案》強調,實施公共供水管網漏損治理工程。
住建部《城市供水管網漏損控制及評定標準》(CJJ92-2016)明確推廣柔性管材,PE 100-RC成為老舊管網改造優選方案。農業農村部“農村供水保障工程”中,其抗凍裂特性解決高寒地區冬季斷水難題,助力2025年農村自來水普及率88%目標。
PE100-RC管憑借其高強度、耐腐蝕、壽命長等特點,成為中國供水管道系統建設的重要支撐材料,也越來越明確。
目前PE聚乙烯給水管的50年設計使用壽命是基于沒有瑕疵、內外表面完好無損的管材經長期靜液壓使用數據外推得到。但在施工過程中人為拖拽引起的刮傷以及周圍環境(如石頭頂住管材外表面)造成的點荷載,會形成應力集中區,產生初始的裂紋并發展為脆性破壞,最終導致管材的使用壽命不及預期。
為適應目前管道施工局限性,提高管道的耐刮痕性, 為了延長管道在實際環境中的使用壽命提高管道系統運行的安全及穩定性。亞通公司采用PE100-RC專用料開發了給水用高耐慢速裂紋增長聚乙烯(PE100-RC)管道系統。
亞通給水用高耐慢速裂紋增長聚乙烯(PE100-RC)管道是一種高性能聚乙烯材料,專為提升抗裂紋擴展能力而設計。
PE100:表示最小要求強度(MRS)為10 MPa,確保在20℃、50年使用壽命下承受額定壓力。
RC后綴:代表“Resistant to Crack”(抗裂紋),強調其增強的耐慢速裂紋增長(SCG)性能,符合ISO 4437-4或EN 12201標準中的分類。
PE100-RC聚乙烯混配料,它的最小要求強度(MRS)為 10 MPa的材料,即仍然是 PE100 級材料。
由于PE100-RC材料本身分子鏈間纏結強度提高,韌性破壞曲線斜率小,材料相較PE100具有更好的耐慢速裂紋增長(SCG)性能。采用PE100-RC原料生產給水管材、管件其耐慢速裂紋增長的性能同樣得到提升,使管材在受到外部劃痕和點載荷作用下,仍然能達到設計使用壽命。
熱老化降解時間更長,相較PE100材料50年的外推使用壽命,PE100-RC的外推使用壽命長達100年。
在同等條件下,切口液壓試驗(80°C)中PE100給水管更早發生破裂,而PE100-RC給水管保持良好狀態。
德國柏林供水網改造項目,采用PE100-RC后泄漏率下降30%。
PE100-RC管道具備耐慢速裂紋增長性能,管道在劃傷后仍可保證至少50年的使用壽命。
PE100-RC管對施工環境的適應性更好,可實現非開挖施工和無沙回填施工,降低了施工難度和工程造價。
應用場景
1、市政領域:市政工程供水系統;
2、農業領域:農田、果園、菜園以及林帶灌溉等;
3、工業領域:化工、醫藥、環保等行業的輸送系統;
4、建筑領域:建筑物室內給水系統、室外及居住小區埋地給水系統;
5、修復領域:舊管線修復、污水處理工程管道系統;
6、其他領域:機場、高爾夫球場、足球場等其他行業的供水系統。
使用PE100-RC管道可適用無砂回填技術和其他非開挖技術,在惡劣施工環境下,仍能保證管材既定的設計使用壽命,在整體造價費用上可降低20%-40%;長遠來看維護成本低,因為壽命周期長(維護少、故障率低)。另外,加工難度可能更高,需要更精密的設備或工藝控制。
PE100-RC管的節能特性主要體現在其材料性能、流體動力學設計及長期使用效率上。數據顯示,PE100-RC管輸水能耗可降低20%-30%,污水廠長期運行電費顯著下降。采用熱熔連接,管道接口零滲漏,避免傳統管道因接口松動、腐蝕導致的液體滲漏損失。采用非開挖施工技術(如頂管、水平定向鉆),無需大型機械長時間作業,施工能耗降低30%-40%。