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近年來,中國經(jīng)濟(jì)取得了舉世矚目的跨越式發(fā)展,水務(wù)行業(yè)亦歷經(jīng)深刻變革,取得了輝煌成就。如今,中國已建成全球規(guī)模最為龐大的水資源調(diào)蓄系統(tǒng)、城鎮(zhèn)供水網(wǎng)絡(luò)和排水設(shè)施,積累了規(guī)模空前的水務(wù)資產(chǎn)。這些成果不僅滿足了農(nóng)業(yè)持續(xù)增產(chǎn)、工業(yè)高速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速對水資源的龐大需求,還在很大程度上遏制了工業(yè)化、城鎮(zhèn)化伴生的水污染問題,為經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展筑牢了根基。
助力國家水網(wǎng)建設(shè)
針對國家水網(wǎng)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),“十四五” 國家供水管網(wǎng)改造實(shí)施方案中提出,節(jié)能是國家城市管網(wǎng)改造的一個重要目標(biāo)。
《2030年前碳達(dá)峰行動方案》提出,實(shí)施城市節(jié)能降碳工程,持續(xù)推動老舊供熱管網(wǎng)等市政基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能降碳改造;《“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案》強(qiáng)調(diào),實(shí)施公共供水管網(wǎng)漏損治理工程。
住建部《城市供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ92-2016)明確推廣柔性管材,PE 100-RC成為老舊管網(wǎng)改造優(yōu)選方案。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“農(nóng)村供水保障工程”中,其抗凍裂特性解決高寒地區(qū)冬季斷水難題,助力2025年農(nóng)村自來水普及率88%目標(biāo)。
PE100-RC管憑借其高強(qiáng)度、耐腐蝕、壽命長等特點(diǎn),成為中國供水管道系統(tǒng)建設(shè)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(shè)計(jì)使用壽命是基于沒有瑕疵、內(nèi)外表面完好無損的管材經(jīng)長期靜液壓使用數(shù)據(jù)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(huán)境(如石頭頂住管材外表面)造成的點(diǎn)荷載,會形成應(yīng)力集中區(qū),產(chǎn)生初始的裂紋并發(fā)展為脆性破壞,最終導(dǎo)致管材的使用壽命不及預(yù)期。
為適應(yīng)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(shí)際環(huán)境中的使用壽命提高管道系統(tǒng)運(yùn)行的安全及穩(wěn)定性。亞通公司采用PE100-RC專用料開發(fā)了給水用高耐慢速裂紋增長聚乙烯(PE100-RC)管道系統(tǒng)。
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(kuò)展能力而設(shè)計(jì)。
PE100:表示最小要求強(qiáng)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(qiáng)調(diào)其增強(qiáng)的耐慢速裂紋增長(SCG)性能,符合ISO 4437-4或EN 12201標(biāo)準(zhǔn)中的分類。
PE100-RC聚乙烯混配料,它的最小要求強(qiáng)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(jié)強(qiáng)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(chǎn)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(diǎn)載荷作用下,仍然能達(dá)到設(shè)計(jì)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(dá)100年。
在同等條件下,切口液壓試驗(yàn)(80°C)中PE100給水管更早發(fā)生破裂,而PE100-RC給水管保持良好狀態(tài)。
德國柏林供水網(wǎng)改造項(xiàng)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(huán)境的適應(yīng)性更好,可實(shí)現(xiàn)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(yīng)用場景
1、市政領(lǐng)域:市政工程供水系統(tǒng);
2、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域:農(nóng)田、果園、菜園以及林帶灌溉等;
3、工業(yè)領(lǐng)域:化工、醫(yī)藥、環(huán)保等行業(yè)的輸送系統(tǒng);
4、建筑領(lǐng)域:建筑物室內(nèi)給水系統(tǒng)、室外及居住小區(qū)埋地給水系統(tǒng);
5、修復(fù)領(lǐng)域:舊管線修復(fù)、污水處理工程管道系統(tǒng);
6、其他領(lǐng)域:機(jī)場、高爾夫球場、足球場等其他行業(yè)的供水系統(tǒng)。
使用PE100-RC管道可適用無砂回填技術(shù)和其他非開挖技術(shù),在惡劣施工環(huán)境下,仍能保證管材既定的設(shè)計(jì)使用壽命,在整體造價費(fèi)用上可降低20%-40%;長遠(yuǎn)來看維護(hù)成本低,因?yàn)閴勖芷陂L(維護(hù)少、故障率低)。另外,加工難度可能更高,需要更精密的設(shè)備或工藝控制。
PE100-RC管的節(jié)能特性主要體現(xiàn)在其材料性能、流體動力學(xué)設(shè)計(jì)及長期使用效率上。數(shù)據(jù)顯示,PE100-RC管輸水能耗可降低20%-30%,污水廠長期運(yùn)行電費(fèi)顯著下降。采用熱熔連接,管道接口零滲漏,避免傳統(tǒng)管道因接口松動、腐蝕導(dǎo)致的液體滲漏損失。采用非開挖施工技術(shù)(如頂管、水平定向鉆),無需大型機(jī)械長時間作業(yè),施工能耗降低30%-40%。