超高分子量聚乙烯管在城市供热系统中的敷设问题探究

在“十三五”计划中城市建设规划与生态环境优化问题中，为了能够保证城市供热的 基本的质量，需要保证热网的建设以及优化，将 优化的方案付诸于实践，从而更加满足用户需求，超高分子量聚乙烯管管网的敷设方式供热管网敷设一般采用地上敷设、地下管沟敷设和地下直埋敷设三种方式。 ▲地上敷设 地上敷设是将管线架空，即架空铺设，其铺设过程中不需要进行土建工程，通过基础支撑架构即可进行施工。架空敷设需要一定的空间且由于管道错综复杂会影响美观，这种方式在民用的住宅、公建的企业单位需要考虑到市政供热管总体规划设计，所以集中供热管线敷设中很少应用。但是在工业区内很多热力管道基本会采用架空敷设，减少工艺园区装修的开支，还可以缩减热力管道的施工费用，所以工业园区可以考虑此种工艺的应用。 ▲地下管沟敷设 在敷设地下管沟时，超高分子量聚乙烯管与其他管道同时敷设时，有可能对其他管道造成损伤，所以敷设管道时要求避免其他管道与超高分子量聚乙烯管同沟敷设，在敷设时尽量超过地下水位。采用地沟型预制保温管道时，要增设地沟通风，保障施工人员的安全；做好地下管沟的防水工作，若地下水会通过沟壁缝隙渗到管沟里，管道会浸泡在水中，保温层会起不到保温的作用，管道不能正常使用，造成不可挽回的损失，此外，地下水将会腐蚀热管网，从而降低管道的使用寿命，还有可能造成漏水事故。 ▲地下直埋敷设 超高分子量聚乙烯供热管直埋的方式主要有两种： 种是无补偿直埋敷设。此种敷设方式对管道的稳定性要求较高，所以需要较深的埋深。当采用不预热的无补偿直埋敷设管道时，主要与覆土厚度有关，覆土厚度应与管径大小成正比。这种敷设方式的原理是靠土壤与管道的静摩擦力和动摩擦力一同限制超高分子量聚乙烯管的伸长量和收缩量。当采用预热无补偿直埋敷设时，预热温度取安装温度与运行温度差的一半，以减少不必要的工作和资源，预热无补偿直埋敷设适用于以热水为媒介的供热管道，常见于热水供应热负荷，采用管径半径不宜过大。第二种方式是有补偿直埋敷设方式。这种敷设方式管道与地表的距离大于0．6m即可，这种敷设方式属于浅埋方式，其中管道半径没有要求。这种敷设的工作流程是在超高分子量聚乙烯管施工安装后，回填土壤，再进行预热，待管道伸长至一定长度且不再伸长时采用一次性补偿器焊牢。这种敷设方式的优点是在管道预热前可还土，不影响正常的交通秩序. 超高分子量聚乙烯管直埋敷设具有占地少、造价低、施工技术简单、工期短等特点，这保温管道工作原理相近，都是采用了重度小、吸水少，防腐性强的聚乙烯材料作为保温材料，不仅起到防腐的作用，还不会对管道的重量造成二次影响，再经过发泡的工艺的处理将管道包裹起来，避免地下土壤吸收过多热量，起到保温的作用。

揭密超高分子量聚乙烯

由超高分子量聚乙烯制作的管材、板材，应用越来越广泛。那么，超高分子量聚乙烯为什么会有如此神奇的作用呢？现介绍如下： 超高分子量聚乙烯的分子式：—(—CH2-CH2—)—n 性质：分子量100～600万的聚乙烯。 密度：0.936～0.964g/cm3。 热变形温度(0.46MPa)85℃，熔点130～136℃。 超高分子量聚乙烯英文名ultra-highmolecularweightpolyethylene(简称UHMWPE)，是分子量150万-400万的聚乙烯。 高分子量聚乙烯特点为：极好的耐磨性，良好的耐低温冲击性、自润滑性、无毒、耐水、耐化学药品性，耐热性优于一般PE，缺点是耐热性（热变形温度）低、加工成型性差，外表面硬度，刚性，耐蠕变性不如一般工程塑料，膨胀系数偏大。 高分子量聚乙烯流动性差，熔融状态下粘度极高，是呈橡胶状的高粘弹性体，早期仅能用压制和烧结方法成型，目前也可用挤出、注塑和吹塑方法加工。 高分子量聚乙烯可以代替碳钢、不锈钢、青铜等材料用于纺织、造纸、食品机械、运输、医疗、煤矿、化工等部门。如纺织工业上技梭器、打梭棒、齿轮、联结、扫花杆、缓冲块、偏心块、杆轴套、摆动后果等耐冲击磨损零件。造纸工业上做箱盖板、刮水板、压密部件、接头、传动机械的密封轴杆、偏导轮、刮刀、过滤器等；运输工业上做粉状材料的料斗、料仓、滑槽的衬里。 高分子量聚乙烯可做各种机械的零部件，包括食品机械的齿轮、蜗轮、蜗杆、轴承。化工中做泵、阀门、档板、滤板。医疗上，还可用于心脏瓣膜、短形外科零件，人工关节及节育植入体。体育上做滑冰地板、滚地球道、滑雪板、机动雪橇零件。UHMWPE可以做高模量纤维，制造防弹衣、飞机座椅、海运、渔业用绳索等。 机械性能高于一般的高密度聚乙烯。具有突出的抗冲击性、耐应力开裂性、耐高温蠕变性、低摩擦系数、自润滑性， 的耐化学腐蚀性、抗疲劳性、噪音阻尼性、耐核辐射性等。 使用温度100～110℃。耐寒性好，可在-269℃下使用。密度0.935g/cm3，分子量200万的产品，其断裂拉伸强度40MPa，断裂伸长率350％，弯曲弹性模量600MPa，悬臂梁缺口冲击冲不断。磨耗量(MPC法)20mm。 应用范围与聚酰胺、聚四氟乙烯相近，耐磨性超过碳钢，可做齿轮、轴承、轴瓦、星轮、阀门、泵、导轨、密封填料、设备衬里、滑变板、人工关节等，纤维作防弹衣、绳索等。 超高分子量聚乙烯性能： 1、高耐磨性：超高分子量聚乙烯的摩擦系数小，加之超高的分子链特别长，使得改性超高分子量聚乙烯管材的耐磨性在输送各种浆体时比钢管、不锈钢管高4-7倍，比聚氯乙烯管和聚乙烯管高10倍左右，大幅度提高了管道的使用寿命。 2、抗腐蚀性：超高分子量聚乙烯化学稳定性极高，在一定温度和浓度范围内能耐各种高腐蚀性介质(酸、碱、盐)及有机溶剂的侵蚀。 3、高抗冲击性：超高分子量聚乙烯的抗冲击性和吸收冲击能居塑料之首，无论是外力强冲击，还是内部压力波动都难以使其开裂。特别是在低温环境，其冲击强度反而达到更高值。超高分子量聚乙烯的这种柔韧性为输送系统提供了安全可靠的保障。 4、耐候性和抗老化性：超高分子量聚乙烯管材有良好的耐候和抗老化性。 5、阻燃性：特殊行业用天防火环境，加入阻燃剂改性，特殊加工工艺制造，克服超高分子量聚乙烯本身可燃性，具有阻燃性能。 6、重量轻、安装方便：超高分子量聚乙烯管材的柔韧性好，能适应各种地质情况，连接快捷、简便。