耐低温
聚乙烯具有非常突出的耐低温性能
PE管的低温脆化点为-70℃，优于其他管道。在冬季野外施工时聚氯乙烯(PVC-U)管容易脆裂，我国北京地区铺设聚氯乙烯(PVC-U)埋地给水管试点工程中总结的一条经验是温度在零度以下就不适宜进行聚氯乙烯(PVC-U)管的铺设施工了。还有一个明显的佐证，为改进PP的韧性和低温耐冲击性能，可将乙烯与丙烯单体共聚制成无规共聚聚丙烯(PP-R)，其一般采用iPP的工艺路线和方法，使丙烯和乙烯的混合气体进行共聚合，得到主链中无规则地分布着丙烯和乙烯段的共聚物(即PP-R管材料)，PP-R管材料中的乙烯含量大多在3%左右。但改善后的PP-R耐低温性能仍不尽人意，其脆化点约为-15℃，远高于聚乙烯管的脆化点温度-70℃。
折叠断裂韧性
聚乙烯具有良好的快速裂纹增长断裂韧性
发生快速裂纹增长破坏时，裂纹可以100~45m/s速度快速扩展几百米至十几公里，造成长距离管路损坏，发生大规模泄漏事故，以及后续的燃烧爆炸(输天然气)或洪水(输水)事故。这种事故发生概率不大，一旦发生，危害极大。对塑料压力管的持续发展来讲，防止发生快速裂纹增长破坏要求的重要性已经超过了对长期寿命强度性能的要求。其原因为:在同一SDR(管材直径与其厚度之比)时，计算的长期寿命-长期强度与增大管径无关(实际上大口径管可能比小口径管安全)，但快速裂纹增长危险随管径增大而增加。在现有大品种塑实验方法料管中，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯管等，达到一定管径时，由防止快速裂纹增长破坏所决定的许用压力，总是比由长期强度问题所决定的许用压力低。也就是说，按防止快速裂纹增长破坏的要求决定了许用压力后，长期寿命(如20℃，50年)要求可自行得到满足;快速裂纹增长断裂韧性差的材料将遭到淘汰，不管它的长期强度性能好或坏。如聚氯乙烯(PVC-U)燃气管已经基本上全部被聚乙烯(PE)燃气管所取代。欧洲聚氯乙烯(PVC-U)给水管被聚乙烯(PE)管取代的趋势已经明朗。
我国尚未建立监控快速裂纹增长破坏的试验装置。我国的塑料压力管标准都未涉及这一问题，这表明我国的塑料压力管水平比世界一般水平至少落后一个发展阶段。 |
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