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近年来,中国经济取得了举世瞩目的跨越式发展,水务行业亦历经深刻变革,取得了辉煌成就。如今,中国已建成全球规模最为庞大的水资源调蓄系统、城镇供水网络和排水设施,积累了规模空前的水务资产。这些成果不仅满足了农业持续增产、工业高速发展和城镇化进程加速对水资源的庞大需求,还在很大程度上遏制了工业化、城镇化伴生的水污染问题,为经济社会的可持续发展筑牢了根基。
助力国家水网建设
针对国家水网建设的可持续发展目标,“十四五” 国家供水管网改造实施方案中提出,节能是国家城市管网改造的一个重要目标。
《2030年前碳达峰行动方案》提出,实施城市节能降碳工程,持续推动老旧供热管网等市政基础设施节能降碳改造;《“十四五”节能减排综合工作方案》强调,实施公共供水管网漏损治理工程。
住建部《城市供水管网漏损控制及评定标准》(CJJ92-2016)明确推广柔性管材,PE 100-RC成为老旧管网改造优选方案。农业农村部“农村供水保障工程”中,其抗冻裂特性解决高寒地区冬季断水难题,助力2025年农村自来水普及率88%目标。
PE100-RC管凭借其高强度、耐腐蚀、寿命长等特点,成为中国供水管道系统建设的重要支撑材料,也越来越明确。
目前PE聚乙烯给水管的50年设计使用寿命是基于没有瑕疵、内外表面完好无损的管材经长期静液压使用数据外推得到。但在施工过程中人为拖拽引起的刮伤以及周围环境(如石头顶住管材外表面)造成的点荷载,会形成应力集中区,产生初始的裂纹并发展为脆性破坏,最终导致管材的使用寿命不及预期。
为适应目前管道施工局限性,提高管道的耐刮痕性, 为了延长管道在实际环境中的使用寿命提高管道系统运行的安全及稳定性。亚通公司采用PE100-RC专用料开发了给水用高耐慢速裂纹增长聚乙烯(PE100-RC)管道系统。
亚通给水用高耐慢速裂纹增长聚乙烯(PE100-RC)管道是一种高性能聚乙烯材料,专为提升抗裂纹扩展能力而设计。
PE100:表示最小要求强度(MRS)为10 MPa,确保在20℃、50年使用寿命下承受额定压力。
RC后缀:代表“Resistant to Crack”(抗裂纹),强调其增强的耐慢速裂纹增长(SCG)性能,符合ISO 4437-4或EN 12201标准中的分类。
PE100-RC聚乙烯混配料,它的最小要求强度(MRS)为 10 MPa的材料,即仍然是 PE100 级材料。
由于PE100-RC材料本身分子链间缠结强度提高,韧性破坏曲线斜率小,材料相较PE100具有更好的耐慢速裂纹增长(SCG)性能。采用PE100-RC原料生产给水管材、管件其耐慢速裂纹增长的性能同样得到提升,使管材在受到外部划痕和点载荷作用下,仍然能达到设计使用寿命。
热老化降解时间更长,相较PE100材料50年的外推使用寿命,PE100-RC的外推使用寿命长达100年。
在同等条件下,切口液压试验(80°C)中PE100给水管更早发生破裂,而PE100-RC给水管保持良好状态。
德国柏林供水网改造项目,采用PE100-RC后泄漏率下降30%。
PE100-RC管道具备耐慢速裂纹增长性能,管道在划伤后仍可保证至少50年的使用寿命。
PE100-RC管对施工环境的适应性更好,可实现非开挖施工和无沙回填施工,降低了施工难度和工程造价。
应用场景
1、市政领域:市政工程供水系统;
2、农业领域:农田、果园、菜园以及林带灌溉等;
3、工业领域:化工、医药、环保等行业的输送系统;
4、建筑领域:建筑物室内给水系统、室外及居住小区埋地给水系统;
5、修复领域:旧管线修复、污水处理工程管道系统;
6、其他领域:机场、高尔夫球场、足球场等其他行业的供水系统。
使用PE100-RC管道可适用无砂回填技术和其他非开挖技术,在恶劣施工环境下,仍能保证管材既定的设计使用寿命,在整体造价费用上可降低20%-40%;长远来看维护成本低,因为寿命周期长(维护少、故障率低)。另外,加工难度可能更高,需要更精密的设备或工艺控制。
PE100-RC管的节能特性主要体现在其材料性能、流体动力学设计及长期使用效率上。数据显示,PE100-RC管输水能耗可降低20%-30%,污水厂长期运行电费显著下降。采用热熔连接,管道接口零渗漏,避免传统管道因接口松动、腐蚀导致的液体渗漏损失。采用非开挖施工技术(如顶管、水平定向钻),无需大型机械长时间作业,施工能耗降低30%-40%。