太陽暴曬90天,普通PE燃氣管表面出現(xiàn)龜裂,彎曲輕輕一折就斷;而經(jīng)過防護的樣品依舊柔韌。為了幫工程隊少返工、讓燃氣公司少搶修,我們把市面上能見到的五種防紫外線老化措施拉到同一試驗場,用數(shù)據(jù)說話。
一、試驗方法
1. 樣品:同一批次PE100管,外徑110 mm,SDR11。
2. 環(huán)境:海南萬寧,年均紫外線指數(shù)9,鹽霧+高溫高濕。
3. 周期:連續(xù)暴曬12個月,每月取樣做拉伸、靜液壓、氧化誘導(dǎo)時間(OIT)測試。
4. 評判:以保留75%拉伸屈服強度為失效臨界點。
二、五大措施實測數(shù)據(jù)
① 炭黑母粒(2.0%)
成本最低,工藝簡單。12個月后拉伸強度保留82%,OIT 28 min,表面輕微粉化。劣勢是黑色吸熱,管壁溫度比環(huán)境溫度高8 ℃,對夏季輸氣壓力有微幅影響。
② 抗UV套管(HDPE+UV8級色母,壁厚1.2 mm)
工廠在線包覆,施工無需二次操作。12個月拉伸強度保留86%,OIT 31 min。套管本身先老化,主管被保護,但套管破損后防護失效,需定期檢查。
③ 多層共擠(外層黑色抗UV,中間粘結(jié)層,內(nèi)層本色PE)
設(shè)備改造費用高,但一體化最好。12個月拉伸強度保留91%,OIT 35 min;外層老化后裂紋被粘結(jié)層阻擋,不向內(nèi)擴展。缺點是刮傷后不易現(xiàn)場修補。
④ 表面涂層(聚氨酯清漆,干膜120 μm)
美觀,可做成警示黃。12個月拉伸強度保留88%,OIT 33 min。然而現(xiàn)場補口全靠人工,漏涂、針眼難避免,第三個月就出現(xiàn)局部脆化,需要年度復(fù)檢重涂。
⑤ 遮蔽敷設(shè)(PVC波紋套管+埋深30 cm)
理論上最穩(wěn)妥,實測12個月拉伸強度保留96%,OIT 40 min。但城市人行道常因后續(xù)綠化、光纖交叉施工被挖開,遮蔽層一旦破壞,管道重新暴露,且造價最高。
三、綜合對比
壽命排序:遮蔽敷設(shè)>多層共擠>表面涂層>抗UV套管>炭黑母粒。
性價比排序:炭黑母粒>抗UV套管>多層共擠>表面涂層>遮蔽敷設(shè)。
施工便利排序:炭黑母粒=抗UV套管>多層共擠>表面涂層>遮蔽敷設(shè)。
四、選用建議
1. 農(nóng)村架空或沿墻敷設(shè):優(yōu)先選多層共擠,一次投入,三十年省心。
2. 市政臨時支管:用抗UV套管,快速安裝,后期換管不心疼。
3. 預(yù)算極緊的鄉(xiāng)村燃氣下鄉(xiāng):炭黑母粒管+定期噴涂水性UV屏蔽漆,也能撐十年。
4. 高鹽霧沿海:別靠單層涂層,多層共擠或遮蔽敷設(shè)才是保險。
5. 已運行十年以上的舊管網(wǎng):可加套抗UV套管,相當于給管道穿防曬衣,再用不銹鋼扎帶封口,還能再戰(zhàn)十五年。
五、施工細節(jié)提醒
無論哪種方案,端口和管件是最薄弱處。電熱熔套筒必須同樣等級抗UV料;外露金屬支墩需貼反光膜,減少二次熱輻射;管道與支架接觸面加5 mm厚EPDM防磨墊,避免“應(yīng)力+紫外線”雙殺。
六、結(jié)語
紫外線老化像慢刀子,割的是安全,也是預(yù)算。把五種措施擺在一起比,才能看出誰最扛曬。選對了材料,戶外PE燃氣管也能像埋地管一樣,穩(wěn)穩(wěn)當當服役三十年。
