1、概述

　　在城市地下燃氣管網系統中, 聚乙烯(PE)管道得到越來越多地應用。作為其同壽命、同性能, 焊接簡單、密封性能好、使用方便的聚乙烯球閥已作為不可缺少的管道控制元件得到越來越多的使用和重視。

2、材料選擇

　　聚乙烯是一種熱塑性的塑料工程材料, 具有一定的強度、剛度、韌性、抗沖擊性、耐腐蝕性和耐磨性。通過控制聚合工藝和在聚合時加入一定量的共聚單體, 可以調整或改善聚乙烯材料的性能(表1) 。因此聚合工藝的先進與否直接導致材料性能的差異。為了管網系統長期安全運行, 燃氣管材、管件及閥門必須使用根據材料類型分級的管材專用料(PE80、PE100)和混配料, 不能使用色母。材料顏色一般為黑色和黃色。

表1　材料基本性能

3、類型結構

　　聚乙烯燃氣用閥門一般為球閥(圖1), 分為小型聚乙烯閥門( SD 63 以下) 和大型聚乙烯閥門(SD63以上, 含SD 63) 。小型聚乙烯閥門一般不設放散口, 大型聚乙烯閥門可根據需要采用不設、設1個或設2個放散口。

1.端管　2.閥座(丁腈橡膠- NBR) 　3.支撐環(聚丙烯- PP)　4.操作桿(丁腈橡膠) 　5.密封圈(縮醛- ACETAL ) 　6.扳手帽(聚丙烯、MC 鑄型尼龍) 　7.球體(聚丙烯、MC 鑄型尼龍)　8.中閥體

圖1　聚乙烯球閥

4、性能特點

　　(1) 耐腐蝕。聚乙烯為惰性材料, 除少數強氧化劑外, 可耐多種化學介質的侵蝕。無電化學腐蝕,不需要防腐層。

　　(2) 無外漏。聚乙烯閥門閥體和端管的連接部位主要采用熔接連接(熱熔連接或電熔連接) , 熔接寬, 密封性能優良。與橡膠圈類接頭或其他機械接頭相比, 不存在因接頭扭曲造成外部泄漏的危險。

　　(3) 高韌性。聚乙烯是一種高韌性的材料, 其斷裂伸長率一般超過500% , 對管基不均勻沉降的適應能力非常強。也是一種抗震性能優良的管道。

　　(4) 使用壽命長。聚乙烯材料可使用50 年以上, 這是國外根據聚乙烯管材環向抗拉強度的長期靜水壓設計基礎值(HDB)確定的, 已被國際標準確認。

　　(5) 施工方便。聚乙烯閥門與金屬閥門相比質量輕, 便于安裝。開閉容易, 操作力矩小。閥門為全通徑, 壓力損失小。

5、應用

　　高、中壓聚乙烯管道主管上應設置分段聚乙烯閥門, 并應在閥門兩側設置放散管。高、中壓聚乙烯燃氣管支管起點處也應設置聚乙烯閥門, 可單側設置放散管。聚乙烯球閥主要為埋地中密度聚乙烯管線配套, 輸送及截斷各種燃氣介質流。該閥可直埋于地下, 只需安裝很簡單的護套、啟閉座配件,就可使用專用扳手在地面上執行啟閉操作, 聚乙烯球閥適用的介質為符合國家標準的凈化天燃氣、液化石油氣和人工煤氣等。

6、結語

　　聚乙烯球閥開啟和關閉的力矩小, 閥門無腐蝕,不需維護和維修, 使用壽命50年, 提高了聚乙烯管網系統的完整性。整體式的閥體, 免除了泄漏的可能, 聚乙烯球閥與聚乙烯管道連接時, 無需設置閥門井, 直埋施工, 閥體端管可使用對接焊或電熔焊方法連接, 閥門的開、關在地面操作, 比傳統的金屬球閥綜合經濟效益高約2倍。聚乙烯管具有優良的性能, 隨著聚乙烯材料的進一步研究與發展, 聚乙烯管和閥門會有更好的應用。