太阳暴晒90天,普通PE燃气管表面出现龟裂,弯曲轻轻一折就断;而经过防护的样品依旧柔韧。为了帮工程队少返工、让燃气公司少抢修,我们把市面上能见到的五种防紫外线老化措施拉到同一试验场,用数据说话。
一、试验方法
1. 样品:同一批次PE100管,外径110 mm,SDR11。
2. 环境:海南万宁,年均紫外线指数9,盐雾+高温高湿。
3. 周期:连续暴晒12个月,每月取样做拉伸、静液压、氧化诱导时间(OIT)测试。
4. 评判:以保留75%拉伸屈服强度为失效临界点。
二、五大措施实测数据
① 炭黑母粒(2.0%)
成本最低,工艺简单。12个月后拉伸强度保留82%,OIT 28 min,表面轻微粉化。劣势是黑色吸热,管壁温度比环境温度高8 ℃,对夏季输气压力有微幅影响。
② 抗UV套管(HDPE+UV8级色母,壁厚1.2 mm)
工厂在线包覆,施工无需二次操作。12个月拉伸强度保留86%,OIT 31 min。套管本身先老化,主管被保护,但套管破损后防护失效,需定期检查。
③ 多层共挤(外层黑色抗UV,中间粘结层,内层本色PE)
设备改造费用高,但一体化最好。12个月拉伸强度保留91%,OIT 35 min;外层老化后裂纹被粘结层阻挡,不向内扩展。缺点是刮伤后不易现场修补。
④ 表面涂层(聚氨酯清漆,干膜120 μm)
美观,可做成警示黄。12个月拉伸强度保留88%,OIT 33 min。然而现场补口全靠人工,漏涂、针眼难避免,第三个月就出现局部脆化,需要年度复检重涂。
⑤ 遮蔽敷设(PVC波纹套管+埋深30 cm)
理论上最稳妥,实测12个月拉伸强度保留96%,OIT 40 min。但城市人行道常因后续绿化、光纤交叉施工被挖开,遮蔽层一旦破坏,管道重新暴露,且造价最高。
三、综合对比
寿命排序:遮蔽敷设>多层共挤>表面涂层>抗UV套管>炭黑母粒。
性价比排序:炭黑母粒>抗UV套管>多层共挤>表面涂层>遮蔽敷设。
施工便利排序:炭黑母粒=抗UV套管>多层共挤>表面涂层>遮蔽敷设。
四、选用建议
1. 农村架空或沿墙敷设:优先选多层共挤,一次投入,三十年省心。
2. 市政临时支管:用抗UV套管,快速安装,后期换管不心疼。
3. 预算极紧的乡村燃气下乡:炭黑母粒管+定期喷涂水性UV屏蔽漆,也能撑十年。
4. 高盐雾沿海:别靠单层涂层,多层共挤或遮蔽敷设才是保险。
5. 已运行十年以上的旧管网:可加套抗UV套管,相当于给管道穿防晒衣,再用不锈钢扎带封口,还能再战十五年。
五、施工细节提醒
无论哪种方案,端口和管件是最薄弱处。电热熔套筒必须同样等级抗UV料;外露金属支墩需贴反光膜,减少二次热辐射;管道与支架接触面加5 mm厚EPDM防磨垫,避免“应力+紫外线”双杀。
六、结语
紫外线老化像慢刀子,割的是安全,也是预算。把五种措施摆在一起比,才能看出谁最扛晒。选对了材料,户外PE燃气管也能像埋地管一样,稳稳当当服役三十年。
