P 公称压力(MPa)
[δ] 设计应力(MPa)
SDR 标准尺寸比
de 管公称外径
e 管公称规定壁厚
管材设计应力的求取：
公式（2）
设计系数(C)：保证管道满负载运行时还有一定的安全度。
（二）、我国聚乙烯燃气管道工程技术规程设计系数
我国聚乙烯燃气管道工程技术规程是根据PE80级管材来考虑，对不同种类燃气的设计系数做出如下规定：
表2.不同种类燃气的设计系数
燃气种类 SDR11 SDR17.6
天然气 4 8
液化石油气（气态） 16 /
不含冷凝液的气态液化石油气 5.33 /
人工煤气 320 /
不含冷凝液的人工煤气 8 /
根据以上设计系数，在我国聚乙烯管道输送不同种类燃气的最大允许工作压力如下：
表3.不同种类燃气的最大允许工作压力
燃气种类 最大允许工作压力（Mpa）
SDR11 SDR17.6
天然气 0.4 0.2
液化石油气（气态） 0.1 /
不含冷凝液的气态液化石油气 0.3 /
人工煤气 0.005 /
不含冷凝液的人工煤气 0.2 /
我国燃气管道的施工技术规程的编制说明中也明确：我国允许使用压力时按工作温度20℃，使用寿命50年，管道环向应力为8.0 Mpa（长期静液压强度），安全系数不小于4等4个条件来确定的。在安全性能得到保证的情况下，改变以上条件中的任意一个，最大允许工作压力可以提高，也就是，经过充分论证，设计系数可以调整。
五、 聚乙烯管材、管件的生产、型号规格及种类
（一）、聚乙烯管材的生产及型号规格
聚乙烯管材的生产在挤出生产线上进行，目前国内几个主要生产厂家都选用进口生产线，基本上实现了全自动控制，能够自动上料、自动计量进料、自动切割和卷曲，产品质量更加稳定，生产效率明显提高。聚乙烯燃气管材国标目前分为SDR11和SDR17.6两个系列，管材的颜色有两种，一种为黄色管，一种是黑管加黄条。规格从20mm～250mm；目前国内已应用的最大规格到ф400mm。最新发布的ISO标准和欧洲标准已将管材的公称外径扩大到630 mm。管材的规格及尺寸偏差见下表：
表4 聚乙烯管材的规格尺寸表 单位：mm
公称外径De 壁厚e 备注
基本尺寸 允许偏差 SDR17.6 SDR11
基本尺寸 允许偏差 基本尺寸 允许偏差
20
<+0.3
0
2.3
+0.4
0
3.0
+0.4
0
25
+0.3
0
2.3
+0.4
0
3.0
+0.4
0
32
+0.3
0
2.3
+0.4
0
3.0
+0.4
0
*
40
+0.4
0
2.3
+0.4
0
3.7
+0.5
0
*
50
+0.4
0
2.9
<+0.4
0
4.6
<+0.6
0
*
63
+0.4
0
3.6
+0.5
0
5.8
+0.7
0
*
75
+0.5
0
4.3
+0.6
0
6.8
+0.8
0
90
+0.6
0
5.2
+0.7
0
8.2
+1.0
0
*
110
+0.6
0
6.3
+0.8
0
10.0
+1.1
0
*
125
+0.6
0
7.1
+0.9
0
11.4
+1.3
0
140
+0.9
0
8.0
+0.9
0
12.7
+1.4
0
160
<+1.0
0
9.1
+1.1
0
14.6
+1.6
0
*
180
+1.0
0
10.3
+1.2
0
16.4
+1.8
0
200
+1.2
0
11.4
+1.3
0
18.2
+2.0
0
*
225
+1.4
0
12.8
+1.4
0
20.5
+2.2
0
250
+1.5
0
14.2
+1.6
0
22.7
+2.4
0
*
315
+1.8
0
17.9
+1.9
0
28.7
+3.0
0
*
355
+2.0
0
20.2
+2.2
0
32.3
+3.4
0
400
+2.2
0
22.8
+2.4
0
36.4
+3.8
0
注：备注栏中带*号的为目前国内常用规格
（二）、聚乙烯管件的品种
聚乙烯管件根据施工方法、用途的不同，可分为电熔管件和热熔管件。根据生产方式的不同，可分为注塑管件和焊制管件两大类。大部分管件都可以采用注塑模具一次成型，但对于一些壁厚、体积、重量都较大的管件，可采用管材焊制加工的方法制造。采用焊制方法生产的管件一般有三通、四通和弯头，公称尺寸范围随着管材扩大；采用注塑方法生产的热熔管件有法兰、变径、弯头、等径三通、异径三通和端帽；电熔管件也是采用注塑方法生产的，其种类有电熔套筒、电熔变径、电熔弯头、电熔三通、电熔鞍型三通、电熔鞍型分支和端帽等；目前，国内常用的管件规格见下表：
表5.聚乙烯管件规格型号单位：mm
管件名称 规 格
热熔管件 法兰头 32 40 50 63 75 90 110 125 160 200 225 250 315
三通 32 40 50 63 75 90 110 125 160
900弯头 32 40 50 63 75 90 110 125 160
端帽 32 40 50 63 75 90 110 125 160 200 225 250 315
变径 40/32，50/32，信捷职称论文写作发表网，50/40，63/32，63/40，63/50，75/50，75/63，90/63，110/50，110/63，110/90，125/110，160/90，160/110，200/160，225/160，225/200，250/200，250/225，315/225，315/250
电熔管件 套筒 32 40 50 63 75 90 110 125 160 200 225 250 315
三通 32 40 50 63 75 90 110
900弯头 32 40 50 63 75 90 110
修补马鞍 63 75 90 110 125 160 200 225 250
变径 40/32，50/32，50/40，63/32，63/40，63/50，90/63， 110/63，110/90
鞍型三通 63/32，63/40，90/32，90/40，90/63，110/32，110/40，110/63，160/32，160/40，160/63，200，40，200/63，225/40，225/63，250/40，250/63
鞍型分支 125/63，160/63，200/63，200/90，250/63，250/90
六、 聚乙烯管材的性能指标及检测
目前我国对聚乙烯燃气管材按PE80级原料按照GB15558.1《燃气用聚乙烯管材》标准来生产，管材的性能指标见下表：
表6.聚乙烯燃气管材的性能指标
序号 项目 性能要求
1 长期静液压试验，MPa（20℃，50年，95%） ≥8.0
2
短期静液压强度，MPa
20℃
9.0
韧性破坏时间（h）>100
80℃
4.6
脆性破坏时间（h）>165
4.0
破坏时间（h）>10002）
3 热稳定性，min（200℃） >20
4
耐应力开裂，h
（80℃，4.0MPa）
≥1000
≥1703）
5
压缩复原，h
（80℃，4.0MPa）
>170
6 纵向回缩率，%（110℃） ≤3
7 断裂伸长率，% >350
8 耐候性（管材累计接受≥3.5kMJ/m2老化能量后） 仍能满足本表第2、3、7项性能要求，并保持良好的焊接性能
燃气管道作为城市的能源输送系统一旦出现质量问题，会直接影响到居民的正常生活。再者，由于燃气的可燃性、易爆性，如果发生燃气泄露，极易发生爆炸事故。聚乙烯管材取代钢管、铸铁管，作为城市燃气输配管线，同样要求其安全性。要保证产品质量满足标准要求，就必须具有完善的检测手段。而且产品的质量控制从原料进厂检验开始贯穿于整个生产过程，直至产品最终出厂。质量控制主要从以下几个方面进行：
1． 原料的质量控制
原料是生产聚乙烯管材、管件的根本，原料的选择直接影响管道产品的质量。没有好的原料，后续工作再合理，生产技术再先进，也生产不出合格的产品。因此原料的选择及质量控制十分重要。原料在生产前必须按标准要求进行检验，合格以后方可用于生产。聚乙烯原料性能指标见下表：
表7.PE燃气管材专用料基本技术指标要求
序号
项 目
Items
技术要求
Typical Value
单位
Units
1
密度
Density
≥930
kg/m3
2
断裂伸长率
Elongation at Break
>500
%
3
热稳定性（200 ℃）
Oxidation Induction Time （200 ℃）
>20
min
4
耐环境应力开裂（F50）
Environmental Stress crack Resistance
≥1000
h
5
炭黑含量1)
Carbon Black Content
2.25±0.25
%
6
水分含量
Water Content
<300
mg/kg
7
挥发份含量
Volatile Content
<350
mg/kg
8
耐气体组分
Resistance to Gas Constituents
≥30
h
9 长期静液压强度（MRS ） ≥8.0 MPa
