文档介绍：聚 乙 烯 管 道
连
接
技
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术
编著 : 李正华
审批 : 蓝元虎
成都三环金属制品有限公司
聚乙烯（ PE）管道连接技术
聚乙烯（ PE）是一个由多种工艺方法生产的具有多种结构和特性及多种
用途的系列品种树脂，最早是由英国的帝国化学公司（ ICI ）于 1933 年发明的。
并于 1939 年开始商品化生产。聚乙烯管道应用始于 20 世纪 40 年代，到今天已
经历了大约三个阶段 :
第一阶段 （20 世纪 40 年代～ 70 年代末）主要为 PE32、PE40、PE63。最
初用于做电话线导管和矿井无压排水。为低密度聚乙烯（ LDPE）。 20 世纪 50 年
代末，高密度聚乙烯管道作为压力管道材料进入市场， 其最小要求强度为 .
此时聚乙烯管道真正开始用做压力管道。 20 世纪 60 年代中期开始采用聚乙烯管输送天然气。
第二阶段（ 20 世纪 80 年代～ 90 年代初，主要是 PE80）随着聚合催化剂以及聚合工艺技术的不断发展，具有良好的长期耐蠕变性的第二代高密度聚乙烯
HDPE）管道在欧洲问世， 其最小要求强度 （MRS）为 (PE80)。几年之后，比 HDPE具有良好的柔韧性的 PE80级中密度聚乙烯 （MDPE）管道材料问世。 从此
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以后， MD/HDPE快速占领了城镇供水管道和城镇燃气管道市场。
第三阶段（ 20 世纪 90 年代初 ~至今，主要是 PE100），在 PE80级 HDPE管道基础上进一步提高了最小要求强度（ MRS）和耐快速开裂性能（ RCP）和耐慢速开裂性能（ SCG），其最小要求强度（ MRS）为 (PE100)，主要应用于压力较大和直径较大的城镇供水管道和城镇燃气管道。 目前聚乙烯树脂已占世界合成树脂产量的三分之一， 居第一位。管材已成为在 PVC-U之后，世界上消费量第二大的塑料管道品种。 已被广泛用于燃气输送、 给水、排污、农业灌溉、油田、矿山、化工及邮电通讯领域。现在已有超 100 级聚乙烯管道出现，如 PE125。公司从 2002 年开始投资生产聚乙烯管道以来，现已开发生产出给水、排水、燃气、煤矿用***管几个系列产品和配套管件，聚乙烯管道已成为公司的主打产品。
第一节 聚乙烯管道熔接机理及技术要求
一、聚乙烯管道熔接机理（同样适合于聚丙烯）
由于聚乙烯是具有非极性的长链分子结构，这些长链分子总是相互贯穿，彼
此重叠或缠结在一起，形成无规则的线团结构。 长链分子间存在着强大的吸引力，
从而使聚乙烯表现出良好的力学特性。 聚乙烯随温度变化表现出许多不同的性能
和行为，按照其行为表现，一般可分为三种状态：结晶态（玻璃态） 、高弹态、
和粘流态（见图一）。
T1 T2 T3
结晶态 高弹态 粘流态
T 聚乙烯温度
坚硬固体 橡皮状弹性体 粘性液体
图一 不同温度条件下聚乙烯的状态
结晶态：处于结晶温度以下，聚乙烯分子链和链锻被冻结，分子失去活动能力，在外力作用下，只能产生瞬时的变形，外力消除后会恢复原状，是材料的正常使用状态。
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高弹态：聚合物分子开始具有活动能力，但整个分子链仍不能运动，在外力的作用下，能产生较大的变形，外力解除后，仍能缓慢恢复原状。此时，聚合物弹性模量大大降低，力学性能变差。
粘液态：聚合物分子间距大，大分子链的运动能力增强，直至发生整个分子
中心位移而产生流动。 在外力作用下， 整个分子链间相互滑动而产生变形， 使长链分子重新重叠和惨结， 这种形变是不可逆的， 再温度降低后除掉外力。 其长链分子间依然可以保持这种重组状态。
聚乙烯管道熔接正是在粘流态下进行的，这是聚乙烯管道熔接可靠的保证。
当温度继续升高超过粘流态上限温度时， 分子运动进一步加剧， 引起聚乙烯分子的分解而破坏其性能。 可见熔接的温度范围是狭窄的，