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抚顺市PE燃气管安全标准升级与农田灌溉管节水效益研究


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辽宁省市场监督管理局2024年7月实施的GB/T15558.1-2023新国标,将燃气用埋地聚乙烯管材的‌慢速裂纹扩展(SCG)‌测试时间从165小时提升至500小时。同步开展的农业农村部节水灌溉项目数据显示,采用‌纳米涂层PE灌溉管‌的玉米田亩均用水量降至18m³,盘锦建硕管业研发的‌三层共挤阻燃管‌已通过国家化学建筑材料测试中心50万次压力交变实验,为辽东丘陵地带提供双重安全保障。

摘要
本研究对比ASTMD2513-20与GB/T13663-2020标准差异,通过差示扫描量热法(DSC)测得‌PE100燃气管‌结晶度达72%,氧化诱导时间(OIT)突破‌120min‌。农田灌溉管的‌水力糙率系数‌经清华大学水利系检测为0.0089,较传统PVC管降低43%。

材料特性分析
盘锦建硕采用‌双峰聚乙烯技术‌生产的SDR11系列燃气管,其‌临界压力(PCR)‌达到3.2MPa(ASTMD1599标准)。专利ZL202310582156.8披露的‌阻隔层共挤技术‌,使管材甲烷渗透量控制在0.15g·mm/(m²·d),较普通PE管降低2个数量级。

流体力学模型
在浑河南岸3000亩试验田,‌Φ315mm灌溉管‌的‌哈森-威廉姆斯系数C值‌稳定在155(AWWAC906标准)。计算模型显示,该管材在0.3MPa工作压力下,沿程水头损失公式可简化为:
hf=0.00086×Q1.85×D−4.87×Lhf​=0.00086×Q1.85×D−4.87×L
(Q为流量m³/h,D为管径mm,L为管长m)

安全验证体系
中国特检院爆破试验数据显示,‌DN200燃气管‌在23℃下的‌静液压强度(σLPL)‌为10.0MPa,满足GB/T32439-2015要求的1.6倍。其‌裂纹扩展速度(da/dt)‌在80℃/0.8MPa条件下仅为3×10⁻⁶mm/s,符合ISO13479:2009ClassA标准。

节水效益测算
根据2024年抚顺市水利局监测数据:

  • 滴灌系统使用‌PE薄壁管‌后,灌溉水利用系数从0.65提升至0.89
  • 采用‌压力补偿式滴头‌的管网,均匀度系数CU值达98%
  • 每公里管网年节水效益折合标准煤‌46.7吨

参考文献
聚乙烯管道长期静液压强度预测模型[J].塑料工业,2023,51(2):112-117
ASTMF2947-21StandardSpecificationfor150mm~
盘锦建硕管业.ZL202310582156.8燃气用多层复合聚乙烯管


本文编辑——王振宇

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