一、項目中的實際問題

在灌溉系統(tǒng)中，通常把PE管鋪設在地表，用作灌溉支管和毛管，有高密度PE管（HDPE）和低密度PE管（LDPE、LLDPE）。在使用過程中，用戶常常咨詢兩個問題，一是PE管在安裝時都鋪設的很直，現(xiàn)在怎么歪七扭八了，變蛇形了；二是為了美觀，把PE管拉的很直，根本沒人去動它，使用過程中，好多倒刺接頭莫名其妙地就自己脫開了。這究竟是什么原因呢？

二、PE管材的線膨脹系數(shù)

《GB/T 2035-2008 塑料術語及其定義》中對線膨脹系數(shù)的定義，是指溫度每變化1℃，每單位長度材料的長度可逆變化量。《給水塑料管道軸向線膨脹系數(shù)實驗方法》編寫組，于2012年對各種塑料管道進行了試驗，其中PE管的軸向線膨脹系數(shù)為：(150~190)×10-6m/m·℃。低密度PE管比高密度PE管的線膨脹系數(shù)更大。

三、最大伸縮量估算

管道縱向伸縮量通用計算式：

ΔL=α×ΔT×L

式中：

ΔL——伸縮量（m）；

α——線膨脹系數(shù)（m/m·℃）；

ΔT——使用環(huán)境的最大溫度差（℃）；

L——實際鋪設的管線長度（m）。

例如，每100m的PE管，鋪在地表使用，若晝夜地表溫差30℃，其伸縮量大約在0.45~0.57m之間。因此，在工程實際中，就有每百米PE管的最大伸縮量在0.5m左右的提法。低密度PE管的伸縮量會更大些。

由上述可知，只要查到所用管材對應的線膨脹系數(shù)α，就可以估算任何管材的最大伸縮量，因為使用環(huán)境的最大溫度差ΔT、實際鋪設的管線長度L，都是工程實際數(shù)據(jù)，很容易得到。

四、原因分析

伸縮量有兩層意義。一是在環(huán)境溫度升高時，PE管道會“熱脹”；二是在環(huán)境溫度降低時，PE管道會“冷縮”。而且伸縮的量還是可逆的。

如上例，在白天地表溫度上升時，每百米PE管會“熱脹”出0.5m，若安裝時對管道做了約束，“熱脹”出的量不能沿軸向傳導至管末端，那么PE管就要向兩側(cè)釋放這種變形，自然就會變成了蛇形。即使沒有人為約束PE管道，在農(nóng)藝作業(yè)期間，可能農(nóng)機壓塌的土壤，無規(guī)律的埋住了管道，形成了約束，“熱脹”變形無法縱向傳導，就只能橫向釋放這種變形，表現(xiàn)出來就是管道變成了蛇形。

同樣，比如有些滴灌項目，人們?yōu)榱俗非竺烙^，把滴灌管（掛起或鋪地）拉的筆直，而且在管末端用鐵絲拉緊。但到了夜間，溫度降低，每百米滴灌管要“冷縮”回0.5m，卻受到人為約束，就只能從倒刺接頭處脫開，釋放冷縮的應力。因此，用掛鉤掛起滴灌管是正確的操作，掛鉤可以在鐵絲上自由滑動，符合PE管熱脹冷縮的特性，而且，施工安裝時，滴灌管應該長出作物行0.5m左右。