传统的燃气管主要是铸铁管、钢管等金属管。早在20世纪40年代就出现以塑料为原料生产的燃气管。50年代初期,力学性能良好的未增塑硬质聚氯乙烯(UPVC)燃气管获得商业应用。从60年代开始,聚乙烯(PE)燃气管出现并大量使用。相比UPVC管和金属管,PE燃气管具有密度低、柔韧性好、耐腐蚀、安装方便、施工成本低等优点,因而,在城市燃气管网输配系统中,已基本全部使用PE塑料燃气管。
塑料燃气管属于压力管道。在通常的城市燃气管网输配系统中,主干管一般是中高压管道而支管是中压或中低压管道。基于高分子材料黏弹性的特点,PE燃气管在恒定静压载荷条件下会发生蠕变,在恒定应变条件下会发生应力松弛。因此,不同工作条件对塑料燃气管的环应力、长期抗静压强度、耐快速裂纹扩展、耐慢速裂纹扩展等性能有不同要求。PE燃气管的寿命是以工作温度为20℃时使用至少50年设计的。PE燃气管的性能主要取决于管道材料的性能以及管径壁厚等管道结构。对于中低压燃气管道,主要使用PE80级〔长期使用需要的最小强度(MRS)不低于8.0兆帕〕或PE100级(MRS不低于10.0兆帕)的PE原料;而中高压燃气管道,主要使用PE100级甚至PE125级(MRS不低于12.5兆帕)的原料。PE80级管材原料一般为宽分子量分布的中密度聚乙烯,而PE100及以上等级的原料一般为分子量双峰分布的高密度聚乙烯(其低分子量组分常为线性PE,高分子量组分为少量α-烯烃与乙烯共聚的短链支化PE)。在广泛采用的非开挖燃气管道安装等过程中,沙石等对管道表面的刮擦磨损会造成应力集中,使管道抗慢速裂纹生长性能(SCG)变差,导致管道寿命缩短。因此,部分高压燃气管道还使用抗SCG性能进一步改良的耐开裂管材专用料PE100-RC(Resist Crack)生产,以保证燃气管道的安全。