我國塑料管的應用前景

時間：2007-04-11 來源： 作者：

    塑料管因其重量輕、耐腐蝕、水流損失小、安裝方便等特點受到了管道工程界的青睞。在國外，塑料管材正不斷替代金屬或其他傳統材料的管材發展十分迅速。從1980～1990年的十年中除塑料管以外，其它各種材料的管材增長率總和還不足2％，但是塑料管的增長率卻是其它各種管材增長率總和的4倍，達到8％，進人9O年代，塑料管的需求仍以每年4．2％的速率增長，其產值大約以每年8％的速率遞增。
1 國內塑料管的發展狀況
      我國自2O世紀70年代開始生產塑料管，近30年來，塑料管得到了很大發展。1999年底我國塑料管生產線約 200O多條，其中15％為引進設備，生產能力165萬t，產量100萬t左右，其中UPVC管材約5O萬t，占50％；PE管材36 萬t，占36％。近年來，隨著塑料工業不斷發展，在大力推廣應用化學建材的同時，在各個領域內塑料管的應用都有了飛速的發展。塑料管材的種類也越來越豐富，目前在我國應用的塑料管全公有聚氯乙烯（PVC）管，聚乙烯（P E）管，聚丙烯（PP）管，鋁塑復合管，另外還有少量的丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物（ABS）管等。
1．1 聚氯乙烯（PVC）管
      目前在我國應用的塑料管主要是硬質聚氯乙烯（UPVC）管，聚氯乙烯管應用歷史最久，這是因為聚氯乙烯管具有強度較高、剛性較大、材料價格比較低等優點，而且已經有豐富的使用經驗，在世界各地仍然被廣泛的應用、在我國已經能夠為建筑給排水、室外埋地給排水管道工程等提供質量較可靠、配套較完整的聚氯乙烯管材和管件，無疑聚氯乙烯管今后在我國仍然會有發展。在我國，UPVC管生產企業約600多家，生產能力約11O萬t。生產規模超過1萬t的企業約30多個，規模在0.6萬一I萬t的企業約60家左右、在城市住宅建筑排水管方面，據統計，1998年UPVC管在一些城市中使用率達到90％左右，在城市供水管道上約理設5000多公里，最大竹管徑為630mm。UPVC管的生產設基本上實現了國產化，到目前為止，UPVC管已走上了規�；�的生產水平。
1.2 聚乙烯（PE）管
      PE管材已成為繼PVC之后，世界上消費量第二大的塑料管材管道品種。過去聚乙烯管應用的量遠少于聚氯乙烯管，其主要原因是經濟性，早期聚乙烯管的材料大約相當于PE63以下的等級；因為強度低在同樣的使用條件下（同樣的壓力和直徑下），聚乙烯管的管壁要比聚氯乙烯管厚1倍以上。造成成本高而且只能人壓力較低直徑較小的管材中使用。隨著國際上近年來對于聚乙烯管材專用料一直不斷地在研究和改進，并在材料性能上取得重大進步，因而增強了聚乙烯管的優勢，擴大了應用領域。20世紀90年代后國際上已經能大量生產PE100級聚乙烯管材料．在同樣壓和同樣直徑下，用PE100聚乙烯管已經比用聚氯乙烯管的重量要小。雖然高等級聚乙烯管材的價格還比聚氯乙烯管高，但聚乙烯管具有一些獨特的優點．其柔韌性可熔接性使管道敷設費用明顯低于聚氯乙烯管，因而可以使總的工程費用下降。我國目前從國外引進了幾條生產線也開始生產PE80和PE100等級的聚乙烯管材專用料、隨著聚乙烯管的許用應力的提高，和聚氯乙烯管在壁厚上差距就減少了。特別是近10年來．國際上聚乙烯管的發展速度明顯快于聚氯乙烯管、歐洲塑料管的產量從1985年的140萬t增加到1997年的26O萬t，在1990一 1998年間聚氯乙烯管的平均年增長率是2％，而聚乙烯管的平均年增長是7％，美國塑料管協會1998年統計資料表明，美國1998年1年時間內聚乙烯管產量就增長了11.9％，約為35萬t。由此可見在國外聚乙烯管的發展是非�？斓�。我國聚乙烯（PE）管的生產始于6O年代，近年來在國家推廣使用化學建材的倡導下得到了迅速的發展。據統計，我國現有PE管的生產企業150多家，生產能力約為45萬t。PE管生產規模在5OOOt/a此以上的企業有10多家。應該注意到給水管領域正在越來越多的應用聚乙烯管，而且在不少地區給水管的應用量已經超過聚氯乙烯管；在輸配燃氣管領域也在廣泛采用聚乙烯管；在埋地排水管領域也越來越多地使用各種聚乙烯管器材。聚乙烯管材管件發展得這么迅速分析其原因有下面幾個方面。
（1）無毒、生衛、環保
（2）由于聚乙烯流動性好、熱穩定性高，注塑成型聚乙烯熱熔管件比較容易。聚乙烯管電熔館接都已有專門技術及專用設備，連接時十時方便和可靠。
（3）聚乙烯管具有獨特的柔韌性和優良的耐刮傷痕的能力，對管道基礎的適應能力強，抗震性好，適宜用于地震地區。
（4）適應范圍廣。低密度聚乙烯強度較低，但是柔韌性好，用于低壓小直徑的管材（如制造成小直徑盤管應用于農村或工地）。在給水。輸氣上聚乙烯管則應采用高密度聚乙烯管材專用料。
　　主要品種有低密度聚乙烯LDPE、高密度聚乙烯HDPE、交聯聚乙烯管材（PE一X）。目前國內交聯聚乙烯管材（PE一X）生產企業有近10O家，生產線達到100多條（其中進口設備有10多條），生產能力達到5億m/a,1999年管材的使用量已達到8000萬m左右。
1．3 無現共聚聚丙烯管材（PP—R）
      PP一R管為聚丙烯（PP）管改性后的共聚聚丙烯管材，是80年代末至90年代初開發應用的新型環保產品。PP-R管材的原料屬聚烯烴，其分子由C、H元素組成，不含什何有毒元素，衛生性能可靠。聚乙烯管材（PE－x）在原料生產、制品加工、使用及廢棄回收全過程中，均不會對人體及環境造成不利的影響，與交聯聚乙烯管材（PE～X）一并被稱為綠色建材。用于系統的工作壓力<0.66 Mpa、長期使用的工作溫度＜70℃的場合，短期最高使用溫度可達到95℃。我國自1997年8月起，由上海建筑材料廠首先引進德國先進的PP一R管材生產線，采用進口原料在國內首次生產（PE-X）管材由于它具有良好的性能、安裝方便且制作成本較低，因而在建筑給排水系統中被大量使用。目前國內PP—R管生產企業有近100家，生產線有近130多條（其中進口設備有10多條），生產能力達到5億m／a，1999年PP－R管使用量達到二億m左右。
1．4 鋁塑復合管
      目前國內鋁塑復合管生產企業有近300家，生產線有近30O多條（其中進口設備占10％，國內設備占9O％），搭接焊中產線占 7O％，對接焊生產線占30％，生產能力達到8億m/a，1999年鋁塑復合管使用量達到1．5億m左右。
1.5 其它管材
    聚丁烯管（PB）：具有長時間的抗蠕變性能和優良的抗沖擊強度，但價格是PP一R原料的2～3倍，目前世上僅有少數幾家原料生產廠家，我國有2－3家企業生產PB管。其管道連接采用熱熔連接。
      C－PVC管：有良好的機械性能，可用于大型管材，使用溫度可達90℃，但是比起PP-X管和PP-R管成本更高，需用特殊的母粒，而且擠出困難，其管道連接用溶劑膠接。
   ABS管；其特點是具有較高的沖擊強度、良好的抗蠕變性能和耐磨性能，使用溫度范圍在一40～100°C,缺點在于氣候件較差，易產生變硬發脆老化現象 成本也較高，其管材的連接可用膠粘水仙承接連接、塑料螺紋連接。
      新型耐高溫非交聯聚乙烯管道一PE一RT：它是美國陶氏化學公司最近推出的一種新型管材專用料，這種樹脂是一種性能穩定的中密度聚乙烯，它是乙烯辛烯共聚產物。由于在共聚過程中合理地控制了其支鏈辛烯的數量和分布，使得管道在承受內壓力的過程中，應力得以有效的分散，從而使PE-RT管道具有優良的耐力期靜壓能力；耐長期蠕變能力也較強；特別是具有優良的耐高溫性能。
      超高分子聚乙烯管材（UHMW—PE）：它是一種分子量在150萬以上的聚乙烯，由于其分子量大，用它制成的管道具有高強度、高耐磨及低磨阻等特性，由此，這種管道可以作為諸如粉煤灰、固體垃圾、原油等特殊物質輸送管道；由于其較好的抗蠕變特性，使得UHMW-PE管道完全有可能用于傳統壓力流體的輸送，如大口徑管材可以作為城市給水管網的支線管道。在具有優異性能的同時對其加工尚有一些困難，如高潤滑性使得難以用傳統的擠出工藝加工，如能在加工設備上有所改進的話，它的應用前景是一片光明。
      聚乙烯硅芯管材：聚乙烯村芯管是集低度阻、高強度于一身的新型復合管道，其內壁是由硅膠構成，這樣管道的外層由高密度聚乙烯HDPE構成，因此具有良好的抗壓能力; HDPE具有良好的低溫柔韌性，因此可以滿足通信網絡在溫度變化較廣地域敷設，對溫度依賴性小。目前已經有外商在上海投資該種管材的生產，而國內的企業也開始開發相關的生產機械，并投入批量生產。
      硬聚氯乙烯（PVC—U）加筋管：它是一種內壁平滑，外壁為環狀肋的結構壁管材。它具有硬聚氯乙烯管強度高等從個極性之外，由于采用工字鋼結構原理，管材用的原料比用同樣強度的平壁管省3O％－4O％。從技術性能上來分析，它是一個起點高、檔次高的高新技術產品，現已被廣泛應用于城市市政排水、排污地下管網系統。
      高密度聚乙烯（HDPE）纏繞焊接增強管：它是一種內壁平滑，外壁為圓形的螺旋肋管壁，屬于結構壁管類的異型壁管。它是以高密度聚乙烯樹脂為主要原料，根據管材的不同類型，以聚丙烯（PP）單壁波紋管為輔助支撐管成型的圓形中空封閉螺旋肋，采用熱纏繞成型工藝復合而制成的具有較高抗外壓能力的一種結構壁管材，管材長度為6M，管徑為0.3～3.5M。

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