塑料管应用现状研究

1、塑料管应用现状研究    面辐射采暖。 5、三型聚丙烯管(PP-R)      三型聚丙烯是第三代改性聚丙烯，即采用气相共聚法使PE在PP分子链中随机地均匀聚合，使其具有较好抗冲击性能、耐温性能和抗蠕变性能，PP-R管主要应用于建筑室内冷热水供应和地面辐射采暖。 6、聚丁烯管(PB)      聚丁烯管具有独特的抗蠕变性能，能长期承受高负荷而不变形，化学稳定性，可在-20 95之间安全使用。主要应用于自来水、热水和采暖供热管，但由于PB

2、树脂供应量小而价高等原因，国内难以大量生产与应用。扰悉，世界上能生产PB树脂的只有二家公司。7、ABS工程塑料管(ABS)      ABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物，具有质较高的耐冲击强度和表面硬度，在-40100范围内仍能保持韧性和刚度，并不受电腐蚀和土壤腐蚀，使用温度可达90。所以在国外常用作卫生洁具下水管、输气管、高腐蚀工业管道，国内一般用于室内冷热水管和水处理的加药管道、有腐蚀作用的工业管道。 8、玻璃钢夹砂管(RPM)      玻璃钢夹砂管是采用短玻璃纤维离心或

3、长玻璃纤维缠绕，中间夹砂工艺制作，管壁略厚，环向刚度较大，可用作承受内、外压的埋地管道。玻璃钢夹砂管具有强度高、重量轻、耐腐蚀等特点，可用于化工等工业管道，尤其适用于做大口径城市给水排水管道。9、铝塑复合管(PAP)      铝塑复合管道是通过挤出成型工艺而生产制造的新型复合管材，它由聚乙烯层(或交联聚乙烯)一胶粘剂层一铝层一胶粘剂层一聚乙烯层(或交联聚乙烯)，五层结构构成。铝塑复合管根据中间铝层焊接方式不同，分为搭接焊铝塑复合管和对接焊铝塑复合管。铝塑复合管可广泛应用于冷热水供应和地面辐射采暖。 10、钢塑复合管(SP) 

4、;     钢塑复合管生产工艺有硫化床涂装法、静电喷涂法、真空抽吸以及塑料管内衬法等。产品具有钢管的机械强度和塑料管的耐腐蚀的优点，主要应用于石油、化工、通讯、城市给水排水等领域。最近，国内已开发出挤出成型的中小口径钢塑复合管成套生产设备，此种钢塑复合管为三层结构，中间层为已铳孔的钢板卷焊或钢网焊接层，内外层为熔为一体HDPE层。(二)塑料管应用领域      塑料管道已被国内外广泛应用在城市供水、城市排水、建筑给水、建筑排水、热水供应、供热采暖、建筑雨水排水、城市燃气、农业排灌、化工流体输送以及电线、电

5、缆护套管等领域，主要应用领域如下：表一  塑料管种类与应用范围          用途 种类 市政给水 市政排水 建筑给水 建筑排水 室外燃气 热水采暖 雨水管 穿线管 排污管 P V C UPVC - - - - CPVC - - - - - 径向加筋管 - - - - - - - - 螺旋缠绕管 - - - - - - - - 芯层发泡管 -     近几年，随着建筑业变为国民经济支柱产业，建筑室内塑料柔性管(PE-X、PAP等)发展很快，成为当今投资的热点。 

6、(一)聚氯乙烯管(PVC)     目前国内UPVC管道生产主要品种有：建筑给水、排水管材及管件，城市供水、排水管材及管件，电工绝绷套管配件。主要规格有：给水管：16710mm；建筑排管：90160mm；双壁波纹管：90400mm；螺旋缠绕管1502600mm；电工护套管：1620mm。从整体上来看主要是400mm以下规格。     从80年代初到1994年，我国PVC管材、管件生产发展速度极慢，其产量仅为19.5万吨；1996年的产量为24万吨，自从建设部、化工部、轻工部等五部委联合发出“大力

7、发展化学建材”的通知以后，UPVC管材、管件的发展速度明显加快，到1997年底全国有UPVC管材、管件生产厂家估计有400家，总生产能力近100万吨，但实际生产量却不足50万吨。UPVC管材、管件生产规模在10000吨/年以上的厂家30多家；规模500010000吨/年的厂家近60家。这些生产规模较大的厂家由于设备配套较齐全，技术力量较强，产品质量管理体系也比较完善，管材、件能够自己配套，产品质量也比较稳定。这些厂家生产的管材、管件占总生量的85%以上。而那些产量低、装备差、管材、管件不能配套的小厂，全国各地都有，但由于技术力量薄弱，于是就出现产品质量不稳定现象。从总生产量来看仅占15%左右，

8、但对建筑排水用UPVC管材、管件整个供需市场带来的影响是巨大的。     目前国内管材生产线估计有2000条，其中引进设备约占15%左右。全国生产企业设备的开工率不足60%。在生产设备上，由开始引进国外先进设备，发展到自行研制开发，目前UPVC生产设备基本上实现了国产化。     在国内，PVC管是首先在建筑排水上推广应用，也是国内发展较为成熟的一种塑料管道。如UPVC建筑排水管，到1993年，累计已有1.68亿平方米民用住宅中得到使用，占当年竣工量的19%左右。1998年有的省份使用率达到90

9、%以上，可以相信不久将来，PVC建筑排水管将取代铸铁管；在城市供水管道中，天津、沈阳、济南、青岛、福建、海口等30多个城市及许多中小城镇已敷设UPVC管道5000多公里，最大管径达DN630mm。随着我国原有旧城区的扩建改造，新城市和新城区的不断建设，PVC供水管的应用还会持续增长。目前主要用于建筑排水、建筑给水、电工穿线管、农业排灌用管、城市供水、城市排水、通讯工程用管材、化工防腐用管材。应用量：用于排水的占50%；化工管15%，穿线管15%；通讯用管5%；给水用管5%；农业排灌用管5%；其它用管5%。 (二)聚乙烯管(PE)    

10、0;聚乙烯给水管生产：国内聚乙烯给水管材生产的品种主要有低密度聚乙烯管、高密度聚乙烯管，规格一般是16160mm，最大可达400mm。聚乙烯给水管材生产一般都采用单螺杆挤出机，也有少量采用双螺杆挤出机。农村改水工程使用的聚乙烯管一般是采用国产设备，按QB1930-93行业标准生产的低密度聚乙烯管，城市供水管(大口径)一般是采用进口设备生产的高密度聚乙烯管，建筑给水聚乙烯管(小口径)一般是采用国产设备生产，城市给水管生产都执行GB/13663-92国家标准。     聚乙烯燃气管生产：聚乙烯燃气管生产是按照GB15558.1燃气用埋地聚乙烯管材标

11、准要求，现在生产的聚乙烯燃气管材在颜色上有两种，一种为黄色管，一种为带黄色条的黑色管。公称尺寸范围为20250mm，但实际生产的规格已扩大至315mm，根据使用工作压力不同(0.4MPa和0.2MPa)，分为SDR11及SDR17.6两个尺寸系列。我国现在的聚乙烯燃气管材挤出生产设备基本是从国外进口。已经有近10多条PE管材挤出生产线，实际挤出管材生产能力达25000吨/年，大大超过了燃气行业8000吨/年的需求量。但只有少数厂家拥有自动化程度较高的设备，基本能实现自动烘干加入原材料、自动测量调整壁厚、自动切断或盘卷，能够稳定连续生产。1998年国内PE燃气管材的用量虽然达到了约3000吨，倡

12、是由于与25000吨的挤出生产能力相比相去甚远。     聚乙烯管应用：低密度聚乙烯管主要用于农村改水工程、电力、电缆保护、邮电通讯线路保护及其它领域。高密度聚乙烯给水管主要用于建筑物室内外给水系统。目前，国内聚乙烯管用量最多是农村改水工程，占整个聚乙烯管用量的50%左右。目前还没有聚乙烯给水管设计、施工及验收标准，影响了聚乙烯给水管的推广应用。聚乙烯燃气管主要应用于城市中低压燃气管网，尤其是使用天然气的地区用量较大。随着1995年聚乙烯燃气管产品标准GB155581-95、155582和设计、施工技术规程CJJ63-95颁布，聚乙烯燃气管得到

13、了迅速发展，到1998年，国内PE燃气管道铺设量约占整个燃气管道铺设量的20%左右，产量达到3000吨。 (三)玻璃钢夹砂管(RPM)      目前国内玻璃钢夹砂管生产企业有10余家，生产的规格主要有：DN5001400mm，6种规格；使用压力范围：0.11.0MPa，而其中大于0.6MPa的情况较少；根据具体工程的要求，管刚度可选择在250010000N/m2之间；生产工艺主要有：离心浇铸、连续缠绕、定长缠绕三种工艺。     自1993年在全国建立的RPM管生产线至今已铺设了约1

14、000KM的RPM管，主要应用于引水工程和城市配水工程，以及排污工程直径在DN10001400mm，工作压力0.60.8MPa。(四)交联聚乙烯管(PE-X)     目前国内交联聚乙烯管生产主要是参照德国DIN 16892、16893标准，生产设备主要从瑞士引进(四条线)，生产工艺为：Monosil的一步法接枝和成型，自动化程度高，产品质量稳定。在引进设备同时，国内有关单位也开发出一步法和二步法硅烷交联工艺生产交联聚乙烯管，并投入应用。目前国内交联聚乙烯管生产规格为：1032mm，少量生产到63mm。连接PE-X管的管件，一般采用夹紧式铜制接

15、头或卡环式铜制接头，有些企业正在开发为PE-X管配套的超高分子聚乙烯管件、聚甲醛管件、ABS管件。     自从1996年引进国外先进的PE-X管生产技术和设备，近几年PE-X发展很快，主要应用于地面辐射采暖、建筑室内热水供应、饮用水供应和自来水供应，尤其随着住宅建设标准的提高，要求管道暗敷，为PE-X管提供了更大的市场。到1998年我国PE-X管材生产能力将达3000万米。(五)铝塑复合管(PAP)     国内目前铝塑复合管主要生产工艺及装备大致分为进口设备和国产设备二类。进口设备生产工艺主

16、要以共挤复合工艺为主，生产搭接型复合管，目前国内有10余条进口生产线。自1996年国内相继有几家塑料机械制造企业着手研制国产搭接焊和对焊铝塑复合管生产线，现已投入批量生产。目前国内铝塑复合管生产企业达到80余家，生产线达到100余条，其中搭接焊生产线占70%，对接焊生产线占30%，生产能力达到2亿米/年。     国产化生产设备价格大约是进口设备的20-30%，生产出的铝塑复合管物理力学性能都能符合国外先进标准要求，但在自动控制、自动化程度、生产速度方面有一定的差距，产品外观、几何尺寸精度尚需进一步提高。 (六)三型聚丙烯管(PP-R

17、)      PP-R管一般采用单螺干挤出挤出成型。由于PP-R料熔粘度较大，吸放热量大故对挤出设备有一定的特殊要求。    由于国内塑机厂没有加工PP-R管的经验和工艺参数，采用普通国产单螺杆挤出机生产PP-R管产量低，对产品质量控制的稳定性较差。     目前国内生产的产品规格为公称外径DN2063mm六个规格。产量按不同规格在100150kg/h，年产量为800吨。     自1997年上海从国外引进

18、PP-R生产技术与设备投入生产以来，上海市已在100个平方米建筑面积住宅冷热水系统、纯净水、饮用水系统的试点应用，取得了较好效果，并且在应用的基础上制定了PP-R管设计、施工及验收技术规程和施工定额等上海市地方标准。    四、存在问题  1、原材料方面      随着我国石化行业的发展，塑料制品的原材料生产规模在不断扩大，质量在不断提高。因此，目前我国塑料管原材料供应渠道基本畅通，但也存在不少问题。 (1)原料品种少，基本无专用料     &#

19、160;就塑料管中占主导地位的PVC、PE原料来说，在国外PVC、PE原料牌号很多，形成系列，用户可根据不同用途需要选择不同牌号原料。而且对PVC给水管、PE燃气管等要求高的管材，为有效保证管材质量，一般都直接供应专用料。虽然我国PVC、PE树脂产量很大，但牌号少。PVC原料基本上都是普通型树脂，适合做供水管等特殊要求的少。PE原料中低密度聚乙烯占有很大比例，适合做城市和建筑供水管、城市燃气管的管材及PE原料很少，致使有些企业将普通拉丝级HDPE来生产管材，严重影响管材的产品质量；虽然80年代末对城市燃气管专用料进行研制，但由于多种原因，未能投入生产。目前，我国燃气管专用料基本上是靠进口。&#

20、160;    此外，PE-X、PP-R原料基本上靠进口，国内不能生产。     目前国内无专用料的主要原因是：由于专用料用量较少，要求特殊，因此，一般大型石化企业不愿生产，一般小型石化企业生产又达不到要求。 (2)原料质量不稳定      目前，我国PVC、PE原料普遍存在内在质量不稳定，如：PVC原料，颗粒规正度差，残留氯乙烯单体(VCM)含量高(在510ppm，而国外用于供水管的只有1ppm)，只能生产一般水平的产品，不适宜高速挤出需要。主

21、要原因是：国内很多PVC树脂生产企业工艺路线落后，仍采用电石法生产PVC树脂，这样往往会出现树脂分子量不理想，给加工带来一定影响；对于PE原料，熔体指数离散性较大，影响挤出性能和机械性能，以及耐蠕变性能差，影响使用寿命。    此外，各种稳定剂、添加剂、加工改性剂也极为重要。目前，国内生产厂家很多，基本能满足PVC制品的需要，但品种单一，产品质量不稳定，某些要求较高的品种还是要依靠进口。 (3)原料价格高，且波动大     原料价格对塑料管生产和应用有着密切的关系。综观我国塑料原料价格，普通型原料价格基本

22、适宜，并且与国外价格基本相当，专用料及要求较高的原料，普遍价格偏高，而且国产原料价格比国外还高，尤其是一些辅料和助剂价格更高，致使许多要求较高的原料需要从国外进口。回顾1994年1995年，我国PVC树脂价格突然从4000元/吨暴涨到900010000元/吨，不少生产企业每生产一吨管材要亏损5001000元，严重影响了PVC管生产和应用。因此，建议石化部门在今后要根据市场需要，安排好塑料管所需的原材料，保证原料的稳定供应。 2、塑料管生产方面  (1)产品结构不合理     塑料管产品结构不合理突出反映在规格系列不全，管材管

23、件配套不完善。管材与管件生产不配套是我国塑料管推广应用中的瓶颈问题，一直未能得到很好地解决。据对我国150多家有一定生产规模的塑料管生产企业初步调查统计，管材的生产能力约为24万吨，管件生产能力约为1.2万吨，管材与管件生产能力配比约为201，与正常应用的配比81相差甚远。管件的品种也仅有100多种，不能满足工程建设的需要。造成这种局面的原因与某些企业的急功近利的思想有关，见到塑料管生产有利可图，就一哄而上，而对技术难度较大、生产成本较高的塑料管件的生产，就很少有企业愿意承担，以致管材与管件的比例严重失调。  (2)企业生产规模不合理    &

24、#160;目前我国塑料管生产企业数量较多，达到近1000家，但企业规模普遍较小，万吨级企业只有30余家，绝大多数企业的生产能力在3000吨/年以上，一条生产线最多生产23个规格的产品。企业生产效率低，内部消耗大，经济效益差，造成自身发展的能力弱，生产成本高，产品的价格也居高不下，严重影响了塑料管推广应用。 (3)加工设备技术水平参差不齐，总体水平较低     我国塑料管生产设备由开始从国外引进，到消化吸收、自主开发，基本上实现了国产化。国产设备如果严格按照标准要求去生产，能生产出质量优良的产品，而且价格也能适应国内市场的需要。但是，国

25、产设备制造精度、电报导元件稳定性、生产速度和自动化程度与进口设备相比存在一定的差距，尤其是国产模具的设计制造，在设计技术水平、制造技术、表面处理、加工精度与光洁度、使用寿命等方面与国外有较大差距。 (4)产品质量不稳定      塑料管产品质量参差不齐，有相当一部分企业的产品质量不稳定。总体而言的管材的质量略好一些，而管件的问题更多一些。质量问题反映较多的是配合尺寸的稳定性较差，外观粗糙，易脆裂等，特别是塑料阀门，关闭不严，易漏水。另外，管材和管件质量涉及原料、工艺设备、模具、操作工艺等方面，任何一方面出现问题，都会影响产品质量。另外

26、，国产树脂、助剂通用性的多，牌号品种少，一些专用的树脂或助剂则品种不多，质量也不稳定，生产厂不同，生产批号不同，质量差异明显，用户选择余地有限，这也增加了生产工艺控制的难度，最终产品质量得不到有效保证。据PVC塑料管生产企业反映，采用乙烯氧氯化方法生产的PVC树脂产品质量较好，所以云南以电石乙炔PVC树脂的企业改造，已经刻不容缓了。    (5)质量监督管理力度不够，假冒伪劣产品充斥市场      由于对假冒伪劣塑料管检查打击力度不够，假冒伪劣塑料管充斥市场。如：对PVC排水管不按标准要求生产，大量添加碳酸钙等价格

27、低廉的铺料，片面追求降低成本，致使PVC管强度、抗冲击性等物理力学性能得不到保证；对于PVC给水管，在原料选择上，以次充好，用一般普通型PVC树脂(Vcm5ppm)生产给水管；对于PE给水管，用价格较低的拉丝级HDPE充当价格较高的管材级HDPE生产给水管，管材的长期使用性能和耐环境应力开裂性能得不到保证；对于铝塑复合管，除用拉丝料代替管材料外，中间铝层不焊接，用塑料夹铝管冒充铝塑复合管，向市场倾销，另外，还有铝塑复合管在安全性能未得到证实前就用于输送燃气，用非交联铝复合管输送热水，用搭接焊铝塑复合管产品标准检测对接焊铝塑复合管，不能反映对接焊铝塑复合管的内在性能等问题；对于PC-X管，由于国

28、产设备供料计量和质量控制技术落后，因此对设备操作要求较高，必须严格按照操作程序进行 ，但是有很多用国产设备生产PE-X管的企业不按要求进行，再加上国内PE-X原料配方不尽人意，导致PE-X管交联度不稳定，最高达70%以上，最低在30%左右，严重影响PE-X管质量，但市场销量很大。因此，对塑料管加强质量监督管理势在必行。 3、塑料管应用方面    标准规范严重滞后。塑料管在我国推广应用有10几年历史了，但是，塑料管产品标准，设计、施工规范、标准图以及概预算定额等严重不配套。有很多种塑料管生产和检测只得参考国外标准执行。尤其是概预算定额，除UPVC

29、建筑排水管在几个大城市列入概预算手册外，其它塑料管均没有概预算定额，在工程设计、施工计算时，只能套用其它管道定额。并且，标准规范中技术规定不能适应塑料管道发展需要，需要不断修订，但目前修订计划进展缓慢。    4、政府宏观调控方面  (1)科普宣传不够      在相当长一段时期，我国塑料制品以软制品为主，且多为日用品，工程上应用较少，人们对它缺乏完整的认识，于是产生一种错觉，认为塑料制品软、强度低、不结实、易老化、不耐用、有毒性等。这些其实都是塑料软制品过去存在的一些缺点，例如：在PVC软制品中要添加大

30、量的增塑剂，有时增塑剂的添加量可达树脂量的60%80%，增塑剂易挥发，也易溶出，产生气味和毒性(过去生产的PVC树脂中有毒的氯乙烯单体含量高)，随着我国科技水平的不断提高，设备的不断改进，我国生产的PVC树脂和管材已逐步达到了无毒级水平，并且在制造PVC管材是几乎不含增塑剂，而且在加工过程中常加有稳定剂、抗老化剂、耐冲击改性剂等各种添加剂，使PVC管使用寿命、卫生性能大为改进，适合做给水和排水管道。此外，虽然塑料管与传统管道相比，价格上要贵一些，一次性投资大，但使用寿命长、施工方便、工程综合造价低等特性，仍然有很多人不了解，需要不断进行宣传。 (2)项目建设盲目，缺少宏观调控

31、0;     近两年来有些部门看到了塑料的广阔前景，但未经充分市场调查和研究分析，通过不同渠道，采用不同方式，盲目重复引进设备，其生产能力大大超过目前国内市场需要和原材料供应的可能，据中国塑料加工工业协会对40多个企业进行分析表明，现有生产能力均不能很好发挥，其中生产能力18万吨，而产量只有8.6万吨，能力发挥不到50%，个别好的企业可发挥7080%，差的企业只有20%左右。近几年，随着住宅产业成为国民经济支柱产业，建筑室内塑料柔性管(PE-X、PAP)发展很快，成为当今投资热点。两年来铝塑复合管上马厂猛增，据不完全统计，平均开工率不足30%，其中：技术

32、设备先进、管理水平高的企业开工率80%90%，设备水平较低、管理不善的企业开工率一般在10%20%，有的未开工就停产。但是，目前仍然有不少企业在上低不平的铝塑复合管生产设备。造成盲目建设、扩大生产规模的主要原因是：由于新旧体制交叉，计划经济转换为商品经济，转换时期缺少计划调控又缺少商品经济规律制约，发展处于盲目和缺少计划状态；由于各部门和各地区强调各自经济的发展，自成体系，很少考虑全国布局和综合平衡，其结果是点多面广而规模小，不能形成经济规模，投资效益差；信息不灵，不适应商品经济的发展。因此，建议准备上马或扩建塑料的企业必须事先作好市场调查分析，了解当地市场和承受能力，方能建设。 (

33、3)市场竞争机制不规范      随着国家对化学建材的大力提倡，塑料管市场不断发展，一些唯利是图的人打着新材料的幌子，任意改变原料的配比，趁机大推销伪劣产品，有的厂家在市场竞争中不是靠质量和服务来取胜，而是热衷于搞回扣，搞价格大战；不是靠通过技术革新来降低成本打市场，而是靠拉关系走后门，损害国家利益来挤占市场，导致市场上出现优质产品卖不出合适价钱，不合格产品反倒有人问津。这些做法不仅败坏了塑料管的声誉，而且也严重阻碍了化学建材事业的发展。 (4)缺少扶持企业发展的技术经济政策     

34、自从1994年成立全国化学建材协调组以来，我国塑料管发展很快，究其原因是协调组制定了“国家化学建材推广应用九五计划和2010年发展纲要”，各地参照制定了相关意见或建议，推动了塑料管的应用，但发展速度和推广应用仍不尽意，其原因是这些意见或建议仅仅是行政引导，力度不够，而且缺少经济上的必要措施和扶持政策，如税收、价格或进行财政补贴等政策。     五、发展方向 1、原材料      原材料及辅助材料(包括各种助剂、稳定剂、粘接剂等)应根据各种塑料管的加工性能的要求，开发专用料，以保障制品的加工性能和质量。目前开发重点是：     (1)开发生产表观密度0.550.6g/ml,Vcm1ppm，颗粒规正，内在质量好的给水管用