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性能优、品种多、特色鲜明塑料管道

在塑料建材中,塑料管道的开发时间最早,应用量也最大。1939年,英国铺设世界第一条塑料输水管线。此后,塑料管道发展迅速,不断替代金属管道或其它传统管道。20世纪70年代,国际上实现了塑料管材的标准化和系列化,大大促进了各国塑料管材的生产和应用。80年代,全球塑料管道的市场需求保持了8%的年均增长水平,是其它各种管道增长率的4倍。1983年,中国第一根硬聚氯乙烯扩口管材在沈阳塑料厂诞生。

给排水系统是现代化城市的重要基础设施,雨果在《悲修世界》中说,下水道是“城市的良心”。如何经济技术地优化设计和改扩建城市的排水系统是一个重要的研究课题。从中长期发展角度看,我国的基础设施建设会逐步赶超发达国家的标准。以2002年德国、日本、美国三国的平均人均管长4.06米为标杆,以2012年城镇人口数为基础,计算得到我国的排水管网总长应达到281.19万千米,而2012年我国的排水管长度仅为42.56万千米,差距巨大。可见未来我国管网增长的空间巨大。

市场上塑料管道通常是按照应用领域来分类的,某个应用领域可以选择不同的管道,同一种材料的管道也可以应用于多个领域。目前塑料管道在所有管道中的比例已达到40%,其应用领域将进一步拓宽。其中建筑市政及给排水管道、农用管道(含饮用水、灌排等)、护套用管等管道仍是主要的应用领域,其他领域的应用比例也在不断提高。

塑料管材按材质可分为硬质聚氯乙烯(UPVC)管、聚乙烯(PE)管、聚丙烯(PP)管、聚丁烯(PB)管、工程塑料(ABS)管、玻璃钢夹砂(RPM)管和钢塑复合(SP)管等。产品结构上,可分为实壁管、波纹管、肋筋管、缠绕管、发泡管和内螺旋管等。随着塑料管材应用领域的不断扩大,管材品种也在不断增加。除了早期开发的供排水PVC管材、化工管材、农田排灌管材以及燃气聚乙烯管材外,近几年还增加了PVC芯层发泡管材、双壁管材、铝塑复合管材和交联PE管材等。在超高分子量聚乙烯管材、大口径排水用钢塑复合缠绕管材、塑料与金属复合管材等方面,我国已经具有国先进水平。据不完全统计,我国塑料管道行业已经拥有超过1500项发明和实用新型专利,部分拥有自主知识产权产品在国际上处于领先地位。

与传统的金属管和水泥管相比,塑料管材的优势是重量轻,一般仅为金属管的1/10~1/6。有较好的耐腐蚀性,抗冲击和抗拉强度。塑料管内表面比铸铁管光滑,不结垢,摩擦系数小,流体阻力小,可降低输水能耗5%以上。综合节能好,制造能耗可降低75%。运输方便,安装简单,使用寿命长达30~50年。广泛应用于建筑给排水、城乡给排水、城市燃气、电力通信、光缆护套和消防等各项市政领域。

据有关部门统计,到2015年,在全国新建、改建、扩建工程中,建筑排水管道85%采用塑料管,建筑雨水排水管80%采用塑料管,城市排水管道的塑料管使用量达到50%,建筑给水、热水供应和供暖管85%采用塑料管,城市供水管道(公称直径在400mm以下)80%采用塑料管,村镇供水管道90%采用塑料管,城市燃气塑料管(中低压管)的应用量达到40%,建筑电线穿线护套管90%采用塑料管。

聚乙烯技术取得的重大突破,使聚乙烯管材具有独特的柔韧性和可熔性,成了一种新型绿色材料。聚乙烯管的技术创新主要有两点:一方面是材料有重大的进步,通过聚乙烯聚合生产工艺的改进,聚乙烯管材专用料的强度几乎提高了1倍;另一方面是应用技术有新的发展,例如不用开挖沟槽,采用定向钻孔方法铺设聚乙烯管的技术,充分发挥了聚乙烯管的优越性,使传统管材在适合采用这种方法的场合根本没有竟争能力。

该产品不但大量用来代替传统的钢管和铸铁管等,还正在取代聚氯乙烯管。目前,全球用量最大的塑料管材品种当属聚氯乙烯管。但聚乙烯管的增长速度远远超过前者。在发达国家的给水领域,聚乙烯管的应用数量已经超过聚氯乙烯管,在输配燃气领域,则几平完全使用聚乙烯管。在埋地管道领域,也在越来越多地使用各种聚乙烯管材。在欧洲,聚乙烯管道得到了更为迅猛的发展和应用,这种管材基本取代了聚氯乙烯管的地位。

将玻璃纤维作为主要增强材料加入到聚丙烯中,可以显著提高管材强度,故称之为增强改性。在额定温度、压力状况下,这种管道可安全使用50年。这类管道能耐大多数化学品的腐蚀,可在很大的范围内承受pH值范围在1~14的高浓度酸和碱的腐蚀。在输送矿砂泥浆时,管道的耐磨性是钢管的4倍以上。最高使用温度在95℃左右,该产品的热导率仅为钢管的1/200,故有较好的保温性能。热熔接口的强度高于管材本体,接缝不会由于土壤移动或载荷的作用而断开。

2021/05/28 08:54 来源:石油知识 责任编辑:崔玉波