文章摘要:
大口径给水用塑料管材难以发展的症结:管材难以成型;管件难以配套;连接问题难以解决。 大口径给水用塑料管应该向聚乙烯管方向发展 近年来我国的几个聚氯乙烯管材生产企业在发展大口径聚氯乙烯管方面做了大量工作,也取得了很好的成绩。例如,河北宝硕集团多年前就生产出DN800的聚氯乙烯管,成功地应用于长途输水工程。但是,这些企业在发展能够都为两个难题困扰:生产大口径的聚氯乙烯管在工艺上相当困难,也没有好办法解决大口径的聚氯乙烯管件的配套问题。 聚氯乙烯在熔融挤出时的流动性很差、热稳定性也差,用挤出法生产大口径管材是相当困......
大口径给水用塑料管材难以发展的症结:管材难以成型;管件难以配套;连接问题难以解决。
大口径给水用塑料管应该向聚乙烯管方向发展
近年来我国的几个聚氯乙烯管材生产企业在发展大口径聚氯乙烯管方面做了大量工作,也取得了很好的成绩。例如,河北宝硕集团多年前就生产出DN800的聚氯乙烯管,成功地应用于长途输水工程。但是,这些企业在发展能够都为两个难题困扰:生产大口径的聚氯乙烯管在工艺上相当困难,也没有好办法解决大口径的聚氯乙烯管件的配套问题。
聚氯乙烯在熔融挤出时的流动性很差、热稳定性也差,用挤出法生产大口径管材是相当困难的。大口径聚氯乙烯管的连接问题也困难。聚氯乙烯管的连接有黏合剂粘接(一般用在小直径聚氯乙烯管)和用弹性密封圈的承接连接两种方法。大口径聚氯乙烯管一般六米一根,刚性比较大,用弹性密封圈的承接连接对于施工要求较严。
更难解决的问题是管件配套问题。目前国内直径在250毫米以下的聚氯乙烯管件已经比较配套,但是较大直径的聚氯乙烯管道的配套却成了问题。目前的一种解决方法是用金属管件(钢板焊接涂塑防腐或球墨铸铁)加上专门设计的法兰接头,例如郑州自来水公司在全国化学建材会上介绍过的经验;另一种是用聚氯乙烯焊接再外缠绕玻璃钢增强层的管件,例如IPEX的聚氯乙烯管道系统。直径在200毫米以上采用这种PVC/FRP管件。
所以,国外大口径给水用塑料管主要是聚乙烯管。原因是生产大口径的聚氯乙烯管在工艺上比较容易和聚乙烯管连接方便,制造大口径的聚乙烯管件也不难。
聚乙烯在熔融挤出时的流动性很好、热稳定性也好,用挤出法生产大直径管材比较容易。过去没有大口径聚乙烯管是因为那时聚乙烯的强度比较低,要制造大口径聚乙烯管材,需要的壁厚太大,一方面不经济,另一方面也因为制造工艺的困难。后来,聚乙烯管专用材料得到了很大的发展,性能上有了明显的提高,特别是高强度PE100等级原材料出来后,就为大口径聚乙烯塑料管发展开辟了道路。
聚乙烯管材的突出优点是柔韧性和可以热熔连接。大口径的聚乙烯管材一般都采用热熔对焊,焊接强度可以达到管材本体的强度。大口径的聚乙烯管件也比较容易解决,因为可以用聚乙烯管材、板材和注塑件通过机加工和热熔焊接来制造。
综上所述,发展大口径的给水用塑料管的方向显然是聚乙烯管。
应该肯定,聚氯乙烯具有强度高、成本低的优点,聚氯乙烯管材管件应用在给水用领域也是有前途的,尤其是国外已经逐步商品化的双向拉伸聚氯乙烯管,强度更高,成本更低,抗冲更好。但是,聚氯乙烯管材管件不宜制造大口径,建议有关企业不必勉强去发展大口径的聚氯乙烯管。
大口径聚乙烯管材还有一个大市场是用作衬管。根据国外经验,采用聚乙烯衬管来修复破损的旧管道(包括给水管和排水管)是很经济使用的方法。我国也已经有成功的实例:1999年,凯威赫(大连)管道有限公司用衬入HDPE管法,成功地为大连自来水公司一条直径800毫米、长4公里的旧混凝土供水管进行了更新。
大口径排水排污塑料管市场扩大
管材比较:直接挤出塑料管和卷绕熔接管,各有千秋
生产企业:依据目标市场需求和管材自身特点来选择
早期,大口径排水排污用塑料管只有用卷绕熔接管,中小直径的排水排污管才会采用直接挤出法生产,在欧洲大量应用的是聚氯乙烯的双壁波纹管和环状肋管(国内由上海氯威首家生产,取名“加筋管”),在美国主要应用的是聚乙烯双壁波纹管。直接挤出的大口径排水排污管——双壁波纹管尤其是值得注意,它主要是聚乙烯和聚丙烯管。
随着政府对环境保护和治理的日益重视,排水排污管市场迅速扩大,目前国内不少企业在筹划发展埋地排水排污塑料管。埋地排水排污塑料管的材质、品种、设计有很多种,各有其优点和缺点,各有其适用的领域。如何选择?笔者提出以下意见和建议:
1、选择直接挤出的埋地排水管还是选择卷绕熔接管?
卷绕熔接管的优点之一是可以制造很大直径的埋地排水管,至今国际上直径大于1800毫米的热塑性塑料埋地排水管还只有卷绕熔接管。如果企业的目标市场是较大直径的埋地排水管,不选择热固性的玻璃钢管,就选择卷绕熔接管。优点之二是设备投资比较小,比较容易改变产品的规格和性能。如果预测当地市场需求量有限,采用投资较大的双壁波纹管或环状肋管生产线不能充分发挥能力,而选择卷绕熔接结构壁管可能比较经济。
卷饶熔接管的缺点之一是整体强度的可靠性比较差,理由是熔接焊缝很长,熔接的质量又难以监测;缺点之二是在同样直径和达到同样环刚度下,卷绕熔接管一般要比直接挤出的双壁波纹管耗费更多的原材料。在埋地排水管的成本中原材料的成本一般要在70%以上,耗费材料过多的埋地排水管就可能因为产品成本高而缺乏竞争力。所以在较小直径范围,在有双壁波纹管大量供应的市场,卷绕熔接管的销售就比较难。
近来国内一些企业在减少卷绕熔接管的原材料消耗上做了不少探索,取得一定成果。但是因为结构设计和成型条件限制,卷绕熔接管还是要比双壁波纹管耗用材料多。此外,卷绕熔接管的生产效率比较低,单条卷绕熔接管生产线的投资比双壁波纹管生产线低,但是单位产量的投资不一定低。
所以,如果企业的目标市场是较小直径的埋地排水管,预测市场需求比较大,选择投资直接挤出的双壁波纹管或环状肋管比较好,除了韩国,国际上塑料埋地排水管的主体是直接挤出的双壁波纹管,卷绕熔接管的用量比较小。
国际上还有其他种类的直接挤出的结构壁管应用于埋地排水管。如芯层发泡管、管壁有纵向孔的中空壁管。这些结构壁管都有各自的优点和缺点,只在一定的范围内适用,在保证环刚度下尽量节省原材料方面都不及双壁波纹管,所以主要应用在中小直径范围。
2、如果决定选择直接挤出的埋地排水管,选择那一种材料制造?
塑料埋地排水管应用的材料有聚氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯三大类。从材料的弹性模量E可以看出,聚氯乙烯最高,聚丙烯次之, [1] [2] [3] 下一页
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