塑料管道國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展新動向
時間：2016-07-05 16:11:16點擊：次
全球塑料管的需要在一直不斷增張，根據(jù)Freedonia（國際著名咨詢公司）最新的調(diào)查報告預測在2005-2010年全球塑料管每年增長速度5%（超過2000-2005間的增長速度）,到2010年達到1800萬噸。增長最快的當然在是中國，年增長率繼續(xù)超過兩位數(shù)。塑料管能夠穩(wěn)定增長的基礎是技術(shù)發(fā)展快，不斷有新材料，新技術(shù)，和新應用出現(xiàn)。
本文是根據(jù)我們收集的信息把國內(nèi)外近年技術(shù)發(fā)展的新動向做一個綜述，供業(yè)內(nèi)參考。由于篇幅限制只能簡要地介紹。需要更詳細資料和希望進一步交流的可以和我們聯(lián)系。為了方便讀者查詢有關(guān)資料，本文部分附注了相關(guān)的文獻，資料集，標準號和網(wǎng)站。
一，建筑給水和采暖領域
國內(nèi)外的信息都顯示建筑給水和采暖用塑料管近年發(fā)展很快，尤其是各國對于節(jié)約能源保護環(huán)境的日益重視，促進了塑料管應用的推廣。即使在傳統(tǒng)上建筑內(nèi)飲水主要采用銅管的美國市場近年塑料管的應用也在迅速增長，據(jù)KWD（德國著名咨詢公司）調(diào)查美國飲水領域在1996年采用PEX僅600萬米，2004年已有7200萬米，預計2007年達到1億米，在1996年采用鋁塑復合管近僅200萬米，2004年已有3000萬米，預計2007年達到4400萬米。建筑給水和采暖用塑料管有關(guān)的新技術(shù)在不斷涌現(xiàn)。
1熱水管的性能在不斷進步
--新一代PP-R和PE-RT提高了耐熱性能：按照國內(nèi)目前的標準，在同樣使用條件下PP-R和PE-RT管道的壁厚要比PEX厚不少。近年北歐化工開發(fā)了Beta-PP-R（PP-RCT）[B1]，和標準的PP-R比壁厚可以顯著減少，同時改善了抗沖擊性能。這種新一代的PP-RCT已經(jīng)進入最新公布修定的德國標準（DIN8077DIN8078）。同時，DOW開發(fā)的DOWLEX2388，由于提高了性能其壁厚已經(jīng)和PEX一樣，反映新型PE-RT優(yōu)越性能的國際標準和國內(nèi)標準都在制定中。
--西歐和美國等發(fā)達國家采用PP-R的不多，而且有下降的趨勢。例如據(jù)KWD調(diào)查，過去應用PP-R較多的意大利在1994年P(guān)P-R3000萬米，到2004年減少到1200萬米。（同期鋁塑復合管的用量從240萬米增加的2750萬米）。目前國際上應用PP-R較多的國家是波蘭，土耳其等中等發(fā)展的國家。在我國，價格相對低廉（由于PP-R和PP-B原材料國產(chǎn)化的成功），鋪設比較方便的PP-R和PP-B仍然是應用量最大的品種。新的動向是穩(wěn)態(tài)PP-R管逐步被國內(nèi)市場接受，市場份額在擴大。我國穩(wěn)態(tài)PP-R管的行業(yè)標準已經(jīng)發(fā)布（CJ/T210-2005）。
--PEX管不斷開發(fā)新技術(shù)新市場：PEX因為性能/價格比好，在很多國家始終占熱水管的第一位。近年在材料，工藝，和應用方面不斷有新發(fā)展。國外的新動向是：
------Visico?工藝方法：生產(chǎn)硅烷交聯(lián)聚乙烯PEX-b過去有Sioplas?法和Monosil?法。BorealisAS開發(fā)了第三種專利方法Visico?。新方法具有加工溫度較低，更加穩(wěn)定，產(chǎn)品氣味更純等優(yōu)點。[B2]
------連續(xù)擠出生產(chǎn)PEX-a管材生產(chǎn)線：瑞士麥拉菲爾（Maillefer）公司推出的IR-PEXa生產(chǎn)線通過連續(xù)擠出后紅外線輻射交聯(lián)的方法可以較高速度連續(xù)生產(chǎn)PEXa管材。產(chǎn)品質(zhì)量控制更可靠。CincinnatiExtrusion也提供紅外線輻射交聯(lián)的PEX-a生產(chǎn)線。
------鋪設后交聯(lián)的交聯(lián)聚乙烯（可交聯(lián)的PE100）：聚乙烯在交聯(lián)以后性能（耐熱，抗開裂等）有很大提高，但是交聯(lián)以后就失去了聚乙烯管容易熔接的優(yōu)點。雖然近年對于交聯(lián)聚乙烯管的對接熔焊和電熔連接做過大量研究，取得一定進展（德國REHAU已經(jīng)生產(chǎn)PEX電熔連接套筒‘FUSAPEX’，直徑70-160mm，工作溫度可達95℃。），但是仍然沒有能大量使用。因此長期來交聯(lián)聚乙烯管主要局限于用在小直徑的建筑內(nèi)冷熱水管（采用機械壓緊連接）。近年出現(xiàn)一種所謂‘可交聯(lián)的PE100材料’，如蘇威Solvay生產(chǎn)的FLTEXTUX100，這種材料屬于PEX-b，但是管材出廠時還沒有交聯(lián)可以和通常的PE管材一樣的熔接，在鋪設完成后再交聯(lián)達到提高性能的目的。這種方法可以生產(chǎn)較大直徑的管道系統(tǒng)，應用于地熱水管道，地區(qū)熱水管網(wǎng)，工作溫度較高的工業(yè)用管等。此材料還可以用于制造‘無砂鋪設’和非開挖鋪設用復合管的內(nèi)外保護層（耐擦劃損傷和抗點負載）。
在我國PEX管的用量也增加很快，主要應用在地板采暖領域。目前市場上大部分是采用推壓法生產(chǎn)的PEX-a管材。雖然單線生產(chǎn)效率很低，但是因為投資很低容易上馬（生產(chǎn)線已經(jīng)國產(chǎn)化），近年各地建了許多PEX-a管材生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)能力總計已經(jīng)高達幾億米/年。但是這種依靠大量低效生產(chǎn)線的生產(chǎn)方式較難保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致和穩(wěn)定（尤其是只有幾條線的大量小企業(yè)），而且不能制造高端市場和出口市場需要的帶阻隔層的PEX管材。PEX-b一步法擠出線在國內(nèi)早有生產(chǎn)。但是一直沒有配備連續(xù)精確計量裝置，而采用預先在混料機中分批把聚乙烯，助劑和液態(tài)硅烷混合后倒入擠出機料斗的‘簡易’方法。因為不能保證各組份配比的精確和混合的均衡，不僅難以保證管材質(zhì)量的穩(wěn)定（如交聯(lián)度不一致）而且硅烷消耗量較大。所以雖然這種投資比較省的‘簡易’一步法PEX-b生產(chǎn)線在國內(nèi)已經(jīng)有幾十條，這種PEX-b管材在我國市場上占的份額很小。多年來我國市場上的PEX-b管材主要還來自前幾年從瑞士NOKIA-MAILLEFER引進的9條有連續(xù)精確計量的生產(chǎn)線，因為質(zhì)量穩(wěn)定可靠，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品信譽較好，但是引進設備投資太高很難推廣。最近杭州‘雙林’公司成功開發(fā)了連續(xù)精確計量一步法硅烷交聯(lián)聚乙烯管材擠出生產(chǎn)線，價格僅為進口的幾份之一。（有的企業(yè)已經(jīng)購置多條用于生產(chǎn)出口PEX-b管材）。同時PEX-b專用樹脂已經(jīng)在‘燕山石化’開發(fā)成功。因此，預計我國PEX管材市場的下一步發(fā)展會逐步增加PEX-b管材的份額。
2，高端建筑市場需要高可靠的管道
在國內(nèi)外的建筑中都有一定比例的高擋建筑。在這些建筑中管道的投資所占的比例非常低，而管道事故的損失可能非常大。因此在高端市場對于建筑用管材首要是可靠性。例如瑞士的建筑用管道絕大部分是對接焊的鋁塑復合管，產(chǎn)品檢驗非常嚴格，性能上有很大‘富?！?。同樣，國內(nèi)在低端產(chǎn)品價格惡性競爭的同時有不少高擋建筑在采用價格很高的PB管。一些國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)認識到不同市場有不同要求，對于適應高端市場的產(chǎn)品要著重在提高產(chǎn)品的可靠和可信度。相信隨著我國生活水平的提高和用戶認識的轉(zhuǎn)變，具有較高性能同時價格較高的建筑管道（鋁塑復合管，PB管和PVC-C管）會穩(wěn)定增長。不利的是國內(nèi)不能生產(chǎn)PB和符合熱水管標準的PVC-C原材料。這方面的新動向有：
--鋁塑復合管在國外繼續(xù)穩(wěn)定增長，尤其是在采暖散熱器連接用管道領域很多國家大部分采用鋁塑復合管。據(jù)KWD報道AMI預測到2008期間歐洲冷熱水用各種管道中鋁塑復合管增長率最高8.4%（PE-RT增長率4.8%；PEX增長率2.9%）。鋁塑復合管在國內(nèi)市場上近年處于低潮，但同時鋁塑復合管管材管件和專用生產(chǎn)線（包括搭接和對接）的出口量相當大。
--采用熔接管件的鋁塑復合管（包括PP-R和鋁的復合管）和類似結(jié)構(gòu)鋼塑復合管是我國獨有的品種。國外至今只見到一家企業(yè)Delpex有不銹鋼的鋼塑復合管。國外沒有開發(fā)采用熔接管件的鋁塑復合管的原因是懷疑難保證水不從管材端面進入鋁層外。國外沒有接受非不銹鋼的鋼塑復合管是認為滲透過聚乙烯層的氧和碳鋼表面形成酥松的氧化鐵（和堅實的氧化鋁不同）會破壞層間連接。這些意見值得研究。
--工程塑料的機械壓緊張管件：鋁塑復合管和PEX管采用的機械壓緊張管件過去都采用金屬（鍛黃銅，表面鍍鎳），近年部分歐洲企業(yè)采用高性能工程塑料的管件。例如‘瓦云Wavin,Aquatechnik等采用PPSU（聚苯砜），‘吉博力’‘HENCO’等采用PVDF（聚偏氟乙烯）。據(jù)KWD調(diào)查：2005年Frankische,aquatechnik，Henco，Wavin，Uponor，Geberit六家生產(chǎn)的PPSU和PVDF管件共達4570萬件。國內(nèi)曾經(jīng)有企業(yè)采用聚甲醛等制造過鋁塑復合管和PEX管采用的機械壓緊張管件，因為性能達不到要求已經(jīng)退出市場。
--推廣采用套管埋入鋪設方法：把冷熱水管道套在一護套管（一般采用單壁波紋管）內(nèi)后再埋入建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)（通常埋在地面砂漿層中），管材采用可彎曲的柔性管（如冷熱水用PEX、PE-RT、PB、鋁塑復合管和冷水用HDPE管）。管道采用并聯(lián)的方式，從分水器直通到每個用水點。突出的優(yōu)點是如果管材出現(xiàn)毛病可以抽出更換。隨著國內(nèi)生活水平的提高，對于建筑裝修要求越來越高，建筑內(nèi)管道采用暗裝是必然的趨勢。目前普遍采用的直接埋入鋪設法。一旦管道系統(tǒng)出現(xiàn)毛病必須破壞墻地面才能修理或更換，可能造成較大的直接和間接損失。
--在美國經(jīng)過嚴格的試驗研究容許達到標準要求的PVC-C管應用于建筑內(nèi)的消防管道（自動噴水專用管道BlazeMasterCPVC已取得UL、ULC、FM等相關(guān)消防權(quán)威機構(gòu)的認證）。國內(nèi)有關(guān)的測試和標準制定工作也在進行之中。如果得到認可將開辟一個相當大的市場空間。
3，地板采暖方式應用日益擴展
把熱水管道鋪設在室內(nèi)地面下用于冬季采暖，通常稱為地板采暖（或稱為‘輻射采暖’，因為其熱的傳播主要通過輻射方式）。但是現(xiàn)在也有把管道鋪設在室內(nèi)的墻壁或天花板上的，鋪設在室外地面下的，用于冬季采暖也用于夏季降溫的。稱為地板采暖已經(jīng)不太確切（國外有一新名稱‘表面調(diào)溫系統(tǒng)Surfaceregulationsystems’）。
因為具有節(jié)約能源消耗和可以利用低品位熱源（如從地源熱泵技術(shù)或太陽能利用獲得的溫度較低的熱水），有利環(huán)境保護的明顯優(yōu)點，地板采暖在國內(nèi)外都在發(fā)展增長。國際上很多市場研究都預測今后地采暖會繼續(xù)高速度擴展。我國應用量已經(jīng)很大，但是基本上停留在傳統(tǒng)的現(xiàn)場鋪設方式。目前正在學習國外經(jīng)驗開發(fā)預組裝采暖墊（干法鋪設）和開拓室外應用。
--預組裝采暖墊；例如有一種是：在工廠內(nèi)把較小直徑7-8mm耐熱管材和開有管槽的隔熱底板（通常是泡沫塑料）按用戶要求組裝成適當尺寸的采暖墊板，在現(xiàn)場連接后就直接在上面鋪設木地板等?？梢员苊猬F(xiàn)場的‘濕作業(yè)’，提高鋪設效率。而且總厚度比較?。?0-30mm，傳統(tǒng)方式需要70-100mm），減少占用房間高度。所以有人稱其為‘薄型地板采暖’。日本和歐洲都有不少類似的產(chǎn)品。因為特別適合于舊建筑的改造，各地都在探索和推廣，如北京建委專門組織了課題組。
--毛細管墊Katube：這原是德國開發(fā)的產(chǎn)品。采用直徑3.4-4.3mm，間距15-30mm的平行毛細管（PP-R）和直徑較粗的橫聯(lián)管焊接成適當尺寸的墊。運到現(xiàn)場后可以鋪設在地面上，也可以鋪設在墻壁和天花板上。由于熱交換面積大，在較小溫度差下就可以傳遞大量熱量。因此可以利用低溫差的熱源和冷源（有利于環(huán)境保護可以節(jié)能的冷熱源通常溫差較小），而且在冬季可用于采暖，在夏季可用于降溫(在相對濕度不太高的地區(qū)采用16-17℃左右的低溫水可以把室溫降到26℃左右而不出現(xiàn)水的表面冷凝，相對濕度高的地區(qū)，則需要配合除濕機使用)。同時，該技術(shù)還有用材料較省的優(yōu)點。國外一些高擋建筑已經(jīng)不少采用Katube來替代集中空調(diào)，可以避免集中空調(diào)整衛(wèi)生安全性差，風管系統(tǒng)占空間大，有燥音和氣流感覺等缺點。目前此項新技術(shù)已經(jīng)進入北京等地的高端建筑，如奧運村?？上驳氖敲毠軌|的制造技術(shù)北京化工大學已經(jīng)開發(fā)成功，并開始在北京‘普來?！旧a(chǎn)。
--室外應用；據(jù)報道北美大量采用輻射采暖方式于路面溶雪。新動向是荷蘭應用于公路路面溫度的控制，在冬季通過循環(huán)地下水防止路面積雪和結(jié)冰，在夏季通過循環(huán)地下水防止路面因為溫度過高而軟化。
二、城鄉(xiāng)給水領域：
4PVC管道系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新
聚氯乙烯管道系統(tǒng)已經(jīng)有近70年的發(fā)展歷史，因為高模量高強度和較低價格一直是全世界應用量最大的塑料管道系統(tǒng)。但是有一段時期聚氯乙烯管道系統(tǒng)性能水平提高不大，基本上就有PVC-U一個品種。同時由于HDPE等樹脂性能的明顯進展（如從PE63到PE80和PE100），以及各國環(huán)境保護組織對于氯元素的批評，聚氯乙烯管道系統(tǒng)在一些國家和應用領域的增長率減慢了。近十幾年國際上不斷在探索提高聚氯乙烯管道系統(tǒng)的性能和拓寬聚氯乙烯管道系統(tǒng)的應用，取得了顯著的成果。主要的方向是：
--通過改性提高韌性，開發(fā)抗沖擊抗開裂性能好同時保持高強度的改性聚氯乙烯管道系統(tǒng)，通常稱為PVC-M（或PVC-A，PVC-HI）。PVC-M在不少國家已經(jīng)大量生產(chǎn)，廣泛地應用于城鄉(xiāng)和建筑給水，礦山用管道等，英國，澳大利亞，南非都制定了國家標準[Z1]。PVC-M完全克服了PVC-U的脆性，韌性得到非常顯著的改善，同時保持和PVC-U接近的強度。因此可以采用較高的設計應力具有節(jié)省材料（30%）和增加通徑的優(yōu)點，符合節(jié)約資源的大方向。日本近年十分重視管道抗地震性能的試驗研究。和歐洲不同，日本開發(fā)的改性聚氯乙烯管道系統(tǒng)主要目標在提高抗地震性能。
--通過管材加工過程中的雙向拉伸，使分子取向，形成具有高強度、高韌性、抗沖擊、抗疲勞，性能遠優(yōu)于普通PVC-U的新型PVC管材。通常稱為PVC-O（或BO-PVC）。PVC-O已經(jīng)在英國、法國、荷蘭、葡萄牙、美國、澳大利亞、南非和日本等國家應用多年。美國、澳大利亞等國已經(jīng)發(fā)布了PVC-O的產(chǎn)品標準，國際標準組織也已在去年發(fā)布PVC-O標準（ISO16422：2006）。
--擴大應用領域，如：通過改性提高韌度使PVC管材可以彎曲，可以折疊，甚至可以對接熔焊。在北美聚氯乙烯管道已經(jīng)進入非開挖鋪設和修復市場。在南非等應用于礦山深井等惡劣環(huán)境中水和壓縮空氣的輸送管道。
我國聚氯乙烯管道系統(tǒng)規(guī)模很大，但是水平較低。由于信息交流的不足，業(yè)內(nèi)有不少人誤認為聚氯乙烯管就是PVC-U，現(xiàn)在的產(chǎn)品已經(jīng)是國際水平，似乎沒有什么可以創(chuàng)新開發(fā)和改進的余地，唯一可以做的是研究如何擴大規(guī)模和降低成本。因為技術(shù)進步慢在一些領域內(nèi)也出現(xiàn)落后甚至衰退的趨勢。近年原材料形勢的變化和發(fā)展為我國發(fā)展聚氯乙烯管道系統(tǒng)提供了一個空前歷史機遇，一些領先的企業(yè)加快了技術(shù)創(chuàng)新的步伐。
--為了克服我國PVC-U管道和國際水平的差距，扭轉(zhuǎn)只注意強度而忽視韌度的偏向，硬聚氯乙烯PVC-U管（輸水用壓力管）的國家標準已經(jīng)修定（GB/T10002.1-2006），大幅度提高了對于抗沖擊性能的要求，。
--改性聚氯乙烯PVC-M管進入我國市場?！畬毚T’領先開發(fā)成功的PVC-M管材管件已經(jīng)上市，受到用戶歡迎，目前正在制定行業(yè)產(chǎn)品標準。同時‘日本積水化學’在青島生產(chǎn)的‘給水用丙烯酸共聚聚氯乙烯管材’（行業(yè)標準已經(jīng)發(fā)布CJ/T218-2005），和南亞塑膠的‘耐沖擊硬聚氯乙烯管材’目標也顯著提高抗沖擊性能（提高抗地震性能），也屬于PVC-M類。
--化工大學，四川大學和‘亞通’，‘寶碩’集團都進行了開發(fā)PVC-O的探索，可惜至今還沒有達到商品化生產(chǎn)。
5PE管道系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新
PE管道系統(tǒng)起步較晚，但是發(fā)展很快，尤其是在最重視環(huán)境保護的歐洲。近年P(guān)E管原材料的性能不斷提高，PE100等級的混配料已為各國普遍采用，還開發(fā)了適合生產(chǎn)厚壁大直徑管的‘低熔垂性PE100’（低流掛性）和注塑大尺寸管件的‘高流動性PE100’。我國的石油化工業(yè)近年積極開發(fā)管道專用料，預計PE100的國產(chǎn)化不久有重大進展。
近年由于材料價格爆漲，PE管道系統(tǒng)受到很大壓力。但由于PE管道系統(tǒng)具有獨特的優(yōu)點，在不少應用領域仍然具有明顯的競爭優(yōu)勢。
--發(fā)展大直徑的PE壓力管，在直徑1000mm以上范圍PE管幾乎是唯一的塑料管。國外擠出PE實壁管的最大直徑達到2000mm，我國不僅已經(jīng)生產(chǎn)和應用630-1600mm較大直徑的PE壓力管，而且已經(jīng)能夠制造大直徑PE實壁管的擠出生產(chǎn)線和配套焊接設備（如寧波‘方力’公司制造的PE實壁管生產(chǎn)線最大直徑達到1600mm）。PE管和傳統(tǒng)的球墨鑄鐵管和鋼管比，衛(wèi)生，抗腐蝕，鋪設方便快捷是其優(yōu)勢。例如歷來在應用塑料管道上比較謹慎和保守的北京地區(qū)06年也在新鋪設的中水管網(wǎng)中大量成功地采用了直徑達到1000mm的PE實壁管。
--非開挖鋪設用于新管道鋪設和舊管道修復因為經(jīng)濟和社會效益都好在國際上應用越來越多，在我國也在逐步推廣。PE管道柔韌，可熔接的特性自然成為非開挖用管的首選。為適應非開挖鋪設國際上開發(fā)多種有特殊要求的PE管材，部分在我國也已經(jīng)起步，例如：
------較柔韌適合進行縮徑和曲折的PE管材；
------有保護面層的PE管材，即外面復合一層抗擦劃損傷的材料。
--‘無砂鋪設’PE管道是國外近年一種新的鋪設方法。
就是PE管不需要按照傳統(tǒng)的鋪設規(guī)范埋在‘砂床中’（管材周圍用砂保護），可以直接鋪設在原土（可能含尖石等）中。這樣開的管溝可以很窄，不需要外來填埋材料，或者采用‘犁入鋪設法’邊開溝邊覆埋。顯然，這種鋪設方法可以減少鋪設費用提高鋪設速度，但是要求管材具有耐擦劃損傷和抗點負載的性能。為此國外開發(fā)專門適應‘無砂鋪設’的PE管道（例如內(nèi)外復合交聯(lián)聚乙烯層）。目前國內(nèi)還沒有見到采用。
--水中鋪設（跨越或進入江河湖海的管道）。在這個領域塑料管道具有獨特的競爭優(yōu)勢。國外應用已經(jīng)很廣泛，在管道設計，管材生產(chǎn)，水上運輸，水下鋪設各方面開發(fā)了系統(tǒng)的專門技術(shù)[Z2]。國外生產(chǎn)的特大直徑（如1600-2000mm）實壁PE管主要應用于‘排海工程’（‘排海工程’是通過鋪設在海底的管道，把經(jīng)過一級處理的污水輸送到離海岸幾百到幾千米和水下幾十米到幾百米處，利用深海洋流凈化污水的環(huán)境保護工程。）例如：2004年竣工的被稱為歐洲歷史上最大的排海工程-法國Montpellier排海工程，在2001年招標時有超過20家企業(yè)參加競標，這些競標單位采用的管道有鋼管、混凝土管、玻璃鋼管和聚乙烯管四種。最后決定采用聚乙烯管道，理由是最可靠、最安全、最經(jīng)濟和鋪設時間最短可以減小對該地生活的干擾。工程中采用的一些新奇技術(shù)充分顯示出PE管道獨特的優(yōu)點：沉入海底部分的11公里PE100管道（直徑1600mm，SDR26）用的是連續(xù)擠出長達550米的管材，20根550米管材在挪威海邊制造，用海上漂浮運輸?shù)姆椒ń?jīng)北海，英吉利海峽，直布羅陀海峽，拖到地中海岸的鋪設工地，海上漂浮運輸總距離2.330海里[Z3]。
我國在跨越水域輸水方面應用塑料管已有不少實績，至今完成最大的工程是06年完成的從大連向長海島輸水的18公里跨海管道工程（海中16公里），采用的是‘煌盛’管業(yè)集團生產(chǎn)的鋼絲增強聚乙烯管（直徑450mm，設計壓力1.6MPa，每根長50米）。連接方法是對接熔焊+電熔套筒熔接。但遺憾的是在我國的排海工程中還沒有見到應用塑料管。我國擁有18,000多公里的陸岸線，4億多人口生活在沿海地區(qū)，沿海地區(qū)城鄉(xiāng)排放污水量差不多是全國的1/5。目前絕大部分未經(jīng)處理直接在岸邊排入大海，致使近岸海域受到嚴重污染。相信在我國工程界了解采用塑料管的優(yōu)點后排海工程會成為大直徑PE管道的大市場。
6增強復合管成為發(fā)展的熱點
塑料有許多公認的獨特優(yōu)點，但是強度較低是其明顯的缺點。因此全塑料管的應用就必然受到限制。利用其他高強度材料和塑料的復合制造增強復合管是國內(nèi)外一直在努力探索的課題。用玻璃纖維增強熱固性塑料管--FRP（玻璃鋼管）已經(jīng)在很多領域廣泛應用，例如近年我國的石油開采業(yè)應用耐高壓的玻璃鋼管已經(jīng)超過萬噸規(guī)模。當前國內(nèi)外開發(fā)的熱點是增強的熱塑性塑料管—RTP（ReinforcedThermoplasticPipes）[Z4]。（這類管材的特點是可以曲撓，在石油業(yè)常稱其為‘撓性管Flexiblepipe’）
以前國外開發(fā)RTP主要目標集中在滿足全塑料管不可能達到的性能，例如很高的工作壓力，很少用在較低壓力的輸水管道領域。我國開發(fā)RTP大部分把目標放在節(jié)約材料降低成本上，例如各種‘鋼骨架管’。
新近的變化是國內(nèi)已經(jīng)起步開發(fā)很高工作壓力的RTP，例如‘晨光’已經(jīng)生產(chǎn)芳綸纖維增強RTP，‘高詳’已經(jīng)生產(chǎn)最高工作壓力達到25MPa的鋼帶增強‘撓性管’?？梢钥隙≧TP在我國發(fā)展的前景非常廣闊。
--高壓RTP：5-25MPa主要應用于石油天然氣開采領域，見后面介紹。
--中壓RTP：1.6-10MPa主要應用于長距離輸送天然氣，見后面介紹。
--低壓RTP：0.2-1.6MPa主要應用于城鄉(xiāng)輸水管網(wǎng)。目前國內(nèi)有‘鋼骨架聚乙烯復合管（CJ/T124）’，‘孔網(wǎng)鋼帶聚乙烯復合管（CJ/T181）’和‘鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復合管（CJ/T189）’，都是國內(nèi)自主要開發(fā)的生產(chǎn)技術(shù)和設備。實踐證明成都‘金石’公司開發(fā)的采用鋼絲纏繞增強（沒有焊接）復合管較成功，直徑范圍在100-630mm，目前都采用電熔管件連接。和同直徑同壓力的PE實壁管比成本較低，國內(nèi)已經(jīng)有幾十條生產(chǎn)線。還在進一步改進和發(fā)展。目前國內(nèi)在探索開發(fā)應用在引水和灌溉管道的鋼板增強復合管。這種管道內(nèi)壓不高但是需要一定環(huán)剛度（壓力較低-小于0.6MPa而直徑較大500-2000mm），采用實壁管不經(jīng)濟。
過去沒有見到國外在低壓領域采用增強復合管的報道，分析其原因在過去塑料原材料價格比較低。近年開始見到在低壓領域采用增強復合方法的信息。例如：
-------HexelOne*--solvay開發(fā)的這個專利技術(shù)可以生產(chǎn)直徑范圍180-1200mm，壓力范圍10-25bar的增強復合管。據(jù)介紹不僅在成本上和現(xiàn)有管材比有競爭力（用材料?。?，而且因為沒有采用和管材主體塑料不同的增強材料，完全可以循環(huán)利用。HexelOne是三層結(jié)構(gòu)，三層都是HDPE。內(nèi)層保證流體的密封，中間層是交錯纏繞的單軸拉伸取向的增強HDPE帶，達到提高耐壓能力，外層是保護層。據(jù)介紹這種利用拉伸取向帶纏繞成型大直徑壓力管的工藝原理也可以應用于PE，PP，PVC或PVDF，是非常值得關(guān)注的創(chuàng)新技術(shù)。（該項技術(shù)已經(jīng)轉(zhuǎn)讓給在歐洲生產(chǎn)PE管道的大企業(yè)中排第四位的德國EGEPLAST公司。）
三、埋地排水管領域
埋地排水管按照用途分為排雨水管和排污水管兩類，技術(shù)要求是有區(qū)別的（特別是對于密封性能的要求不同），所以國外有分別的標準和規(guī)范。而國內(nèi)目前不分排雨水排污水采用同一產(chǎn)品標準和技術(shù)規(guī)程（只是對是否要求做閉水試驗有區(qū)別）。因此在學習和吸收國外技術(shù)時要注意是適用排雨水管的還是適用排污水管的。國外埋地排水管的總趨勢是越來越重視耐久性，探索保證安全使用100年的技術(shù)措施[B3]。
7鋼增強埋地排水管成熱潮
隨著國內(nèi)治理水污染的熱潮，埋地排水管需求猛增。初期我國大直徑塑料埋地排水管以全塑料的纏繞熔接管為主流，現(xiàn)在的趨勢是轉(zhuǎn)向鋼增強埋地排水管。
--吸收日本經(jīng)驗由成都‘金石’自主要開發(fā)的‘埋地排水用鋼帶增強聚乙烯（PE）螺旋波紋管’發(fā)展很快，國內(nèi)已經(jīng)有30多條生產(chǎn)線。主要優(yōu)勢在環(huán)剛度高，防腐可靠，消耗材料少，性能價格比好。其產(chǎn)品標準（CJ/T225-2006）和技術(shù)規(guī)程（CECS223：2007）已經(jīng)發(fā)布。美國2005年發(fā)布了這種產(chǎn)品的ASTM標準：ASTMF2435。
--現(xiàn)場纏繞熔接的鋼增強埋地排水管：‘亞通’在澳大利亞LIBROC原來產(chǎn)品基礎上改進開發(fā)‘埋地鋼塑復合纏繞排水管材’也取得不小的市場份額，優(yōu)點在可以在現(xiàn)場纏繞熔接和成本低。
其產(chǎn)品標準（QB/T2783-2006）和技術(shù)規(guī)程（CECS210：2006）已經(jīng)發(fā)布。最近還有企業(yè)開發(fā)了和澳大利亞LIBROC現(xiàn)有產(chǎn)品S2000類似的產(chǎn)品‘聚乙烯塑鋼纏繞排水管’，這種管材的增強鋼帶封閉在聚乙烯內(nèi)，但是仍然在現(xiàn)場纏繞熔接。目前正在制定行業(yè)標準?，F(xiàn)場纏繞熔接的鋼增強埋地排水管在國外主要應用于排雨水管。
8，聚丙烯埋地排水管在國外應用日益擴大
塑料埋地排水管設計的關(guān)鍵要求是在保證環(huán)剛度下盡量節(jié)約材料。由于聚丙烯的彈性模量比聚乙烯高（而且近年通過聚合工藝進步開發(fā)出了高剛度聚丙烯材料），同時聚丙烯的成型性接近聚乙烯（遠優(yōu)于聚氯乙烯），所以近年國外埋地排水管領域的一個明顯的動向是越來越多采用高剛度聚丙烯的結(jié)構(gòu)壁管和實壁管。埋地排水管采用的是抗沖擊性能比較好的嵌段共聚聚丙烯PP-B，通常的PP-B彈性模量E在1200MPa左右，而專門為埋地排水管開發(fā)的高剛度聚丙烯的彈性模量E可以達到1800MPa。（比較：PVC-UE=3000MPa，HDPEE=800MPa）例如‘北歐化工’專門為埋地排水用結(jié)構(gòu)壁管和實壁管開發(fā)的PP-HM兼有高剛度，高抗沖擊和高抗開裂性能。
我國石化企業(yè)研究也在開發(fā)高剛度聚丙烯材料，例如‘燕化’‘楊子’試制的高剛度聚丙烯都進行過制造雙壁波紋管的試驗（可以用聚乙烯雙壁波紋管生產(chǎn)線），證明確實可以在同樣結(jié)構(gòu)和壁厚下明顯提高環(huán)剛度，在同樣環(huán)剛度下可以節(jié)約用料量（減少壁厚），并達到抗沖擊和環(huán)柔性等要求。目前沒有進一步試驗和推廣的主要原因在我國近年因為某些原因聚丙烯材料的價格相對偏高，節(jié)約用料的經(jīng)濟效益不明顯。
9科學合理地采用填充料和回收料
為了節(jié)約材料，降低成本和循環(huán)利用資源，在部分埋地排水管（特別是在排雨水管中）中科學合理地采用填充料和回收料是應該的。近年國外對于利用填充料和回收料對性能的影響開展了深入的試驗研究，并探索開發(fā)相應的測試方法[B3][B4]。國內(nèi)的問題是生產(chǎn)的塑料埋地排水管中實際上在大量采用填充料和回收料，但是沒有認真地開展試驗研究和制定相關(guān)的控制標準。不顧質(zhì)量只求省錢地采用填充料和回收料已經(jīng)造成不少事故，嚴重地損害了塑料埋地排水管的信譽。
四、建筑排水領域
國際上建筑內(nèi)塑料排水管道系統(tǒng)主要有PVC-U，PP，PE三類，都有相關(guān)的國際標準，各有自己的市場份額。總的發(fā)展趨勢是重視系統(tǒng)的研究（水力現(xiàn)象，氣味排除，降低燥音，節(jié)水節(jié)能，建筑布局，多層建筑的互相干擾等），通過配套設計的管材，管件，輔助裝置和衛(wèi)生設備形成完善可靠的排水系統(tǒng)。國內(nèi)過去對建筑內(nèi)排水系統(tǒng)不夠重視，常常是單獨去開發(fā)一個產(chǎn)品（例如管材結(jié)構(gòu)），單純?nèi)プ非笠粋€目標（例如降低燥音），缺乏系統(tǒng)的試驗研究，建筑內(nèi)排水系統(tǒng)進步較慢。近年在引進國外先進技術(shù)的推動下出現(xiàn)了新氣象。
10，同層排水和虹吸排水的發(fā)展
國內(nèi)建筑內(nèi)塑料排水管道系統(tǒng)長期來主流一直是傳統(tǒng)的設計形式和采用PVC-U。近年由國際著名企業(yè)瑞士‘吉博力’公司引入的HDPE同層排水系統(tǒng)和虹吸排雨水系統(tǒng)顯示出獨特的優(yōu)越性，越來越受到高端市場的歡迎。現(xiàn)在很多用戶認識到建筑內(nèi)排水系統(tǒng)對衛(wèi)生保健的重要性，歡迎同層排水系統(tǒng)。目前已經(jīng)有‘金?！畟バ恰炔簧賴鴥?nèi)企業(yè)相繼生產(chǎn)HDPE同層排水系統(tǒng)和虹吸排雨水系統(tǒng)的管材管件，產(chǎn)品標準CJ/T250-2007‘建筑排水用高密度聚乙烯（HDPE）管材及管件’已經(jīng)發(fā)布，預計相關(guān)的CECS技術(shù)規(guī)程也可以在年內(nèi)完成。同時還有國內(nèi)不少企業(yè)在積極開發(fā)PVC-U同層排水。
五，燃氣用管領域
全球能源結(jié)構(gòu)的大趨勢是越來越多越來越多地采用天然氣，聚乙烯燃氣管道的市場自然不斷在擴大。眾所周知，已經(jīng)在我國經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮重大作用的‘西氣東送’大工程帶動了我國聚乙烯燃氣管的大發(fā)展?，F(xiàn)在‘川氣東送’大工程又開始了，將推動沿線廣大地區(qū)對天然氣的應用，為聚乙烯燃氣管道開辟新的市場空間。
國際上聚乙烯燃氣管道技術(shù)發(fā)展的一個動向是采用要求更高的標準，有重要變化的聚乙烯燃氣管道新國際標準ISO4437-2007已經(jīng)批準即將發(fā)布。我國的標準肯定也要跟上去。
另外一個動向是探索把塑料管應用到天然氣的高壓輸送管道。
11、高壓天然氣塑料輸送管的探索
國內(nèi)外塑料管應用于天然氣的輸送管道長期來局限于低壓的輸配管網(wǎng)，壓力不超過1MPa（我國過去的標準是0.4MPa）。近年國外在積極探索把RTP應用于天然氣的高壓輸送管道。據(jù)報道2000年德國就鋪設了試驗線（DN75PN100長900米）。RTP的優(yōu)勢在抗腐蝕性強和鋪設便捷（可以長盤管供應，采用非開挖鋪設。）2004年德國給水和燃氣協(xié)會DVGW已經(jīng)發(fā)布了標準：‘VP642用于運行壓力16bar以上天然氣的纖維增強PE管（RTP）和附帶的連接件’。這方面的探索非常值得我們重視。
六、工業(yè)用管領域
12、石油天然氣開采用高壓增強熱塑性塑料管
石油天然氣開采對于國家的重要性是眾所周知的。石油天然氣開采業(yè)需要的大量管道傳統(tǒng)上采用鋼管，但近年越來越多采用非金屬管道。由于石油天然氣資源很多在沙漠，沼澤，海灘和海洋（從淺海到深海）中，耐腐蝕抗高壓又柔韌可曲撓，可以制成很長連續(xù)盤管的增強熱塑性塑料管（RTP）具有獨特的優(yōu)勢。在陸地和淺海使用的RTP通常是三層結(jié)構(gòu)。在深海使用的RTP通常由很多層構(gòu)成（除承受內(nèi)壓外還要承受外壓等其他負載），石油天然氣開采業(yè)統(tǒng)稱其為‘撓性管’。對于‘撓性管’的設計，制造，鋪設和應用國際上進行了大量研究試驗，積累了豐富的經(jīng)驗，目前國際上采用的標準是ISO標準（ISO13628-）和美國石油組織API的規(guī)范和規(guī)程（API17J，API17B…）。
我國幾大油田也已經(jīng)采用增強熱固性塑料管（玻璃鋼管）和增強熱塑性塑料管（RTP）。
目前用的RTP主要依靠進口。國產(chǎn)RTP剛起步，已經(jīng)生產(chǎn)的有南京‘晨光’的芳綸纖維增強RTP，長春‘高詳’生產(chǎn)的鋼帶增強‘撓性管’和小直徑鋼絲編織增強聚乙烯管。由于市場有需求，技術(shù)上已經(jīng)有基礎，有幾家企業(yè)正在探索吸收國外經(jīng)驗開發(fā)鋼絲纏繞增強聚乙烯管（三層結(jié)構(gòu)，工作壓力5-15MPa，直徑50-150mm）。預計開發(fā)成功后有廣闊前景，并為下一步開發(fā)深海用更多層結(jié)構(gòu)的撓性管打下基礎。
13、礦山管道的開發(fā)
礦山是塑料管的大市場。國外在礦山根據(jù)不同需求采用不同材料和結(jié)構(gòu)的塑料管道。例如在礦業(yè)發(fā)達的南非，在煤礦和金礦成功低大量使用高抗沖擊的聚氯乙烯管道系統(tǒng)（PVC-M和PVC-O），積累了豐富的經(jīng)驗。我國是礦業(yè)大國，煤產(chǎn)量近世界的1/3，。目前塑料管已經(jīng)應用到煤礦的輸水和排氣(抽瓦斯)，但由于缺乏經(jīng)驗存在很多問題。例如目前國內(nèi)基本上都采用聚乙烯（抗靜電和阻燃的）的實壁管（煤炭行業(yè)標準MT558.１—1996煤礦用聚乙烯管材）。已經(jīng)有企業(yè)在開發(fā)煤礦專用的高抗沖聚氯乙烯管。
14、工業(yè)中的特殊管道
在化學工業(yè)，電子工業(yè)，電力工業(yè)等各個領域都需要有特殊性能的塑料管道，如化工產(chǎn)品生產(chǎn)中輸送各種強腐蝕的流體管道，電子產(chǎn)品生產(chǎn)中輸送高度純凈水的管道，發(fā)電站輸送強磨損介質(zhì)的管道。國外有一些塑料管道企業(yè)以特殊要求的工業(yè)管道為主業(yè)，可以根據(jù)用戶需求從設計到鋪設施工配套服務。例如，對于輸送特別危險的流體，可以設置雙層管道系統(tǒng)，萬一發(fā)生泄漏只是流到內(nèi)外管之間，并自動報警，可以確保安全。
目前在這個領域國內(nèi)塑料管業(yè)還比較落后，品種不全，性能較低，配套不夠，因此不少還依賴進口。近年也有進步，從要求比較簡單的產(chǎn)品起步逐步進入這個高附加價值的領域。例如，面對全國發(fā)電站減少排硫化物污染的迫切要求，一些企業(yè)開發(fā)生產(chǎn)煙氣清洗塔中使用的玻璃鋼管取得很好效益。
七、護套管道領域
15，不開挖鋪設的聚烯烴護套管道
護套管是塑料管的大市場。一個發(fā)展動向是護套管的鋪設也越來越采用不開挖鋪設，推動聚烯烴護套管道的應用。一個發(fā)展動向是適應光纜技術(shù)的進步（采用直徑減小的‘細纜’microcorecable）和光纜‘入戶到桌’的應用開發(fā)‘細纜護套管microducts’（直徑7-12mm）。。
我國大量生產(chǎn)和應用各種材料和結(jié)構(gòu)塑料護套管。過去國內(nèi)有一種誤解以為電力線纜的護套管道只能用特種聚氯乙烯管（加入氯化聚氯乙烯PVC-C提高耐熱性），其實電力線纜同樣可以采用聚烯烴護套管道，（在國外有相關(guān)標準的[Z5]）。近年電力部門越來越多采用非開挖鋪設，‘偉星’等企業(yè)開發(fā)的聚丙烯電力護套管（適當填充改性，提高耐熱和環(huán)剛度）開拓了很大市場。上海‘哈威’等公司已經(jīng)生產(chǎn)細纜護套管，這種細纜護套管可以穿入已經(jīng)埋地鋪設的硅芯管，把一條通信線路改造成多條。
八、農(nóng)業(yè)管道領域
16，農(nóng)業(yè)排水管網(wǎng)是我國塑料管待開拓的大市場
塑料對農(nóng)業(yè)的貢獻是非常突出的，塑料管道已經(jīng)被大量應用于農(nóng)業(yè)的灌溉和排泄。
灌溉用塑料管可以分兩類，一類是輸送灌溉用水的，主要是不同直徑的低壓實壁管或者結(jié)構(gòu)壁管(如全球最大的雙壁波紋管生產(chǎn)企業(yè)美國ADS公司的N-12雙壁波紋管就用于農(nóng)業(yè)灌溉的低壓輸水)，我國水利部門大力推廣所謂‘管灌節(jié)水技術(shù)’就是用埋地的塑料管替代傳統(tǒng)的水渠，可以達到節(jié)水又節(jié)地的效益。另一類是在農(nóng)作物中分配灌溉水的，例如所謂‘微灌’的器材，包括各種滴灌管，滲灌管等，最多的是帶有各種‘滴頭’的特殊管材。我國水資源缺乏，國家大量投資各地的農(nóng)業(yè)節(jié)水工程，灌溉用塑料管發(fā)展很快。根據(jù)水利部農(nóng)業(yè)飲水安全中心
最近的報告，在2006-2010年間計劃發(fā)展管道灌溉3000萬畝，噴灌2000萬畝，微灌900萬畝，估計需要管材30-45萬噸。
排泄用塑料管主要是埋地的結(jié)構(gòu)壁管（包括有集水縫隙的集水管）。在發(fā)達國家大量農(nóng)田在地下埋設排水管網(wǎng)，通過灌水管網(wǎng)和排水管網(wǎng)的協(xié)調(diào)達到控制土壤含水量，地下水位和土壤成分（如鹽鹼）。
例如在鹽鹼地下埋設有大量集水縫隙的排水波紋管，可以通過灌溉水的清洗改造成適合農(nóng)作物生長的土壤。根據(jù)美國的調(diào)查美國每年大量生產(chǎn)的聚乙烯雙壁波紋管很大比例是應用于農(nóng)業(yè)排水管網(wǎng)的。我國農(nóng)業(yè)用塑料管領域和國際上最大的差距是我國農(nóng)村大田中還很少應用排水管，只是在城市綠化工程中有部分應用，例如在天津等靠海鹽鹼地區(qū)的城市草地中已經(jīng)大量地應用。相信隨著我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)排水管領域也會成為塑料管應用的巨大市場空間。
九、重視環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展
因為重視環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展是所有塑料管領域一致的發(fā)展要求和方向，所以放在最后綜述。全球?qū)τ诃h(huán)境保護，衛(wèi)生保健，節(jié)約資源和保障可持續(xù)發(fā)展各方面要求越來越嚴格是不可抗拒的歷史潮流。近年國內(nèi)外塑料管業(yè)進行的大量試驗研究，很多新技術(shù)的開發(fā)和舊產(chǎn)品的淘汰都是為了主動滿足這些要求，適應這個潮流，避免被動地被強行禁用[Z3]。
17主動承諾限期淘汰鉛穩(wěn)定劑
眾所周知，在歐洲等地聚氯乙烯制品受到很大壓力，其中一個重要問題是因為傳統(tǒng)上聚氯乙烯制品大都采用鉛穩(wěn)定劑。國際上現(xiàn)在非常重視鉛對健康的危害，普遍要求全面禁鉛。為了主動應對，歐洲的PVC工業(yè)已經(jīng)主動承諾限期逐步淘汰使用鉛穩(wěn)定劑--到2010年鉛用量減少到50%，到2015年完全不使用鉛。（歐洲PVC工業(yè)自愿承諾組織Vinyl2010--TheVoluntaryCommitmentofthePVCindustry）。為此各國都在努力開發(fā)替代的穩(wěn)定劑[Z3]。
我國在給水管道領域已經(jīng)限制使用鉛穩(wěn)定劑，對于其他用途的聚氯乙烯管道的穩(wěn)定劑還沒有強制規(guī)定。可以肯定全面禁鉛是不可抗拒的，希望我國塑料管業(yè)能夠主動應對。目前‘寶碩’等領先企業(yè)已經(jīng)完全不用鉛穩(wěn)定劑。
18必須滿足越來越嚴格的衛(wèi)生要求
國內(nèi)外對于衛(wèi)生的要求越來越嚴格，對于和飲用水接觸的管材和管件都必須通過非常嚴格的測試，還要保證能夠阻止有害物資的滲入。例如：對于埋地鋪設在污染地區(qū)的管道就需要采用有阻隔層的復合管道[B5]。同時還要注意各種消毒劑對于塑料管道系統(tǒng)組件的影響（特別是國際上最廣泛應用的消毒劑-氯對管道系統(tǒng)使用壽命的影響）[B6]。這方面近年國外有許多新的標準規(guī)范必須注意，有不少試驗研究結(jié)論和產(chǎn)品開發(fā)成果值得注意吸收。我國新執(zhí)行的‘生活飲用水衛(wèi)生標準’（GB5749-2006）水質(zhì)指標增加到106項，總體上已經(jīng)和世界衛(wèi)生組織，歐盟，美國等的飲用水標準接軌。
參考資料：
[Z1]PVC-M和PVC-O技術(shù)資料匯編北京塑料工業(yè)協(xié)會(2006)
[Z2]水中鋪設塑料管道市場分析和專用技術(shù)北京塑料工業(yè)協(xié)會(2006)
[Z3]國際塑料管道最新技術(shù)資料匯編北京塑料工業(yè)協(xié)會(2005)
[Z4]增強熱塑性塑料管RTP技術(shù)資料匯編北京塑料工業(yè)協(xié)會(2005)
[Z5]護套管新國際標準資料集北京塑料工業(yè)協(xié)會(2004)
[B1]PP-RCT:ANEWMATERIALCLASSFORPLUMBINGANDHEATINGAPPLICATIONS供水和采暖用的新材料品種：PP-RCT，第13屆國際塑料管會議
[B2]CopolymerizedSilanePEXTechnologyANewInnovationforProducingPEXPipes共聚硅烷的PEX技術(shù)生產(chǎn)PEX管材的一個創(chuàng)新，第13屆國際塑料管會議
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