塑料管材取代傳統(tǒng)管材將是發(fā)展新趨勢

世界各國在現(xiàn)代化進(jìn)程中的歷史經(jīng)驗(yàn)表明，塑料管的發(fā)展速度均超過同期經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，用塑料管代替?zhèn)鹘y(tǒng)管材是歷史發(fā)展不可抗拒的趨勢。即使在已建成密布塑料管網(wǎng)的發(fā)達(dá)國家，塑料管的應(yīng)用量仍在逐年增長，例如1986年歐洲塑料管總用量為213.4萬t，1998年增長到346.5萬t，年均增長率為5.2%，超過同期國民經(jīng)濟(jì)增長速度。在過去10年中，中國塑料管市場年均增長率為20%，2000年、2002年及2003年產(chǎn)量分別達(dá)到70萬-80萬t、130萬t及150萬t，增長率為15%，其中PVC管占55%，PE管占40%。預(yù)計2010年前，國內(nèi)塑料管材年均增長率仍將超過20%。
　　塑料管材的優(yōu)點(diǎn)
　　塑料埋地管材在國外已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，原因在于埋地管比鑄鐵管、鋼管、水泥管等傳統(tǒng)埋地管材有許多優(yōu)點(diǎn)：
　　強(qiáng)度和剛性
　　表面上塑料埋地管的強(qiáng)度和剛性不及水泥管，特別是鋼筋混凝土管，實(shí)際上塑料埋地管屬“柔性管”，在正確設(shè)計和鋪設(shè)施工情況下，塑料埋地管與周圍土壤共同承受負(fù)載，因此，塑料埋地管不需要達(dá)到與混凝土管等“剛性管”一樣的強(qiáng)度和剛性，就可以滿足埋地使用中的力學(xué)性能要求。
　　水力特性塑料管內(nèi)壁光滑，阻力小，水流通量大，在同等口徑下塑料管的水流量比混凝土管大，地形有坡度時，塑料管的管材口徑可減小，施工量較小。
　　密封性 水泥管的密封性很差，國內(nèi)平接口混凝土管在連接處僅靠抹一圈混凝土密封，施工中難于保證不泄漏，加之混凝土管系剛性管，稍有移動(如土壤不均勻沉降)就可造成連接處破壞，另外，水泥管使用硫化橡膠圈密封，塑料管連接用熱塑性彈性體密封圈密封，前者使用壽命比后者短，而且塑料管的連接和密封有一系列嚴(yán)格要求，能夠最大限度地保證不會發(fā)生泄漏。水泥管的壽命只有15年，塑料管的壽命長達(dá)50年-100年。生活污水、雨水等通常具有腐蝕性，工業(yè)污水的腐蝕性更大，使用金屬、水泥埋地排水管輸送，耐腐蝕性比塑料管差。有些地區(qū)室外自然環(huán)境的腐蝕性非常大，例如天津市塘沽新區(qū)圍海造地，鋪設(shè)的水泥排污管3年后就找不到了，均被海水中的鹽腐蝕掉了，只好二次再鋪設(shè)塑料管。
　　鋪設(shè)施工
　　塑料管質(zhì)輕，長度大，接頭少，對管溝的要求低，連接方便，施工快捷，施工費(fèi)用少，在城市及惡劣自然條件下優(yōu)越性更加突出。
　　綜合經(jīng)濟(jì)性
　　在綜合經(jīng)濟(jì)性方面，塑料管的優(yōu)勢正在被越來越多的用戶所認(rèn)識。塑料管的單價雖比水泥管略高，但工程總造價卻不比水泥管高。天津市政工程設(shè)計院1992年起對UPVC雙壁波紋管，1998年起對PE雙壁波紋管在埋地排水管中應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)研究，結(jié)論為：“雙壁波紋管的工程造價與混凝土平口管相當(dāng)，比承插口混凝土管低30%。施工周期顯著縮短，經(jīng)濟(jì)效益顯著”。
　　大口徑室外PE埋地管是世界發(fā)展潮流
　　近10年來，國際上塑料管的一個明顯發(fā)展趨勢是給水及輸氣PE管發(fā)展速度很快。自1998年慕尼黑國際煤聯(lián)LGU配氣委員會會議一致推薦用PE埋地燃?xì)夤艿雷鳛榕漭敼芤詠?，?jīng)世界各國10余年研究開發(fā)，PE管道己發(fā)展成多品種、多應(yīng)用領(lǐng)域管材。從燃?xì)馀漭旈_始，PE管道已進(jìn)入城市給排水、農(nóng)田灌溉、排污、礦山油田、地板采暖、化工醫(yī)藥等領(lǐng)域。統(tǒng)計資料表明，PE管道每年以10%-15%速度上升。
　　PE管用量超過UPVC管的主要原因管材用PE材料不斷取得重大發(fā)展
　　塑料管發(fā)展初期，PE管的用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于PVC管，主要原因是經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)時高性能PE管材料還沒有被開發(fā)出來，只能使用性能相當(dāng)于PE63等級的PE材料，由于強(qiáng)度低，同樣條件下PE管的壁厚要比PVC管大1倍以上，不僅材料成本高且只能在較低壓力、較小直徑管材上應(yīng)用，否則壁厚太大無法使用。隨著研發(fā)力度不斷加大，新一代高強(qiáng)度管材專用PE料不斷涌現(xiàn)，不僅出現(xiàn)PE80級，還出現(xiàn)PE100級產(chǎn)品。材料升級換代使PE管各種應(yīng)力顯著提高，管壁厚度越來越薄，甚至低于PVC管。
　　PE管柔韌且可熔接
　　盡管高等級管材專用PE料的成本比PVC高，但發(fā)達(dá)國家還大量使用，原因之一是PE管具有獨(dú)特的柔韌性，斷裂伸長率達(dá)500%以上，彎曲半徑可以小到管材直徑的20-25倍以下，耐刮傷能力優(yōu)良。鋪設(shè)PE管時移動、彎曲和穿插很容易。PE管對管溝的要求低，不但可使管溝費(fèi)用降低，而且當(dāng)基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降和錯位時管道也不易損壞?？扇劢邮荘E管的另一個獨(dú)特性能，在大口徑管材上可采用熱收縮帶連接。PE管的新穎用途：
　　(1)直徑較小的PE管可用長盤管方式供貨，運(yùn)輸、鋪設(shè)、安裝十分方便；(2)直徑較大的柔韌PE管一般可在地面上連接好后再鋪入管溝，施工十分方便；(3)某些場合下可不挖管溝，而用頂管技術(shù)鋪設(shè)PE管；(4)可用長管沉入法在江、湖、河、海水底鋪設(shè)PE管，也可在沙漠上不挖溝鋪設(shè)PE輸水管：(5)可用PE管做內(nèi)補(bǔ)管修復(fù)舊排水管。
　　低溫韌性
　　PE管的低溫韌性比PVC管好，在華北、東北及西北地區(qū)，冬季氣溫一般為0℃-30℃。PVC管會變硬變脆，即使溫度低至-30℃，PE管仍然保持著良好的柔韌性，不會變脆。
　　耐老化性現(xiàn)在要求將PE管制成藍(lán)色或黑色，特別是加入2%炭黑后會防止光線和紫外線傷害。PVC管還是制成黃色或白色，不能長期在陽光下暴曬。
　　環(huán)境保護(hù)
　　PE管對人體和環(huán)境均沒有損害。由于使用重金屬鹽類做穩(wěn)定劑，所以PVC管會對水質(zhì)和土壤產(chǎn)生重金屬污染，如采用焚燒法回收廢舊PVC管材，還會產(chǎn)生二惡英等有害物質(zhì)。
　　大口徑管采用結(jié)構(gòu)壁管
　　可將塑料埋地管分為實(shí)壁管和結(jié)構(gòu)壁管2大類，壓力管一般使用實(shí)壁管。環(huán)剛度代表排水管承受外壓負(fù)載的能力，與管材的慣性矩和彈性模量成正比，與管徑的立方成反比。在環(huán)剛度相同的條件下，使用結(jié)構(gòu)壁管比使用實(shí)壁管節(jié)約材料50%-70%。結(jié)構(gòu)壁管有6種類型：PVC雙壁波紋管、PVC加筋管、HDPE雙壁波紋管、HDPE纏繞管、克拉管和玻璃鋼夾砂管。目前使用最多的是：Φ500mm以下，PVC雙壁波紋管、PVC加筋管和HDPE雙壁波紋管；Φ500mm以上，HDPE雙壁波紋管、克拉管、纏繞管和玻璃鋼夾砂管。大口徑HDPE雙壁波紋管是6種結(jié)構(gòu)壁管中優(yōu)點(diǎn)最突出的類型，主要原因是原料省、成本低、生產(chǎn)效率高、整體性能好、施工方便和使用安全。