PVC管材生產(chǎn)應用現狀及發(fā)展趨勢

     硬質(zhì)PVC管材、管件在眾多PVC制品中，在我國呈快速增長(cháng)之勢，也是各種塑料管道中消費量最大的品種。我國PVC管材經(jīng)過(guò)近幾年的宣傳推廣，特別是國家有關(guān)政策的支持，PVC管材生產(chǎn)和應用取得了長(cháng)足發(fā)展，PVC管材產(chǎn)量已占塑料管材總產(chǎn)量的50%以上，廣泛應用于工業(yè)、建筑、農業(yè)等許多行業(yè)。

    一、PVC管材發(fā)展情況

    1、PVC管材優(yōu)勢

      在通用樹(shù)脂生產(chǎn)中，以PVC樹(shù)脂耗乙烯量最低，生產(chǎn)成本也最低。國內生產(chǎn)每噸PVC需耗乙烯0.5314噸，而每噸聚乙烯平均耗乙烯1.042噸，國內每噸PVC樹(shù)脂的乙烯耗量比聚乙烯少消耗約50%。而生產(chǎn)PVC用的原料氯氣，是平衡生產(chǎn)燒堿產(chǎn)生氯氣的重要途徑，燒堿是國民經(jīng)濟必不可少的十分重要原料。另外，從塑料制品角度看，PVC與各種助劑相容性好，在生產(chǎn)管材中可加入大量低廉的填料，使生產(chǎn)成本大大降低。

      PVC管材與金屬管材相比，生產(chǎn)每立方米PVC和生產(chǎn)每立方米鋼及鋁計算，鋼的能耗為316KJ/m3，鋁的能耗是619KJ/m3，PVC的能耗為70KJ/m3，即鋼的能耗是PVC的4.5倍，鋁的能耗是PVC的8.8倍。而生產(chǎn)PVC管的加工能耗也僅為同口徑金屬管材的三分之一。同時(shí)由于PVC管壁光滑，不結腐蝕瘤，輸水效率高，用于輸液可節電20%左右。

      PVC管材有很好的力學(xué)性能，且具備極好的耐腐蝕性，使用過(guò)程中重量輕，安裝方便，不需維護，而使用鋼鐵作公用工程的下水管道，在使用過(guò)程中由于易腐蝕，必須經(jīng)常涂敷涂料，維護費用高。一般建筑及公用工程用金屬管道20年左右就更換，而作用加工良好的PVC管道，使用壽命長(cháng)達50年等。因此，PVC管材是一種生產(chǎn)成本低、強度高，耐腐蝕的良好塑料制品。

      一般來(lái)講，在排污、廢水和通風(fēng)管道方面，PVC管道比使用鑄鐵管節約安裝和勞務(wù)費用約16-37%；作導線(xiàn)管比使用金屬導線(xiàn)套管節約費用30-33%；而作用氯化聚氯乙烯（PVC）管在冷熱水方面，比使用相同尺寸的銅管節約費用為23-44%。因此，由于PVC管材的優(yōu)勢，各國均在積極發(fā)展和推廣PVC管材。

    2、PVC管材生產(chǎn)及消費情況

      自八十年代以來(lái)，我國先后引進(jìn)不同型號的PVC管擠壓生產(chǎn)線(xiàn)上千條，涌現出象大連實(shí)德、浙江永高、上海湯臣等較大的管材生產(chǎn)廠(chǎng)家。目前，我國UPVC（硬質(zhì)PVC）管材、管件生產(chǎn)廠(chǎng)有600余家，總生產(chǎn)能力110萬(wàn)噸/年以上，生產(chǎn)規模在1萬(wàn)噸/年以上的廠(chǎng)家有30多家，規模在0.5-1萬(wàn)噸/年的廠(chǎng)家有60余家，UPVC管材、管件的生產(chǎn)設備基本上實(shí)現了國產(chǎn)化。

    在我國，PVC管較PE管和PP管開(kāi)發(fā)早，品種多，性能優(yōu)良，使用廣，在市場(chǎng)上占有重要位置。到1999年底，全國塑料管生產(chǎn)線(xiàn)約有2000余條，其中引進(jìn)設備約占15%。1999年我國各種塑料管材的生產(chǎn)能力超過(guò)165萬(wàn)噸/年，實(shí)際產(chǎn)量100萬(wàn)噸左右，而其中UPVC管材占50%以上。

    這些年來(lái)，在世界PVC的市場(chǎng)應用中，以建材市場(chǎng)為最大，且增加速度也最快。近年來(lái)美國建材制品一直占其制品總量的60%，西歐為62%，日本為50%，我國比例則不到30%，上升空間很大。在建材制品中，又以管材和異型材為主，包括建筑上下水管，農用灌溉管，氣體輸送管，原油輸送管等。

    我國UPVC管生產(chǎn)和應用在“九五”期間真正開(kāi)始得到迅猛的發(fā)展，主要得益于政府的大力支持和社會(huì )對UPVC管材的認識。目前我國塑料管的應用不僅在數量上而且在品種和規格上得到了很大發(fā)展。如UPVC管在一些城市建筑排水應用上已達到90%以上，絕大部分UPVC管材企業(yè)這幾年效益十分良好。

    在“十五”期間，塑料管的推廣應用主要以UPVC和PE塑料管為主，并大力發(fā)展其它新型塑料管。到2005年，在全國新建、改建、擴建工程中，建筑用排水管道50%采用塑料管，城市排水管道20%采用塑料管，建筑給水、熱水供應和供暖管道60%采用塑料管，城市供水管道（Dn400以下）50%采用塑料管，村鎮供水管道60%采用塑料管，城市燃氣管道（中低壓管）50%采用塑料管，建筑電線(xiàn)穿線(xiàn)護套管80%采用塑料管。預計2005年需求塑料管材約200萬(wàn)噸以上，其中絕大部分為PVC管材。

         在發(fā)達國家中，PVC管消費量一般占塑料管市場(chǎng)的70-80%，而我國PVC管僅占塑料管的總量的50%左右，我國PVC管的發(fā)展潛力十分巨大。發(fā)達國家PVC各種管材的消費比例是：供水管占33%，下水管占22.3%，排污管占15.7%，灌溉管占5.2%，煤氣管占0.8%，其它管材占22.7%。其中管件與管材的消費量比約為1：8。        

         在建筑市場(chǎng)上，使用的PVC管材有兩種：一種是耐壓管，一種是無(wú)壓管。過(guò)去一般使用的鑄鐵管和銅管作為耐壓建材，不僅腐蝕嚴重，而且需要經(jīng)常維護和更換，成本較高。國外建筑上現在廣泛使用耐壓自來(lái)水管、熱水供應管大多使用PVC管。小口徑PVC管（UPVC管，CPVC管）具有成本低、耐腐蝕、不需經(jīng)常維修和更換等優(yōu)點(diǎn)。而大口徑PVC耐壓管（直徑在100-900mm）替代鑄鐵管、增強小泥管，供水系統流動(dòng)性好、耐腐蝕、重量低。節電、水質(zhì)量好。而用PVC芯層發(fā)泡無(wú)壓管作為室內下水管和雨水系統管，能很好解決室內下水管的噪音問(wèn)題。公用工程排污管用無(wú)壓PVC管，具有耐腐蝕，不受硫化氫的侵蝕，使用壽命長(cháng)，重量輕，安裝費用低，易連接且密封，不易斷裂。此外，建筑用串線(xiàn)管和地下電纜護管也是PVC管材的另一個(gè)市場(chǎng)，目前國內采用的品種是直擴管、雙壁管和單壁波紋管。

          農用管材是PVC應用的又一個(gè)廣闊領(lǐng)域。我國屬資源缺水國家，目前，我國大多數農田還都采用土渠灌溉，水源浪費十分嚴重。而由于缺水，大量耕地得不到很好灌溉，農作物產(chǎn)量低。而用PVC管進(jìn)行灌溉，可節水50%左右。而使用PVC固定或半固定灌溉系統種田，不僅節約水源，而且能提高產(chǎn)量，設備不腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，大大節約灌噴設施的造價(jià)。目前，我國還沒(méi)有一個(gè)縣完全實(shí)管灌，全國絕大部分地區對管灌還缺乏基本認識，因此，加大在農村PVC管灌的宣傳和推廣力度，其潛力十分巨大。

    3、國內目前常用的一些PVC管材

         UPVC管：UPVC管的最大應用是建筑業(yè)。目前在全國各省市的自來(lái)水管道系統和住宅自來(lái)水管上推廣應用，在建筑業(yè)上主要用作排水管、雨水管和穿線(xiàn)管。UPVC管具有耐化學(xué)腐蝕，自熄性和阻燃性，耐第化性好，內壁光滑，電性能良好，但UPVC管韌性低，線(xiàn)膨脹系數大，使用溫度范圍窄。開(kāi)發(fā)UPVC管效益明顯，生產(chǎn)和使用UPVC管比鑄鐵管節能55-68%，生產(chǎn)和使用UPVC供水管比鍍鋅管節能62-75%，而且同規格單位長(cháng)度的價(jià)格只有鍍鋅管的1/2，安裝費用比鍍鋅管低70%，使用1噸UPVC供水管可以代替12噸鑄鐵管，應用1噸UPVC波紋管可以節約25噸鋼材。

          芯層發(fā)泡管：芯層發(fā)泡管是采用三層共擠出工藝生產(chǎn)的內外兩層與普通UPVC管相同，中間是相對密度為0.7-0.9低發(fā)泡層的一種新型管材，其環(huán)向剛性是普通UPVC管的8倍，而且在溫度變化時(shí)尺穩定性好，隔熱性好，特別是發(fā)泡芯層能有交阻隔噪聲傳播，更適用于高層建筑排水系統。發(fā)泡芯層管較實(shí)壁管材可節省原料25%以上，且內壁抗壓能力大大提高。而在內壁帶有若干凸形螺旋線(xiàn)的芯層發(fā)泡消音管，水沿管內壁自由連續呈螺旋狀流動(dòng)，在排水管中央形成氣柱，使管內壓力降低10%，通用能力提高10倍，排水量增加6倍，噪聲比普通UPVC排水管低30-40db。

         PVC徑向加筋管：生產(chǎn)這種管材采用特殊模具和成型后續裝置，是一種重型大口徑超強筋環(huán)狀玻紋管材。特點(diǎn)是管外壁上帶有徑向加強筋，能大大提高管材環(huán)剛度和耐壓強度的作用，特別適用于市政工程中的排水。

        雙壁波紋管：雙壁波紋管是同時(shí)擠出兩個(gè)同心管，再將波紋管外管熔接在內壁光滑的銅管上而制成的。具有光滑的內壁和波紋狀外壁，質(zhì)輕而強度高，比普通UPVC管可節省40-60%的原料，主要用作通訊電纜護管、建筑排氣管和農用排水管等。

        PVC透時(shí)增強管：經(jīng)內、外兩層塑料擠出成型而制成，中間夾有合成纖維，柔韌性好，可彎曲。PVC透明管具有較好耐酸、耐堿、耐油、耐老化性能，可取代橡膠管，且價(jià)格便宜。廣泛用于氮氣、氧氣、一氧化碳等氣體和水、稀堿、油類(lèi)等液體的輸送，也可用作熱水器、噴霧器、煤氣灶等的導管。

       CPVC管：CPVC管材是由含氯量高達66%以上的氯化聚氯乙烯加工而得的一種耐熱性好的塑料管材。CPVC管材的耐熱溫度比UPVC管材高30℃以上，而且尺寸穩定性提高，線(xiàn)膨脹系數降低。CPVC管的耐熱、耐老化、耐化學(xué)腐蝕性?xún)?yōu)良，在沸水中也不變形，可用于熱水、耐腐蝕液體和氣體的輸送。國內佑利有限公司生產(chǎn)CPVC管材。

  二、我國PVC發(fā)展存在的問(wèn)題

    1、生產(chǎn)廠(chǎng)家對PVC樹(shù)脂的要求

        對于PVC管材生產(chǎn)，PVC分子量情況、樹(shù)脂顆粒形態(tài)、表觀(guān)密度、干流動(dòng)性、塑化性能等都是重要的加工參數，樹(shù)脂的這些特征會(huì )直接影響管材性能、質(zhì)量加工效率。目前工業(yè)上生產(chǎn)的普通疏松型PVC樹(shù)脂，顆粒形狀欠規整，表觀(guān)密度低，干流動(dòng)性較差，制約了擠出速率的提高，影響管材制品質(zhì)量；特別是廠(chǎng)家要提高大口徑管材擠出速率情況下，對PVC樹(shù)脂有特殊指標要求。

        隨著(zhù)加工技術(shù)的發(fā)展，國內外直接使用粉料樹(shù)脂擠出管材的廠(chǎng)家越來(lái)越多。即樹(shù)脂干混后不經(jīng)加工成粒料而直接生產(chǎn)出管材，減少加工工序并節約投資和生產(chǎn)費用。但是，普通疏松型樹(shù)脂表觀(guān)密度低，流動(dòng)性差，擠出速率慢，加工中容易產(chǎn)生喂料量不足，使管壁形成砂眼和氣孔，降低管材強度，影響管材質(zhì)量，尤其是近些年大口徑管材開(kāi)發(fā)和應用，要求加工出管壁絕對無(wú)氣泡以保證管材使用質(zhì)量，都需要PVC特種樹(shù)脂。

        PVC管材用特種樹(shù)脂是指顆粒規整度在0.90以上，孔隙主適當，表觀(guān)密度比普通型高15%以上，且干流動(dòng)性好，易于塑化，熔體流動(dòng)性好，能滿(mǎn)足如大口徑管材等高速擠出要求，提高擠出機生產(chǎn)能力的PVC樹(shù)脂。國外生產(chǎn)PVC管材已很普遍采用這種樹(shù)脂。而國內這種樹(shù)脂仍處于開(kāi)發(fā)應用初步階段，天津化工廠(chǎng)、東蘇北方氯堿公司、北京化工二廠(chǎng)已相繼研制出特種樹(shù)脂，雖表觀(guān)密度確有提高，但VCM存在殘留量大，其它指標仍離加工用要求有差距，特別與國外專(zhuān)用樹(shù)脂相比有限大距離，應用尚有很大難度。因此，國內PVC生產(chǎn)廠(chǎng)和研究單位，應加大PVC管材用專(zhuān)用樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)力度，滿(mǎn)足管材加工廠(chǎng)的實(shí)際需要，對提高自身競爭力也大有好處。

       另外，對于CPVC管材生產(chǎn)發(fā)展，目前存在原料缺乏，國內生產(chǎn)CPVC產(chǎn)品基本上是涂料型的，而用于管村加工的CPVC原料特別缺乏，今后應加快開(kāi)發(fā)，促進(jìn)國內CPVC管材加工和應用發(fā)展。

    2、國內PVC管材加工存在的問(wèn)題

         PVC管材在我國建筑、農業(yè)、電力、通訊市場(chǎng)有著(zhù)巨大的發(fā)展潛力。但是目前我國PVC管材加工企業(yè)良莠不齊，質(zhì)量較差的管材常?；燠E于PVC管材銷(xiāo)售市場(chǎng)，損害了PVC管材的形象，影響PVC管材的推廣力度。同時(shí)我國PVC管材加工企業(yè)對產(chǎn)品的分類(lèi)標準還很不完善，一些小的PVC管材加工企業(yè)缺乏專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，對PVC粉料選擇、管材配方把握上還很不到位，不能根據市場(chǎng)需要變化生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。有些企業(yè)生產(chǎn)出的如上水管存在VCM超標等不符合衛生要求現象沒(méi)有引起足夠重視，隨著(zhù)我國對人民生活生命質(zhì)量的逐步高度重視，這部分企業(yè)將會(huì )面臨越來(lái)越大的壓力。一些企業(yè)只重視生產(chǎn)，不重視對產(chǎn)品銷(xiāo)后服務(wù)如正確安裝使用的指導，會(huì )使PVC管材壽命縮短，也會(huì )影響社會(huì )對PVC管材的認知程度和推廣應用積極性。

        在新品種PVC管材開(kāi)發(fā)力度上，也顯得明顯不足。相當一部分PVC管材加工企業(yè)只滿(mǎn)足現有品種和質(zhì)量生產(chǎn)，不具備開(kāi)展不同用途新品種開(kāi)發(fā)積極性，質(zhì)量也總是停留在現有水平上而沒(méi)進(jìn)一步提高的明確打算。如CPVC管材，目前國內除一家外資佑利公司能生產(chǎn)CPVC管材，還沒(méi)有第二家能生產(chǎn)CPVC管材，而CPVC管在建筑、化工、化纖等許多行業(yè)都有潛在的巨大市場(chǎng)需求，也存在巨大的企業(yè)發(fā)展商機。再如國內許多企業(yè)生產(chǎn)的PVC管材往往只能適用于某一地區的使用，而沒(méi)有針對氣溫不同地區開(kāi)發(fā)出不同種類(lèi)的管材，以提高企業(yè)市場(chǎng)應變能力等。

        在PVC管材加工設備上，我國與國外相比，仍存在很大差距。盡管管材加工設備這幾年國產(chǎn)化水平有很大提高，但在性能指標以及特種管材加工設備上極存在一定程度上的缺陷，跟不上國內市場(chǎng)發(fā)展要求，極需進(jìn)一步完善開(kāi)發(fā)。

    3、PVC管材市場(chǎng)仍需加強開(kāi)拓

       近年來(lái)，我國PVC管材市場(chǎng)盡管有了迅猛發(fā)展，但與發(fā)達國家相比，仍存在很大差距。國內大城市建筑和公用工程方面PVC管材應用已有了很大發(fā)展，但在中小城市及鄉鎮，PVC管材應用比例仍很低，人們的第一選擇仍往往是金屬管材，因此在這些地方加快市場(chǎng)宣傳開(kāi)拓力度是十分必要的，是潛在的更為巨大的PVC管材市場(chǎng)，措施到位將會(huì )大大增加我國PVC管材應用量。

       農用PVC管材也是一個(gè)巨大市場(chǎng)，我國是個(gè)農業(yè)大國，傳統的土渠灌溉不利農作物高產(chǎn)和農業(yè)現代化。全國農村實(shí)行管溉取代土渠灌溉，不僅能大大提高產(chǎn)量，節約用地，而且水節約率可達到50%左右，這對于缺水大國來(lái)說(shuō)是十分重要的。而且根據測算，管灌7000萬(wàn)畝土地，可相當于土渠灌溉節約耕地3860萬(wàn)畝，全國有7億畝土地以上，全部實(shí)行管灌效益十分巨大。目前全國還沒(méi)有一個(gè)全部實(shí)行管灌的縣，因此PVC管材在農村農田的應用潛力十分巨大，值得大力推廣。