一、塑料管道種類(lèi)和應用領(lǐng)域 (一)塑料管道種類(lèi)
1、硬質(zhì)聚氯乙烯管(UPVC)
UPVC管是國內外使用最為廣泛的塑料管道。UPVC管具有較高的抗沖擊性能和耐化學(xué)性能。它可根據使用要求不同,在加工過(guò)程中可添加不同添加劑,使其具有滿(mǎn)足不同要求的物理和化學(xué)性能。UP-VC管根據結構形式不同,又分為:螺旋消聲管、芯層發(fā)泡管、徑向加筋管、螺旋纏繞管、雙壁波紋管和單壁波紋管。UPVC管主要用于城市供水、城市排水,建筑給水和建筑排水管道。
(1)UPVC螺旋消聲管
螺旋消聲管是在管內壁有幾條起導流作用螺旋肋,達到降低噪音目的,主要應用于建筑排水。
(2)UPVC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相同,中間是比重0、7~0.9低發(fā)泡層的一種新型管材。單位長(cháng)度的管材可減少約17%UPVC用量,同時(shí)改善了管材的絕熱和隔音性能,主要應用于排水管及護套管。
(3)UPVC徑向加筋管
聚氯乙烯徑向加筋管是采用特殊模具和成型工藝生產(chǎn)的UPVC塑料管,其特點(diǎn)是減薄了管壁厚度,同時(shí)還提高了管子承受外壓荷載的能力,管外壁上帶有徑向加強筋,起到了提高管材環(huán)向剛度和耐外壓強度的作用。此種管材在相同外荷載能力下,比普通UPVC管可節約30%左右的材料,主要用于城市排水。
(4)UPVC螺旋纏繞管
螺旋纏繞管是帶有‘T’型肋的UPVC塑料板材卷制而成,板材之間由快速嵌接的自鎖機構鎖定。在自鎖機構中加入粘結劑粘合。這種制管技術(shù)的最大特點(diǎn),是可以在現場(chǎng)按工程需要卷制成不同直徑的管道,管徑可從Φ150~Φ2600mm。適用于城市排水、農業(yè)灌溉、輸水工程和通訊工程等。
(5)UPVC雙壁波紋管
聚氯乙烯波紋管管壁縱截面由兩層結構組成,外層為波紋狀,內層光滑,這種管材比普通UPVC管節省40%原料,并且在較好的承受外荷載能力,主要用于室外埋地排水管道、通訊電纜套管和農用排水管
2、氯化聚氯乙烯管(CPVC)
氯化聚氯乙烯管是由過(guò)氯乙烯樹(shù)脂加工而得一種耐熱性好的塑料管。具有較好的耐熱、耐老化、耐化學(xué)腐蝕性能優(yōu)良,國外多用作熱水管、廢液管和污水管,國內多用于電力電纜護套管。
3、聚乙烯管(PE)
聚乙烯管按其密度不同分為高密度聚乙烯管(HDPE)、中密度聚乙烯管(MDPE)和低密度聚乙烯管(LDPE)。HDPE管具有較高的強度和剛度;MDPE管除了有HDPE管的耐壓強度外,還具有良好的柔性和抗蠕變性能;LDPE管的柔性、伸長(cháng)率、耐沖擊性能較好,尤其是耐化學(xué)穩定性和抗高頻絕緣性能良好。HDPE和MDPE管被廣泛用作城市燃氣管道、城市供水管道。LDPE管大量用作農用排灌管道。
4、交聯(lián)聚乙烯管(PE-X)
交聯(lián)聚乙烯是通過(guò)化學(xué)方法或物理方法將聚乙烯分子的平面鏈狀結構改變?yōu)槿S網(wǎng)狀結構,使其具有優(yōu)良的理化性能。交聯(lián)聚乙烯管制造通常有化學(xué)交聯(lián)和物理交聯(lián)兩種方法,其中化學(xué)交聯(lián)又分一步法和二步法兩種。一步法是聚乙烯原料中加入催化劑(硅烷、過(guò)氧化物)、抗氧劑,在擠出機擠出過(guò)程中進(jìn)行交聯(lián),生產(chǎn)出交聯(lián)聚乙烯管;二步法是先制造出交聯(lián)聚乙烯A、B料,然后擠出交聯(lián)聚乙烯管。物理交聯(lián)方法,通常是用電子射線(xiàn)或鈷60-γ射線(xiàn)交聯(lián)方法,聚乙烯原料通過(guò)傳統方法生產(chǎn)成管材,然后通過(guò)電子加速器發(fā)出電子射線(xiàn)或鈷60-γ射線(xiàn)照射聚乙烯管,激發(fā)聚乙烯分子鏈發(fā)生改變,產(chǎn)生交聯(lián)反應,生產(chǎn)出交聯(lián)聚乙烯管。PE-X管主要用于建筑室內冷熱水供應和地面輻射采暖。
5、三型聚丙烯管(PP-R)
三型聚丙烯是第三代改性聚丙烯,即采用氣相共聚法使PE在PP分子鏈中隨機地均勻聚合,使其具有較好抗沖擊性能、耐溫性能和抗蠕變性能,PP-R管主要應用于建筑室內冷熱水供應和地面輻射采暖。
6、聚丁烯管(PB)
聚丁烯管具有獨特的抗蠕變性能,能長(cháng)期承受高負荷而不變形,化學(xué)穩定性,可在-20℃ ~95℃之間安全使用。主要應用于自來(lái)水、熱水和采暖供熱管,但由于PB樹(shù)脂供應量小而價(jià)高等原因,國內難以大量生產(chǎn)與應用。擾悉,世界上能生產(chǎn)PB樹(shù)脂的只有二家公司。
7、ABS工程塑料管(ABS)
ABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物,具有質(zhì)較高的耐沖擊強度和表面硬度,在-40℃~100℃范圍內仍能保持韌性和剛度,并不受電腐蝕和土壤腐蝕,使用溫度可達90℃。所以在國外常用作衛生潔具下水管、輸氣管、高腐蝕工業(yè)管道,國內一般用于室內冷熱水管和水處理的加藥管道、有腐蝕作用的工業(yè)管道。
8、玻璃鋼夾砂管(RPM)
玻璃鋼夾砂管是采用短玻璃纖維離心或長(cháng)玻璃纖維纏繞,中間夾砂工藝制作,管壁略厚,環(huán)向剛度較大,可用作承受內、外壓的埋地管道。玻璃鋼夾砂管具有強度高、重量輕、耐腐蝕等特點(diǎn),可用于化工等工業(yè)管道,尤其適用于做大口徑城市給水排水管道。
9、鋁塑復合管(PAP)
鋁塑復合管道是通過(guò)擠出成型工藝而生產(chǎn)制造的新型復合管材,它由聚乙烯層(或交聯(lián)聚乙烯)一膠粘劑層一鋁層一膠粘劑層一聚乙烯層(或交聯(lián)聚乙烯),五層結構構成。鋁塑復合管根據中間鋁層焊接方式不同,分為搭接焊鋁塑復合管和對接焊鋁塑復合管。鋁塑復合管可廣泛應用于冷熱水供應和地面輻射采暖。
10、鋼塑復合管(SP)
鋼塑復合管生產(chǎn)工藝有硫化床涂裝法、靜電噴涂法、真空抽吸以及塑料管內襯法等。產(chǎn)品具有鋼管的機械強度和塑料管的耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn),主要應用于石油、化工、通訊、城市給水排水等領(lǐng)域。最近,國內已開(kāi)發(fā)出擠出成型的中小口徑鋼塑復合管成套生產(chǎn)設備,此種鋼塑復合管為三層結構,中間層為已銃孔的鋼板卷焊或鋼網(wǎng)焊接層,內外層為熔為一體HDPE層。
(二)塑料管應用領(lǐng)域
塑料管道已被國內外廣泛應用在城市供水、城市排水、建筑給水、建筑排水、熱水供應、供熱采暖、建筑雨水排水、城市燃氣、農業(yè)排灌、化工流體輸送以及電線(xiàn)、電纜護套管等領(lǐng)域.
二、國外塑料管生產(chǎn)應用情況
在國外,塑料管材正不斷替代金屬或其他傳統材料的管材,發(fā)展十分迅速。從1980~1990年的10年中除塑料管以外,其它各種材料的管材增長(cháng)率總和不足2%,而塑料管的增長(cháng)率是其它各種管材增長(cháng)率總和的4倍,達到8%,進(jìn)入90年代塑料管的需求量將仍是每年4.2%的速率增長(cháng),其產(chǎn)值大約以每年8%的速率遞增。美國1997年塑料管材量為216萬(wàn)噸,歐洲1996年為147萬(wàn)噸,日本60萬(wàn)噸。
在國外,從50年代開(kāi)始就把硬聚氯乙烯(UPVC)制品用于建筑工程中。美國:用于自來(lái)水管、煤礦用管、灌溉用水管的壓力管道占總量的40.4%;用于下水、污水、通風(fēng)的UPVC管道為17.3%;電工穿線(xiàn)管方面用的管道為14.08%;市政工程污水排放用的UPVC管道為22.93%;其它用途占5.24%。日本:UPVC管道的消費情況(占總量的百分數):上水管17.2%;農用管5℃%;下水管17.58%;工業(yè)污水管6.8%;設備排水32.6%;穿線(xiàn)管1.68%;其它5.7%;特殊用管13.24%。西歐國家塑料管道分布領(lǐng)域:壓力管68%;非壓力管17%;管件5%;其它10%。
1995年,UPVC管材人均消費量,美國高達8.3Kg,日本4.27Kg,西歐4.18Kg,加拿大4.07Kg。聚烯烴管材的人均消費量西歐各國較高,平均高于4kg。1995年美國HDPE人均消費量已達1.38Kg,美國ABS管材人均消費量為0.23Kg。
縱觀(guān)國外塑料管生產(chǎn)應用,會(huì )發(fā)現以下特點(diǎn):
1.原材料:分類(lèi)較為詳細,品種較多,為適應不同場(chǎng)合需要制成各種專(zhuān)用料,極大方便了塑料管生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn),有效地保證了產(chǎn)品質(zhì)量。
2.塑料管生產(chǎn):塑料管品種、規格齊全,管材與管件配套性較好,加工設備自動(dòng)化程度高,在線(xiàn)檢測設備較為完善,有效地提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率和成品率。其質(zhì)量概念遠遠大于價(jià)格概念。
3.塑料管工程應用:塑料管在工程 應用較為普及,品種很多,并且可以根據工程特點(diǎn)選擇需要的品種、規格的塑料管。目前,國外塑料管仍以聚氯乙烯管(PVC)和聚乙烯管(PE)為主導產(chǎn)品,近幾年來(lái),PE管作為城市供水管和燃氣管發(fā)展很快,增長(cháng)速度遠遠超過(guò)PVC。
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