1 2 3 4
您的當前位置:首頁 >> 新聞內容
新聞內容 News Content

大口徑塑料管材發展的市場需求及技術重點

發布日期:2013-07-08 來源:中國行業研究網

大口徑塑料管材發展的市場需求及技術重點
    近年來我國的聚氯乙烯管材生產企業在發展大口徑聚氯乙烯管方面做了大量工作,也取得了很好的成績。但是,這些企業在發展中都被兩個難題困擾:一是生產大口徑的聚氯乙烯管在工藝上相當困難,二是無法解決大口徑的聚氯乙烯管件的配套問題。      
    聚氯乙烯在熔融擠出時的流動性很差、熱穩定性也差,用擠出法生產大口徑管材是相當困難的。大口徑聚氯乙烯管的連接問題也困難。聚氯乙烯管的連接有黏合劑粘接(一般用在小直徑聚氯乙烯管)和用彈性密封圈的承接連接兩種方法。大口徑聚氯乙烯管一般六米一根,剛性比較大,用彈性密封圈的承接連接對于施工要求較嚴。      
    更難解決的問題是管件配套問題。目前國內直徑在250毫米以下的聚氯乙烯管件已經比較配套,但是較大直徑的聚氯乙烯管道的配套卻成了問題。目前的一種解決方法是用金屬管件(鋼板焊接涂塑防腐或球墨鑄鐵)加上專門設計的法蘭接頭,例如鄭州自來水公司在全國化學建材會上介紹過的經驗;另一種是用聚氯乙烯焊接再外纏繞玻璃鋼增強層的管件,例如IPEX的聚氯乙烯管道系統。直徑在200毫米以上采用這種PVC/FRP管件。     
    大口徑給水用塑料管材難以發展的癥結:管材難以成型;管件難以配套;連接問題難以解決。     
    所以,國外大口徑給水用塑料管主要是聚乙烯管。原因是生產大口徑的聚氯乙烯管在工藝上比較容易和聚乙烯管連接方便,制造大口徑的聚乙烯管件也不難。      
    聚乙烯在熔融擠出時的流動性很好、熱穩定性也好,用擠出法生產大直徑管材比較容易。過去沒有大口徑聚乙烯管是因為那時聚乙烯的強度比較低,要制造大口徑聚乙烯管材,需要的壁厚太大,一方面不經濟,另一方面也因為制造工藝的困難。后來,聚乙烯管專用材料得到了很大的發展,性能上有了明顯的提高,特別是高強度PE100等級原材料出來后,就為大口徑聚乙烯塑料管發展開辟了道路。      
    聚乙烯管材的突出優點是柔韌性和可以熱熔連接。大口徑的聚乙烯管材一般都采用熱熔對焊,焊接強度可以達到管材本體的強度。大口徑的聚乙烯管件也比較容易解決,因為可以用聚乙烯管材、板材和注塑件通過機加工和熱熔焊接來制造。     
    綜上所述,發展大口徑的給水用塑料管的方向顯然是聚乙烯管。      
    應該肯定,聚氯乙烯具有強度高、成本低的優點,聚氯乙烯管材管件應用在給水用領域也是有前途的,尤其是國外已經逐步商品化的雙向拉伸聚氯乙烯管,強度更高,成本更低,抗沖更好。但是,聚氯乙烯管材管件不宜制造大口徑,建議有關企業不必勉強去發展大口徑的聚氯乙烯管。    
    大口徑聚乙烯管材還有一個大市場是用作襯管。根據國外經驗,采用聚乙烯襯管來修復破損的舊管道(包括給水管和排水管)是很經濟使用的方法。我國也已經有成功的實例:1999年,凱威赫(大連)管道有限公司用襯入HDPE管法,成功地為大連自來水公司一條直徑800毫米、長4公里的舊混凝土供水管進行了更新。
    大口徑排水排污塑料管市場擴大      
    管材比較:直接擠出塑料管和卷繞熔接管,各有千秋      
    生產企業:依據目標市場需求和管材自身特點來選擇      
    早期,大口徑排水排污用塑料管只有用卷繞熔接管,中小直徑的排水排污管才會采用直接擠出法生產,在歐洲大量應用的是聚氯乙烯的雙壁波紋管和環狀肋管(國內由上海氯威首家生產,取名“加筋管”),在美國主要應用的是聚乙烯雙壁波紋管。直接擠出的大口徑排水排污管——雙壁波紋管尤其是值得注意,它主要是聚乙烯和聚丙烯管。      
    隨著政府對環境保護和治理的日益重視,排水排污管市場迅速擴大,目前國內不少企業在籌劃發展埋地排水排污塑料管。埋地排水排污塑料管的材質、品種、設計有很多種,各有其優點和缺點,各有其適用的領域。如何選擇?筆者提出以下意見和建議:      
    1、選擇直接擠出的埋地排水管還是選擇卷繞熔接管?      
    卷繞熔接管的優點之一是可以制造很大直徑的埋地排水管,至今國際上直徑大于1800毫米的熱塑性塑料埋地排水管還只有卷繞熔接管。如果企業的目標市場是較大直徑的埋地排水管,不選擇熱固性的玻璃鋼管,就選擇卷繞熔接管。優點之二是設備投資比較小,比較容易改變產品的規格和性能。如果預測當地市場需求量有限,采用投資較大的雙壁波紋管或環狀肋管生產線不能充分發揮能力,而選擇卷繞熔接結構壁管可能比較經濟。      
    卷饒熔接管的缺點之一是整體強度的可靠性比較差,理由是熔接焊縫很長,熔接的質量又難以監測;缺點之二是在同樣直徑和達到同樣環剛度下,卷繞熔接管一般要比直接擠出的雙壁波紋管耗費更多的原材料。在埋地排水管的成本中原材料的成本一般要在70%以上,耗費材料過多的埋地排水管就可能因為產品成本高而缺乏競爭力。所以在較小直徑范圍,在有雙壁波紋管大量供應的市場,卷繞熔接管的銷售就比較難。      
    近來國內一些企業在減少卷繞熔接管的原材料消耗上做了不少探索,取得一定成果。但是因為結構設計和成型條件限制,卷繞熔接管還是要比雙壁波紋管耗用材料多。此外,卷繞熔接管的生產效率比較低,單條卷繞熔接管生產線的投資比雙壁波紋管生產線低,但是單位產量的投資不一定低。      
    所以,如果企業的目標市場是較小直徑的埋地排水管,預測市場需求比較大,選擇投資直接擠出的雙壁波紋管或環狀肋管比較好,除了韓國,國際上塑料埋地排水管的主體是直接擠出的雙壁波紋管,卷繞熔接管的用量比較小。
    國際上還有其他種類的直接擠出的結構壁管應用于埋地排水管。如芯層發泡管、管壁有縱向孔的中空壁管。這些結構壁管都有各自的優點和缺點,只在一定的范圍內適用,在保證環剛度下盡量節省原材料方面都不及雙壁波紋管,所以主要應用在中小直徑范圍。         
    2、如果決定選擇直接擠出的埋地排水管,選擇那一種材料制造?      
    塑料埋地排水管應用的材料有聚氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯三大類。從材料的彈性模量E可以看出,聚氯乙烯最高,聚丙烯次之,聚乙烯最低。因為聚氯乙烯材料的彈性模量E大于聚烯烴材料,達到同等的環剛度可以用比較小的慣性矩?,如果采用同樣的波形設計可以用比較小的壁厚。在一定范圍內聚氯乙烯雙壁波紋管在經濟性上占優勢。所以在埋地排水管領域聚氯乙烯雙壁波紋管應用最早用量也最大。      
    近年聚烯烴的雙壁波紋管發展比較快,分析其原因在:聚烯烴材料可以生產很大直徑的雙壁波紋管(有報道最大直徑達1800毫米);聚烯烴材料的柔韌性較好,可以在低溫環境下施工;在某些地區,承插連接的密封可能因為草木根系的伸入而被破壞,而聚烯烴管材可以熔接;聚烯烴雙壁波紋管可以用兩臺擠出機分別擠出內外層,內外層可以用不同材料,內層用原新材料保證密封性,外層用回收材料降低成本;聚烯烴材料彈性模量E比較小,需要較大慣性矩I的缺點可以通過波形設計彌補一部分,同時聚烯烴材料的比重要比聚氯乙烯很多,所以在正確設計下達到同等環剛度時每米管材的重量可以接近。      
    因此,在500毫米直徑以下范圍,采用聚氯乙烯雙壁波紋管比較經濟;在更大直徑范圍比較適合采用聚烯烴的雙壁波紋管。      
    在聚烯烴雙壁波紋管中聚乙烯雙壁波紋管的柔韌性最好,而聚丙烯的雙壁波紋管剛性較高,可以根據需要選擇。      
    從國外資料看,美國應用聚乙烯雙壁波紋管,做了大量的實驗和研究,有比較成熟的使用經驗和比較完備的標準和規范;歐洲今年有些國家在用沖擊性能較好的嵌段共聚聚丙烯PP—B雙壁波紋管的應用上發展較快,一些著名的塑料管跨國生產公司,如PIPELIFE、UPONOR、WAVIN都相繼開發了此種產品。美國、澳大利亞也在開發聚丙烯的埋地排水管。這是一個值得我們注意的動向。北歐化工BORELIS還專門開發了無壓排水管用的高剛度聚丙烯管,其彈性模量達到1.6Gpa(BA212E)和1.8Gpa(BC50*MOD)。無論是用做擠出實壁管、雙壁波紋管還是注塑管件,這種高剛度聚丙烯的加工性能都較好。      
    目前我國生產直接擠出聚氯乙烯雙壁波紋管的企業還不多,最大外徑800毫米;還沒有見到國內生產聚丙烯雙壁波紋管的消息。北京塑料工業協會和燕化樹脂所合作,準備幫助國內開發聚丙烯雙壁波紋管。以前,生產大口徑雙壁波紋管的生產線全部是引進的,近來國內一些機械企業在努力開發大直徑雙壁波紋管生產線,并有可喜的進展。但是,生產大口徑雙壁波紋管(內徑500~1200毫米)的生產線難以很快國產化。國外幾家著名的雙壁波紋管生產線制造企業(如加拿大CORMA公司,德國的DROSSBACH公司、FRANKISCHE公司、UNICOR公司、HEGLER公司)已經進行了多年的研究,積累了非常豐富的經驗,并擁有很多發明專利,國內機械企業要趕上還需要相當長的過程。
    3、如果決定選擇卷繞熔接管,選擇那一種設計?      
    我國已從德國、韓國和芬蘭(正在進行)引進了卷繞熔接管的技術和設備。國內也有多家機械企業在開發生產卷繞熔接管的生產線。卷繞熔接管有不同的設計。管壁截面設計不同,在同樣的直徑和環剛度下材料的消耗量相差也很大。例如,根據我們的調查,同類的卷繞熔接管,芬蘭KWH的設計在同樣的直徑和環剛度下材料的消耗量就比較低。      
    當然,卷繞熔接管的設計不能只考慮材料的節約,還要考慮制造時成型的可能性、抗沖擊性能、連接的方便和可靠性等。我國在引進和開發卷繞熔接管設備時要注意吸收國外的先進經驗,應特別注意比較在同樣的直徑和環剛度下材料的消耗量。如果決定引進技術和設備,要作好調查,爭取引進最先進的技術。      
    目前國內已經有多家企業開發了制造卷繞熔接管的設備,在降低材料消耗、方便連接等方面也做了不少探索。      
發展大口徑塑料管需要一個開發的過程,不能過急也不能盲目追求,塑料管不可能在所有領域和范圍內代替和淘汰其他管材,生產企業應該嚴格按國際標準嚴格要求自己。      
    大口徑拒絕野蠻施工      
    1、注意經濟合理性      
    國內目前出現了投資發展大口徑塑料管的熱潮。我國正面臨發展塑料管(包括大口徑塑料管)的歷史機遇。但是,在積極參與其中的同時,企業要注意到發展大口徑塑料管需要一個過程,不能過急也不能盲目追求,應該充分注意經濟合理性。有的企業宣稱要生產直徑2~3米的埋地排水管。從技術上講,制造直徑2~3米的卷繞熔接管是可行的,但是因為環剛度是和直徑的三次方成反比,直徑很大的塑料埋地排水管要達到足夠的環剛度必須有較大的慣性矩。換句話說,隨著直徑的加大,原材料的消耗增加很快。很大直徑的塑料埋地排水管在經濟上是否能接受就應該認真分析。例如:按韓國林光設計,直徑2000毫米的卷繞熔接管(環剛度6.5KN/M3)每米重量400公斤。每米管材要幾千元,每公里管材要幾百萬元,一般情況下,用戶難以接受。必須看到,無論給水管還是排水管,用戶都有很多種管材可以選擇。各種管材都在發展,都在競爭,塑料管確實是在不斷擴大其市場份額,但是并不可能在所有領域和范圍內代替和淘汰其他管材。      
    據介紹,有的企業在申請引進生產直徑1600毫米聚乙烯管材的生產線。筆者建議對此要慎重考慮。因為生產直徑1600毫米管材需要的投資余額較大(包括配套的熔接設備等),要求的技術很高(對原材料有特殊要求),目前市場有限,現在投資可能很不經濟。      
    根據國際經驗,塑料管的優勢主要在中小口徑和比較小的大口徑范圍。所以,目前國內發展大口徑塑料給水管應以1000毫米以下為宜,發展排水排污用塑料埋地排水管目前應該在2000毫米以下(其中1200毫米以下以雙壁波紋管為主,1200~2000毫米范圍采用卷繞熔接管)。
    2、堅持高標準嚴要求      
    大口徑塑料管是為大型給水和排水工程用的,一旦出現質量問題可能造成嚴重事故和經濟損失。為了保證最少安全使用50年(近年國際上在討論重要工程用的管道要保證安全使用100年),必須堅持高標準嚴要求。國內目前在建設工程領域開始執行監理制、責任終身制等一系列質量保證和監督制度,加入WTO后很多重要工程還將采取國際招標。今后只有達到國際標準要求的產品和服務才能立足。雖然由于各種條件的限制,我國的標準工作還比較落后,但加入WTO后直接采用國際標準是必然的趨勢。所以決定發展大口徑塑料管的企業要在剛起步時就應該嚴格按國際標準的要求做。      
    有的國內企業想采用卷繞熔接管做給水用壓力管,依據是短期試驗可以耐一定壓力。但是,沒有任何標準依據也沒有做過長期系統試驗就應用到重要工程上是很危險的。國際標準綜合反映了世界各國長期試驗研究的成果和長期實用經驗。我們應該清醒地認識到我國在塑料管領域至今還沒有長期而又系統的試驗研究,也缺乏長期而又廣泛的實用經驗。要趕超國際水平必須在充分利用其已有成果的基礎上進行,在沒有深入理解和掌握前急于自主創新是很容易走彎路的。所以,嚴格按國際標準要求做即是加入WTO后市場的需要,也是保證企業發展順利和避免投資失敗的需要。      
    3、重視連接和鋪設技術      
    實踐證明,各種管道系統的成敗常常取決于連接和鋪設技術。大口徑塑料管在我國發展是否順利很大程度也將取決于對其連接和鋪設技術的研究和掌握。      
    大口徑塑料管絕大部分是埋地鋪設,管道都要承受外壓負載,包括土量的靜負載和地上交通帶來的動負載等。因為塑料管屬于柔性管,外壓負載是由管材和周圍土壤共同承受的,鋪設的條件和質量對于其是否能夠安全工作常常起到決定性的作用。近年來,在歐洲塑料管材管件協會TEPPEA組織下,對于埋地塑料管的負載機理和設計方法進行了系統實驗及研究,研究成果反映在新的歐洲標準prENI3476—3中。最近發表的報告明確指出:對于埋地柔性管,鋪設是最重要的。比較起來,負載大小、環剛度高低和設計的方法都不及控制好鋪設重要。換句話說,如果鋪設搞的好,承受的負載可以很大,環剛度不必很高,設計的方法可以簡化。      
    國內使用大口徑塑料管的初步經驗也證實了鋪設的好壞十分關鍵。在上海等地已經出現過大口徑塑料管鋪設后因壓塌造成很大損失的事故。因為施工隊伍素質普遍較低,習慣于鋪設混凝土管的粗放野蠻施工,所以工程界的不少專家擔心,我國推廣大口徑塑料管的最大障礙,可能就在于不能保證鋪設施工的質量。對于埋地塑料管的鋪設問題,國內在理論研究和實地試驗方面,都和國際上有很大差距。希望塑料管的生產企業和設計、施工及使用單位能夠密切合作,共同來發展和掌握其鋪設技術,保證大口徑塑料管的順利推廣。大口徑塑料管的連接問題同樣需要認真的試驗研究。例如,國內在雙平壁中空卷繞熔接管(國內習慣稱為“雙重壁管”)的連接方法上就已經開發了多種形式,但是都沒有見到進行系統試驗檢測的報告。對于塑料埋地排水管的連接密封性,歐洲標準是專門有試驗標準的(ENI277)。建議企業在開發和推廣連接方法前必須進行系統的試驗,例如,按標準要試驗在管材和連接處發生不同變形量時密封的可靠性。塑料埋地排水管的主要優點是不泄露,防止對地下水系的污染。如果連接處沒有密封的保證,塑料埋地排水管就沒有競爭優勢。
 

相關熱詞搜索:暫無

上一條:沒有了

下一條:PP-HM聚丙烯雙壁波紋管前景分析

聯系我們 Contact Us

長沙市日松管業有限公司
廠址:長沙縣安沙鎮新華村
電話:15274957952

傳真:0731-86703180
郵箱:[email protected].com
Q  Q:1058449728

 

今天新疆35选7开奖结果