塑料管的分類及應用研究

中國平煤神馬集團 天工機械制造有限公司膠帶廠 張國亮

塑料管的分類及應用研究

中國平煤神馬集團 天工機械制造有限公司膠帶廠 張國亮

20世紀50年代以來，隨著石油化學工業(yè)的飛速發(fā)展，石油深加工技術日趨完善，塑料制品業(yè)逐步發(fā)展成為一種新型工程材料，塑料管材在越來越多的領域得到了應用，如自來水供水系統(tǒng)配管，地下排水管系統(tǒng)等。與金屬管材相比，塑料管具有耐腐蝕、質(zhì)量輕、加工簡單、無不良氣味、方便施工等優(yōu)點，但也同時存在強度低、耐熱性差等缺點。由于塑料管的種類較多，本文，筆者僅對塑料管的種類及其目前的應用情況作一簡述。

一、硬質(zhì)聚氯乙烯管（UPVC）

UPVC是目前使用最廣泛的塑料管道，該管具有重量輕、耐腐蝕、較高的抗沖擊性能和較長的使用壽命（一般可達30～50年）等特點，并可根據(jù)使用要求不同，在加工過程中添加不同的添加劑，使其滿足不同的物理要求和化學性能，因此在城市供水、排水、建筑給水和建筑排水領域被大量使用。常見的有以下幾種。

1. UPVC螺旋消聲管。螺旋消聲管是通過在管道內(nèi)壁加入幾條螺旋肋，從而起到導流作用，大大降低了管內(nèi)噪音。該管主要用于建筑排水。

2. UPVC芯層發(fā)泡管。芯層發(fā)泡管是在內(nèi)外兩層UPVC管中間加入一層比重在0.7～0.9的低發(fā)泡層的一種管材。該管可有效降低單位長度的管材用量，同時隔熱、隔音性能上也有較大提高，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通過特殊模具和成型工藝在塑料管外壁上增加了徑向加強筋，不僅使管壁厚度減薄，節(jié)省了材料，而且管材的環(huán)向剛度和耐外壓強度也得到了極大提高，該管主要用于城市排水。

4. UPVC螺旋纏繞管 。螺旋纏繞管由塑料板帶螺旋纏繞而成，該管具有不滲漏、密封性佳、施工方便、流體阻力小、機械強度大、使用壽命長、環(huán)保節(jié)約的優(yōu)點，主要應用于市政排水、污水處理和農(nóng)田灌溉以及通訊工程等。

5. UPVC雙壁波紋管。聚氯乙烯波紋管是由于管道外層呈波紋狀而得名。該管型美觀、抗壓力強、水阻小、耐酸堿腐蝕、易安裝運輸，具有節(jié)能、節(jié)水的顯著優(yōu)點，主要用于室外埋地排水管道、通訊電纜套管和農(nóng)用排水管。

二、氯化聚氯乙烯管（CPVC）

CPVC是由過氯乙烯樹脂加工而成的一種塑料管，具有較強的耐熱、耐老化、耐腐蝕的優(yōu)良性能，長期使用輸液溫度最高可達120 ℃，使用壽命高達40年。國外多用作熱水管、廢液管和污水管，國內(nèi)多用于電力電纜護套管，冷、熱水的輸水，熱化學溶液和廢液輸送管路。

三、聚乙烯管（PE）

PE是由單體乙烯聚合而成，是目前世界上產(chǎn)量最高的合成樹脂，年消耗量達數(shù)百萬噸。由于聚合時外界壓力、溫度的不同，聚乙烯在成型時的密度也會有不同，可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；LDPE管具有較好的柔性，在伸長率和耐沖擊方面性能優(yōu)良，尤其是耐化學穩(wěn)定性和抗高頻絕緣性能良好，HDPE和MDPE管在國外被廣泛用作城市燃氣管道、城市供水管道，目前，在國內(nèi)主要用作城市燃氣管道，少量用作城市供水管道；LDPE管主要用作農(nóng)用排灌管道。

四、交聯(lián)聚乙烯管（PE-X）

PE-X是由聚乙烯或乙烯共聚物添加適量助劑，通過化學或物理的方法，使其線型的高分子交聯(lián)成為三維網(wǎng)狀的分子結構的一類管材。該管具有力學性能好、耐高溫和低溫性能好等優(yōu)點，主要用于建筑室內(nèi)冷熱水供應和地面輻射采暖。

五、三型聚丙烯管（PP-R）

PP-R被開發(fā)于20世紀90年代的歐洲，原料主要為新型無規(guī)聚丙烯，經(jīng)擠出成型制作，是第三代改性聚丙烯。三型聚丙烯管是一種綠色環(huán)保型管材，具有耐腐蝕、不結垢、衛(wèi)生、無毒、耐熱、耐壓、使用壽命長、輕質(zhì)高強、流體阻力小等優(yōu)點，被廣泛應用于飲用水系統(tǒng)、純凈水系統(tǒng)、冷熱水系統(tǒng)、石油化工中的液體輸送以及食品工業(yè)中的牛奶、飲料、果醬、酒類等輸送及相關工業(yè)領域。目前，國內(nèi)PP-R管的生產(chǎn)企業(yè)有6家，共9條生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力5 500 t左右，極具市場發(fā)展前景。

六、聚丁烯管（PB）

PB樹脂是以丁烯為原料的聚合物，是一種線型分子結構的等規(guī)半結晶性聚烯烴熱塑性塑料，結晶度一般為50%～55%。PB樹脂不僅耐酸、堿、溶劑、石蠟油和環(huán)烷油、洗滌劑和各種化學藥品，還具有良好的阻水性能和電絕緣性能。此外，還具有獨特的抗蠕變性能，能長期承受高負荷而不變形，化學性能穩(wěn)定，可在–20～95 ℃安全使用。聚丁烯管主要應用于生活用水的冷熱水管、直飲水工程用管，可保證水質(zhì)無二次污染；也可用于太陽能住宅溫水管、融雪用管等，尤其在暖通空調(diào)領域，PB管道具備其他塑料無法比擬的優(yōu)越特性。

七、ABS工程塑料管（ABS）

ABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物，具有較強的耐壓性和耐沖擊性，抗震能力佳；ABS為高分子聚合物，化學性能穩(wěn)定，因而耐腐蝕性強，并經(jīng)抗紫外線及耐侯性處理，物性穩(wěn)定，因而使用壽命長達50年；ABS工程塑料管磨阻系數(shù)極小，有利于流體輸送，可節(jié)約能耗；不含重金屬安定劑，不會有重金屬滲透出，因而無毒、無污染。ABS工程塑料管在國外常用作衛(wèi)生潔具下水管、輸氣管、高腐蝕工業(yè)管道，國內(nèi)一般用作室內(nèi)冷熱水管和水處理的加藥管道、有腐蝕作用的工業(yè)管道。

八、玻璃鋼夾砂管（RPM）

RPM是采用長玻璃纖維纏繞或短玻璃纖維離心，中間夾砂工藝制作而成的管材。該管具有強度高、重量輕、耐腐蝕等特點，常用于化工等工業(yè)管道或大口徑城市給水排水管道。

九、鋁塑復合管（PAP）

PAP是通過擠出成型工藝而生產(chǎn)制造的新型復合管材，具有較好的保溫性能，內(nèi)外壁不易腐蝕，內(nèi)壁光滑，對流體阻力很?。挥挚呻S意彎曲，給施工安裝帶來較大便利。鋁塑復合管可廣泛應用于冷熱水供應和地面輻射采暖。目前在國內(nèi)已有85條生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力達1.5億m。

管材的選用中應綜合考慮管材的物理化學性能、安裝可靠性、綜合費用等各方面因素，才能得到良好的運行效果。目前，我國正處于經(jīng)濟結構調(diào)整和轉(zhuǎn)型的關鍵時期，這就要求技術人員一定要加大研發(fā)力度，力爭研制出更多環(huán)保、耐用的新型塑料管材，早日擺脫對某些塑料管原料的對外依賴。