塑料管材替代传统管材是发展新趋势

世界各国在现代化进程中的历史经验表明，塑料管的发展速度均超过同期经济发展速度，用塑料管代替传统管材是历史发展不可抗拒的趋势。即使在已建成密布塑料管网的发达国家，塑料管的应用量仍在逐年增长，例如1986年欧洲塑料管总用量为213.4万t，1998年增长到346.5万t，年均增长率为5.2%，超过同期国民经济增长速度。在过去10年中，中国塑料管市场年均增长率为20%，2000年、2002年及2003年产量分别达到70万-80万t、130万t及150万t，增长率为15%，其中PVC管占55%，PE管占40%。预计2010年前，国内塑料管材年均增长率仍将超过20%。
　　
　　塑料管材的优点
　　
　　塑料埋地管材在国外已经得到广泛应用，原因在于埋地管比铸铁管、钢管、水泥管等传统埋地管材有许多优点：
　　
　　强度和刚性
　　
　　表面上塑料埋地管的强度和刚性不及水泥管，特别是钢筋混凝土管，实际上塑料埋地管属“柔性管”，在正确设计和铺设施工情况下，塑料埋地管与周围土壤共同承受负载，因此，塑料埋地管不需要达到与混凝土管等“刚性管”一样的强度和刚性，就可以满足埋地使用中的力学性能要求。
　　
　　水力特性塑料管内壁光滑，阻力小，水流通量大，在同等口径下塑料管的水流量比混凝土管大，地形有坡度时，塑料管的管材口径可减小，施工量较小。
　　
　　密封性 水泥管的密封性很差，国内平接口混凝土管在连接处仅靠抹一圈混凝土密封，施工中难于保证不泄漏，加之混凝土管系刚性管，稍有移动(如土壤不均匀沉降)就可造成连接处破坏，另外，水泥管使用硫化橡胶圈密封，塑料管连接用热塑性弹性体密封圈密封，前者使用寿命比后者短，而且塑料管的连接和密封有一系列严格要求，能够最大限度地保证不会发生泄漏。水泥管的寿命只有15年，塑料管的寿命长达50年-100年。生活污水、雨水等通常具有腐蚀性，工业污水的腐蚀性更大，使用金属、水泥埋地排水管输送，耐腐蚀性比塑料管差。有些地区室外自然环境的腐蚀性非常大，例如天津市塘沽新区围海造地，铺设的水泥排污管3年后就找不到了，均被海水中的盐腐蚀掉了，只好二次再铺设塑料管。
　　
　　铺设施工
　　
　　塑料管质轻，长度大，接头少，对管沟的要求低，连接方便，施工快捷，施工费用少，在城市及恶劣自然条件下优越性更加突出。
　　
　　综合经济性
　　
　　在综合经济性方面，塑料管的优势正在被越来越多的用户所认识。塑料管的单价虽比水泥管略高，但工程总造价却不比水泥管高。天津市政工程设计院1992年起对UPVC双壁波纹管，1998年起对PE双壁波纹管在埋地排水管中应用进行了系统研究，结论为：“双壁波纹管的工程造价与混凝土平口管相当，比承插口混凝土管低30%。施工周期显著缩短，经济效益显著”。
　　
　　大口径室外PE埋地管是世界发展潮流
　　
　　近10年来，国际上塑料管的一个明显发展趋势是给水及输气PE管发展速度很快。自1998年慕尼黑国际煤联LGU配气委员会会议一致推荐用PE埋地燃气管道作为配输管以来，经世界各国10余年研究开发，PE管道己发展成多品种、多应用领域管材。从燃气配输开始，PE管道已进入城市给排水、农田灌溉、排污、矿山油田、地板采暖、化工医药等领域。统计资料表明，PE管道每年以10%-15%速度上升。
　　
　　PE管用量超过UPVC管的主要原因管材用PE材料不断取得重大发展
　　
　　塑料管发展初期，PE管的用量远远小于PVC管，主要原因是经济性。当时高性能PE管材料还没有被开发出来，只能使用性能相当于PE63等级的PE材料，由于强度低，同样条件下PE管的壁厚要比PVC管大1倍以上，不仅材料成本高且只能在较低压力、较小直径管材上应用，否则壁厚太大无法使用。随着研发力度不断加大，新一代高强度管材专用PE料不断涌现，不仅出现PE80级，还出现PE100级产品。材料升级换代使PE管各种应力显著提高，管壁厚度越来越薄，甚至低于PVC管。
　　
　　PE管柔韧且可熔接
　　
　　尽管高等级管材专用PE料的成本比PVC高，但发达国家还大量使用，原因之一是PE管具有独特的柔韧性，断裂伸长率达500%以上，弯曲半径可以小到管材直径的20-25倍以下，耐刮伤能力优良。铺设PE管时移动、弯曲和穿插很容易。PE管对管沟的要求低，不但可使管沟费用降低，而且当基础发生不均匀沉降和错位时管道也不易损坏。可熔接是PE管的另一个独特性能，在大口径管材上可采用热收缩带连接。PE管的新颖用途：
　　
　　(1)直径较小的PE管可用长盘管方式供货，运输、铺设、安装十分方便；(2)直径较大的柔韧PE管一般可在地面上连接好后再铺入管沟，施工十分方便；(3)某些场合下可不挖管沟，而用顶管技术铺设PE管；(4)可用长管沉入法在江、湖、河、海水底铺设PE管，也可在沙漠上不挖沟铺设PE输水管：(5)可用PE管做内补管修复旧排水管。
　　
　　低温韧性
　　
　　PE管的低温韧性比PVC管好，在华北、东北及西北地区，冬季气温一般为0℃-30℃。PVC管会变硬变脆，即使温度低至-30℃，PE管仍然保持着良好的柔韧性，不会变脆。
　　
　　耐老化性现在要求将PE管制成蓝色或黑色，特别是加入2%炭黑后会防止光线和紫外线伤害。PVC管还是制成黄色或白色，不能长期在阳光下暴晒。
　　
　　环境保护
　　
　　PE管对人体和环境均没有损害。由于使用重金属盐类做稳定剂，所以PVC管会对水质和土壤产生重金属污染，如采用焚烧法回收废旧PVC管材，还会产生二恶英等有害物质。
　　
　　大口径管采用结构壁管
　　
　　可将塑料埋地管分为实壁管和结构壁管2大类，压力管一般使用实壁管。环刚度代表排水管承受外压负载的能力，与管材的惯性矩和弹性模量成正比，与管径的立方成反比。在环刚度相同的条件下，使用结构壁管比使用实壁管节约材料50%-70%。结构壁管有6种类型：PVC双壁波纹管、PVC加筋管、HDPE双壁波纹管、HDPE缠绕管、克拉管和玻璃钢夹砂管。目前使用最多的是：Φ500mm以下，PVC双壁波纹管、PVC加筋管和HDPE双壁波纹管；Φ500mm以上，HDPE双壁波纹管、克拉管、缠绕管和玻璃钢夹砂管。大口径HDPE双壁波纹管是6种结构壁管中优点突出的类型，主要原因是原料省、成本低、生产效率高、整体性能好、施工方便和使用安全