塑料管的分類(lèi)及應(yīng)用研究

中國(guó)平煤神馬集團(tuán) 天工機(jī)械制造有限公司膠帶廠 張國(guó)亮

塑料管的分類(lèi)及應(yīng)用研究

中國(guó)平煤神馬集團(tuán) 天工機(jī)械制造有限公司膠帶廠 張國(guó)亮

20世紀(jì)50年代以來(lái)，隨著石油化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展，石油深加工技術(shù)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(lái)越多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用，如自來(lái)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(jiǎn)單、無(wú)不良?xì)馕丁⒎奖闶┕さ葍?yōu)點(diǎn)，但也同時(shí)存在強(qiáng)度低、耐熱性差等缺點(diǎn)。由于塑料管的種類(lèi)較多，本文，筆者僅對(duì)塑料管的種類(lèi)及其目前的應(yīng)用情況作一簡(jiǎn)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(zhǎng)的使用壽命（一般可達(dá)30～50年）等特點(diǎn)，并可根據(jù)使用要求不同，在加工過(guò)程中添加不同的添加劑，使其滿(mǎn)足不同的物理要求和化學(xué)性能，因此在城市供水、排水、建筑給水和建筑排水領(lǐng)域被大量使用。常見(jiàn)的有以下幾種。

1. UPVC螺旋消聲管。螺旋消聲管是通過(guò)在管道內(nèi)壁加入幾條螺旋肋，從而起到導(dǎo)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(zhǎng)度的管材用量，同時(shí)隔熱、隔音性能上也有較大提高，主要應(yīng)用于排水管及護(hù)套管。

3. UPVC徑向加筋管。聚氯乙烯徑向加筋管是通過(guò)特殊模具和成型工藝在塑料管外壁上增加了徑向加強(qiáng)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(qiáng)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(jī)械強(qiáng)度大、使用壽命長(zhǎng)、環(huán)保節(jié)約的優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)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(qiáng)、水阻小、耐酸堿腐蝕、易安裝運(yùn)輸，具有節(jié)能、節(jié)水的顯著優(yōu)點(diǎn)，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(guò)氯乙烯樹(shù)脂加工而成的一種塑料管，具有較強(qiáng)的耐熱、耐老化、耐腐蝕的優(yōu)良性能，長(zhǎng)期使用輸液溫度最高可達(dá)120 ℃，使用壽命高達(dá)40年。國(guó)外多用作熱水管、廢液管和污水管，國(guó)內(nèi)多用于電力電纜護(hù)套管，冷、熱水的輸水，熱化學(xué)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(shù)脂，年消耗量達(dá)數(shù)百萬(wàn)噸。由于聚合時(shí)外界壓力、溫度的不同，聚乙烯在成型時(shí)的密度也會(huì)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(qiáng)度和剛度；LDPE管具有較好的柔性，在伸長(zhǎng)率和耐沖擊方面性能優(yōu)良，尤其是耐化學(xué)穩(wěn)定性和抗高頻絕緣性能良好，HDPE和MDPE管在國(guó)外被廣泛用作城市燃?xì)夤艿馈⒊鞘泄┧艿溃壳埃趪?guó)內(nèi)主要用作城市燃?xì)夤艿溃倭坑米鞒鞘泄┧艿溃籐DPE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(guò)化學(xué)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(jié)構(gòu)的一類(lèi)管材。該管具有力學(xué)性能好、耐高溫和低溫性能好等優(yōu)點(diǎn)，主要用于建筑室內(nèi)冷熱水供應(yīng)和地面輻射采暖。

五、三型聚丙烯管（PP-R）

PP-R被開(kāi)發(fā)于20世紀(jì)90年代的歐洲，原料主要為新型無(wú)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(jié)垢、衛(wèi)生、無(wú)毒、耐熱、耐壓、使用壽命長(zhǎng)、輕質(zhì)高強(qiáng)、流體阻力小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)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(lèi)等輸送及相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域。目前，國(guó)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(chǎng)發(fā)展前景。

六、聚丁烯管（PB）

PB樹(shù)脂是以丁烯為原料的聚合物，是一種線型分子結(jié)構(gòu)的等規(guī)半結(jié)晶性聚烯烴熱塑性塑料，結(jié)晶度一般為50%～55%。PB樹(shù)脂不僅耐酸、堿、溶劑、石蠟油和環(huán)烷油、洗滌劑和各種化學(xué)藥品，還具有良好的阻水性能和電絕緣性能。此外，還具有獨(dú)特的抗蠕變性能，能長(zhǎng)期承受高負(fù)荷而不變形，化學(xué)性能穩(wěn)定，可在–20～95 ℃安全使用。聚丁烯管主要應(yīng)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(wú)二次污染；也可用于太陽(yáng)能住宅溫水管、融雪用管等，尤其在暖通空調(diào)領(lǐng)域，PB管道具備其他塑料無(wú)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(qiáng)的耐壓性和耐沖擊性，抗震能力佳；ABS為高分子聚合物，化學(xué)性能穩(wěn)定，因而耐腐蝕性強(qiáng)，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(zhǎng)達(dá)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(huì)有重金屬滲透出，因而無(wú)毒、無(wú)污染。ABS工程塑料管在國(guó)外常用作衛(wèi)生潔具下水管、輸氣管、高腐蝕工業(yè)管道，國(guó)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(zhǎng)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(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕等特點(diǎn)，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(fù)合管（PAP）

PAP是通過(guò)擠出成型工藝而生產(chǎn)制造的新型復(fù)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(duì)流體阻力很小；又可隨意彎曲，給施工安裝帶來(lái)較大便利。鋁塑復(fù)合管可廣泛應(yīng)用于冷熱水供應(yīng)和地面輻射采暖。目前在國(guó)內(nèi)已有85條生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力達(dá)1.5億m。

管材的選用中應(yīng)綜合考慮管材的物理化學(xué)性能、安裝可靠性、綜合費(fèi)用等各方面因素，才能得到良好的運(yùn)行效果。目前，我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，這就要求技術(shù)人員一定要加大研發(fā)力度，力爭(zhēng)研制出更多環(huán)保、耐用的新型塑料管材，早日擺脫對(duì)某些塑料管原料的對(duì)外依賴(lài)。