塑料復合材料在給排水管材中的應用研究

文_簡偉杰 山西省工業設備安裝集團有限公司

1 塑料管基本介紹

1.1 類型

給排水管道工程應用的塑料管類型有多種，常見類型主要有聚乙烯管——PE管、改性聚丙烯管（PP）、聚丁烯管（PB）、聚氯乙烯管(PVC)、ABS管、交聯聚乙烯管(PEX)。給排水施工過程中存在較多動態因素，塑料管性能也需要相應變化，以滿足質量要求，避免工程質量受到影響。

1.2 優缺點

給排水工程施工期間，適用性較強的塑料管主要有兩種，分別為改性聚丙烯管和聚丁烯管。其中，改性聚丙烯管具有成本低、污染小等優點，但改性聚丙烯管應用期間應注意強度對比，一旦應對較大沖擊時，需要增加填充物，以此滿足強烈沖擊抵抗。聚丁烯管應用優點表現在：適用于高溫環境，并且化學穩定性較強，可以充當供熱管或者冷水管，其應用不足表現在：高成本、研制水平相對較高，這在一定程度上會限制聚丁烯管的應用數量。聚氯乙烯管的應用時間較早，它適用于直徑不大于21cm的給排水工程，聚氯乙烯管進行管件連接時，需要膠帶輔助。聚氯乙烯管應用缺點主要有：管材質地脆弱，一旦受力失衡，則爆管概率相對較高，并且應用成本較高，實際應用時為抵御強沖擊，應填充適量碳酸鈣、滑石粉等材料。不同類型塑料管應用優缺點如表1所示。

2 塑料復合材料應用必要性

從不同類型塑料管優缺點分析中能夠看出，傳統塑料管均存在應用優勢和不足，如果材料類型選擇不當，會在一定程度上加大給排水工程的安全隱患。此外，傳統塑料管的應用壽命較短，一旦檢修、養護工作不到位，則塑料管完整性會受到破壞。因此，塑料復合材料在先進技術的滲透下逐步擴大范圍范圍。塑料復合材料具有成本低、壽命長、環境污染小、能耗低、性能良好等優點，取代傳統塑料管的趨勢越來越明顯。

表1 不同類型塑料管應用優缺點

3 塑料復合材料在給排水管材中的應用

塑料復合材料成本低、質量高，具有較高的應用價值。通過給排水管材中塑料復合材料的實際應用，能夠加深人們對塑料復合材料的認知，掌握有效應用技巧，進而擴大塑料復合材料應用范圍。

3.1 具體應用

3.1.1 塑銅復合管

塑銅復合管細分為兩種：一種為微孔塑覆銅水管。該管材能夠起到抑菌、殺菌的作用，銅管充當主要材料，它在水質優化、導熱迅速等方面有良好效果。微孔塑覆銅水管實際設計時，應合理調整內部結構，以此滿足水溫調節需要，這一管材制造時，應用首次擠出成型技術或者氮氣發泡技術，與此同時，為迎合直飲水系統使用需求，聚乙烯管發泡塑料保溫層合理應用，能夠提升機械強度，并且有利于強化保溫抗凍性。

另一種為聚乙烯塑覆銅水管。它具有雙層結構特點，其中內、外層分別為銅管和塑料管。其中，內層形狀為平環形或者齒環形，平環形銅管適用于戶外環境，屬于隱蔽工程，具有良好的抗腐蝕、防潮濕作用；齒環形伸縮效果顯著，其隔熱性良好，適用于冷熱水管道。

3.1.2 塑鋼復合管

塑鋼復合管有三種類型，分別為鍍鋅鋼管襯塑復合管、孔網鋼帶塑料復合管和熱滾塑鋼復合管。其中，鍍鋅鋼管襯塑復合管在海水輸送、飲用水運輸中大量應用，其制作期間常用復合擠壓法及內噴聚乙烯材料法，復合擠壓法能夠滿足應用需要，并達到良好的應用效果。相對比而言，內噴聚乙烯材料法的應用效果較遜色，實際應用時存在內襯脫落現象，材料噴涂均勻性得不到保證。

孔網鋼帶塑料復合管應用的過程中，鋼骨架塑料復合管發揮主要作用，其中，骨架、基體分別由鋼材、聚乙烯塑料充當。實際制作期間，常用工藝選為多層共擠成型技術，這一技術在構件連接、穩固黏合等方面發揮重要作用，能夠大大降低塑料脫落概率。其中，鋼架機械強度較高，基體充當物耐腐蝕效果顯著，孔網鋼帶塑料復合管適用于室內外冷水管道以及配水管道，需要注意的是，為避免出現銹蝕現象，應及時關注銹蝕情況，并做好預防、處理工作，進而能夠延長這類管材使用時間。

熱滾塑鋼復合管的內襯管道、基體分別由抗腐蝕材料、碳素鋼管來充當，鋼管實際焊接時，常用自動噴涂工藝，待碳鋼管加熱完成后，對其進行涂裝處理，在這一過程中，應優選耐腐蝕材料，確保熱滾塑鋼復合管在腐蝕性液體輸送中的作用全面發揮。

3.1.3 塑鋁復合管

塑鋁復合管有兩種類型，分別為鋁襯塑管、鋁塑復合管。鋁襯塑管常用于室內冷水管，其直徑大約為11～66mm，鋁襯塑管內外部由聚乙烯管、鋁合金組成，外部光澤度十分明顯。但鋁合金耐腐蝕性較弱，因此，鋁襯塑管應用期間需要考慮環境。鋁塑復合管研制時間較早，其內層主要包括鋁層、聚乙烯層、熱熔膠層、熱熔膠層、聚乙烯層。目前，市場上售賣的塑鋁復合管主要有三類，內外層均為聚乙烯、內外層均為交聯聚乙烯和內外層分別為交聯聚乙烯和聚乙烯。塑鋁復合管發揮聚乙烯、鋁合金的應用優勢，具有良好的耐低溫性、抗腐蝕性。塑鋁復合管內部鋁合金密度較低，進而能夠根據需要自由改變形狀，塑鋁復合管抵御破損的強度較高，這能適當延長其使用壽命。塑鋁復合管在供水、供氣方面具一定優勢，能夠在內熱水管道以及采暖系統中廣泛應用。

3.2 應用前景

塑料復合材料兼具水泥管、塑料管的優點，應用于給排水工程現已成為必然趨勢。塑料復合材料具有低成本、高性能、優質、安全等特點，在給排水管中能夠大量應用。以往金屬管生產期間會產生大量污染，塑料復合材料能夠滿足環保需要。同時，大口徑給排水管的市場潛力較大，為及時滿足污水處理廠、供水廠對大口徑給排水管的應用需要，大量生產空雙壁波紋管不僅可以取代傳統水泥管，而且還能擴大空雙壁波紋管的應用范圍。此外，當前塑料原料成本不斷增加，塑料復合材料恰好能夠滿足低成本、高質量的使用需求，這也是多數生產商轉移生產目標的主要原因。在保證管材質量、性能的基礎上，適當降低生產成本，不僅符合生產商的利益需求，而且還能滿足給排水工程的施工需要，因此，塑料復合材料具有良好的應用前景，應用空間十分廣闊。

4 結束語

傳統金屬管生產期間存在嚴重的環境污染問題，并且傳統塑料管的應用局限性較多，這并不符合環境保護需要。塑料復合材料大量生產、大范圍應用，能夠滿足給排水施工需要，并且還能優化給排水施工效果，這對給排水管材升級、管材質量全面保證有重要意義。