我国塑料管生产和应用的现状及发展对策研究样本.docx

1、我国塑料管生产和应用的现状及发展对策研究样本国内塑料管生产和应用现状及发展对策研究摘要： 本文简要简介了国内外塑料管生产和应用现状，分析了国内塑料管生产和应用中存在问题，指出了国内塑料管发展方向，提出了加速国内塑料管推广应用对策。本世纪50年代后来，随着石油化学工业飞速发展，石油深加工技术日趋完善，塑料制品种类多样化，产量迅速增长，使之逐渐发展成为一种新型工程材料。塑料管和老式管材相比，具备重量轻，耐腐蚀，水流阻力小，节约能源，安装简便迅速，造价较低等明显优势，受到了管道工程界青睐。为此，许多发达国家塑料管制造商与管道工程界进行了广泛合伙，投入了大量人力、物力和财力进行了全面开发研究，使原料合

2、成生产、管材管件制造技术、设计理论和施工技术等方面得到了发展和完善，并积累了丰富实践经验，促使塑料管在管道工程中占据了相称重要位置，并形成一种势不可挡发展趋势。一、塑料管道种类及应用领域 (一)塑料管道种类 1、硬质聚氯乙烯管(UPVC) UPVC管是国内外使用最为广泛塑料管道。UPVC管具备较高抗冲击性能和耐化学性能。它可依照使用规定不同，在加工过程中可添加不同添加剂，使其具备满足不同规定物理和化学性能。UP-VC管依照构造形式不同，又分为：螺旋消声管、芯层发泡管、径向加筋管、螺旋缠绕管、双壁波纹管和单壁波纹管。UPVC管重要用于都市供水、都市排水，建筑给水和建筑排水管道。(1)UPVC螺旋

3、消声管螺旋消声管是在管内壁有几条起导流作用螺旋肋，达到减少噪音目，重要应用于建筑排水。(2)UPVC芯层发泡管芯层发泡管是采用三层共挤出工艺生产内外两层与普通UPVC相似，中间是比重0、70.9低发泡层一种新型管材。单位长度管材可减少约17%UPVC用量，同步改进了管材绝热和隔音性能，重要应用于排水管及护套管。(3)UPVC径向加筋管聚氯乙烯径向加筋管是采用特殊模具和成型工艺生产UPVC塑料管，其特点是减薄了管壁厚度，同步还提高了管子承受外压荷载能力，管外壁上带有径向加强筋，起到了提高管材环向刚度和耐外压强度作用。此种管材在相似外荷载能力下，比普通UPVC管可节约30%左右材料，重要用于都市排

4、水。(4)UPVC螺旋缠绕管螺旋缠绕管是带有T型肋UPVC塑料板材卷制而成，板材之间由迅速嵌接自锁机构锁定。在自锁机构中加入粘结剂粘合。这种制管技术最大特点，是可以在现场按工程需要卷制成不同直径管道，管径可从1502600mm。合用于都市排水、农业灌溉、输水工程和通讯工程等。(5)UPVC双壁波纹管聚氯乙烯波纹管管壁纵截面由两层构造构成，外层为波纹状，内层光滑，这种管材比普通UPVC管节约40%原料，并且在较好承受外荷载能力，重要用于室外埋地排水管道、通讯电缆套管和农用排水管。2、氯化聚氯乙烯管(CPVC) 氯化聚氯乙烯管是由过氯乙烯树脂加工而得一种耐热性好塑料管。具备较好耐热、耐老化、耐化学

5、腐蚀性能优良，国外多用作热水管、废液管和污水管，国内多用于电力电缆护套管。3、聚乙烯管(PE)聚乙烯管按其密度不同分为高密度聚乙烯管(HDPE)、中密度聚乙烯管(MDPE)和低密度聚乙烯管(LDPE)。HDPE管具备较高强度和刚度；MDPE管除了有HDPE管耐压强度外，还具备良好柔性和抗蠕变性能；LDPE管柔性、伸长率、耐冲击性能较好，特别是耐化学稳定性和抗高频绝缘性能良好。在国外HDPE和MDPE管被广泛用作都市燃气管道、都市供水管道。当前，国内HDPE管和MDPE管重要用作都市燃气管道，少量用作都市供水管道，LDPE管大量用作农用排灌管道。4、交联聚乙烯管(PE-X) 交联聚乙烯是通过化学

6、办法或物理办法将聚乙烯分子平面链状构造变化为三维网状构造，使其具备优良理化性能。交联聚乙烯管制造普通有化学交联和物理交联两种办法，其中化学交联又分一步法和二步法两种。一步法是聚乙烯原料中加入催化剂(硅烷、过氧化物)、抗氧剂，在挤出机挤出过程中进行交联，生产出交联聚乙烯管；二步法是先制造出交联聚乙烯A、B料，然后挤出交联聚乙烯管。物理交联办法，普通是用电子射线或钴60-射线交联办法，聚乙烯原料通过老式办法生产成管材，然后通过电子加速器发出电子射线或钴60-射线照射聚乙烯管，激发聚乙烯分子链发生变化，产生交联反映，生产出交联聚乙烯管。PE-X管重要用于建筑室内冷热水供应和地面辐射采暖。5、三型聚丙

7、烯管(PP-R) 三型聚丙烯是第三代改性聚丙烯，即采用气相共聚法使PE在PP分子链中随机地均匀聚合，使其具备较好抗冲击性能、耐温性能和抗蠕变性能，PP-R管重要应用于建筑室内冷热水供应和地面辐射采暖。6、聚丁烯管(PB) 聚丁烯管具备独特抗蠕变性能，能长期承受高负荷而不变形，化学稳定性，可在-20 95之间安全使用。重要应用于自来水、热水和采暖供热管，但由于PB树脂供应量小而价高等因素，国内难以大量生产与应用。扰悉，世界上能生产PB树脂只有二家公司。7、ABS工程塑料管(ABS)ABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚物，具备质较高耐冲击强度和表面硬度，在-40100范畴内仍能保持韧性和刚度，并

8、不受电腐蚀和土壤腐蚀，使用温度可达90。因此在国外惯用作卫生洁具下水管、输气管、高腐蚀工业管道，国内普通用于室内冷热水管和水解决加药管道、有腐蚀作用工业管道。8、玻璃钢夹砂管(RPM) 玻璃钢夹砂管是采用短玻璃纤维离心或长玻璃纤维缠绕，中间夹砂工艺制作，管壁略厚，环向刚度较大，可用作承受内、外压埋地管道。玻璃钢夹砂管具备强度高、重量轻、耐腐蚀等特点，可用于化工等工业管道，特别合用于做大口径都市给水排水管道。9、铝塑复合管(PAP) 铝塑复合管道是通过挤出成型工艺而生产制造新型复合管材，它由聚乙烯层(或交联聚乙烯)一胶粘剂层一铝层一胶粘剂层一聚乙烯层(或交联聚乙烯)，五层构造构成。铝塑复合管依照

9、中间铝层焊接方式不同，分为搭接焊铝塑复合管和对接焊铝塑复合管。铝塑复合管可广泛应用于冷热水供应和地面辐射采暖。10、钢塑复合管(SP) 钢塑复合管生产工艺有硫化床涂装法、静电喷涂法、真空抽吸以及塑料管内衬法等。产品具备钢管机械强度和塑料管耐腐蚀长处，重要应用于石油、化工、通讯、都市给水排水等领域。近来，国内已开发出挤出成型中小口径钢塑复合管成套生产设备，此种钢塑复合管为三层构造，中间层为已铳孔钢板卷焊或钢网焊接层，内外层为熔为一体HDPE层。(二)塑料管应用领域 塑料管道已被国内外广泛应用在都市供水、都市排水、建筑给水、建筑排水、热水供应、供热采暖、建筑雨水排水、都市燃气、农业排灌、化工流体输

10、送以及电线、电缆护套管等领域，重要应用领域如下：表一 塑料管种类与应用范畴 用途 种类 市政给水 市政排水 建筑给水 建筑排水 室外燃气 热水采暖 雨水管 穿线管 排污管PVC UPVC - - - - CPVC - - - - - 径向加筋管 - - - - - - - - 螺旋缠绕管 - - - - - - - - 芯层发泡管 - - - - - - - 螺旋消声管 - - - - - - - 双壁波纹管 - - - - - - - 单壁波纹管 - - - - - - - - PEHDPE - - - - - - MDPE - - - - - - - LDPE - - - - - - -

11、- 双壁波纹管 - - - - - - - 螺旋缠绕管 - - - - - - - - PE-X - - - - - PP-R - - - - - PB - - - - - - ABS - - - - - - - RPM - - - - - - - PAP - - - - SP - - - - - - 二、国外塑料管生产应用状况 在国外，塑料管材正不断代替金属或其她老式材料管材，发展十分迅速。从19801990年中除塑料管以外，其他各种材料管材增长率总和局限性2%，而塑料管增长率是其他各种管材增长率总和4倍，达到8%，进入90年代塑料管需求量将仍是每年4.2%速率增长，其产值大概以每年8%速率

12、递增。美国1997年塑料管材量为216万吨，欧洲1996年为147万吨，日本60万吨。在国外，从50年代开始就把硬聚氯乙烯(UPVC)制品用于建筑工程中。美国：用于自来水管、煤矿用管、灌溉用水管压力管道占总量40.4%；用于下水、污水、通风UPVC管道为17.3%；电工穿线管方面用管道为14.08%；市政工程污水排放用UPVC管道为22.93%；其他用途占5.24%。日本：UPVC管道消费状况(占总量百分数)：上水管17.2%；农用管5%；下水管17.58%；工业污水管6.8%；设备排水32.6%；穿线管1.68%；其他5.7%；特殊用管13.24%。西欧国家塑料管道分布领域：压力管68%；非

13、压力管17%；管件5%；其他10%。1995年，UPVC管材人均消费量，美国高达8.3Kg，日本4.27Kg，西欧4.18Kg，加拿大4.07Kg。聚烯烃管材人均消费量西欧各国较高，平均高于4kg。1995年美国HDPE人均消费量已达1.38Kg，美国ABS管材人均消费量为0.23Kg。纵观国外塑料管生产应用，会发现如下特点：1.原材料：分类较为详细，品种较多，为适应不同场合需要制成各种专用料，极大以便了塑料管生产公司生产，有效地保证了产品质量。2.塑料管生产：塑料管品种、规格齐全，管材与管件配套性较好，加工设备自动化限度高，在线检测设备较为完善，有效地提高了产品生产效率和成品率。其质量概念远

14、远不不大于价格概念。3.塑料管工程应用：塑料管在工程 应用较为普及，品种诸多，并且可以依照工程特点选取需要品种、规格塑料管。当前，国外塑料管仍以聚氯乙烯管(PVC)和聚乙烯管(PE)为主导产品，近几年来，PE管作为都市供水管和燃气管发展不久，增长速度远远超过PVC。三、国内塑料管道生产应用状况国内自80年代初开始，系统地研究在市政工程和建筑工程中塑料管应用。来，塑料管在工程应用中得到了很大发展，不但在数量上并且在品种和规格上得到很大发展。先后开发出了聚氯乙烯管(PVC)、玻璃钢夹砂管(RPM)、聚乙烯管(PE)、铝塑复合管(PAP)、交联聚乙烯管(PE-X)、聚丙烯管(PP-R)、氯化聚氯乙烯

15、管(CPVC0、ABS工程塑料管(ABS)、钢塑复合管(SP)等塑料管。1996年，国内各种塑料管材总产量已达43.5万吨，其中，UPVC管材24万吨，占55%；PE管材18万吨，占41%；PP管材1.5万吨，占3.3%。尽管UPVC管材产量已达24万吨，但人均消费量还不到0.2Kg，远低于美、日、欧人均消费量。依照国家记录局记录，1997年全国塑料制品总产量为1534万吨，其中塑料管材为87万吨，已成为塑料行业中一种主导产品。另据中华人民共和国塑料加工业协会塑料管道制品专业委员会不完全记录，1998年UPVC管材、管件总产量为35万吨，比1997年增长了10万吨，创造了历史最佳水平。近几年，

16、随着建筑业变为国民经济支柱产业，建筑室内塑料柔性管(PE-X、PAP等)发展不久，成为当今投资热点。(一)聚氯乙烯管(PVC)当前国内UPVC管道生产重要品种有：建筑给水、排水管材及管件，都市供水、排水管材及管件，电工绝绷套管配件。重要规格有：给水管：16710mm；建筑排管：90160mm；双壁波纹管：90400mm；螺旋缠绕管1502600mm；电工护套管：1620mm。从整体上来看重要是400mm如下规格。从80年代初到1994年，国内PVC管材、管件生产发展速度极慢，其产量仅为19.5万吨；1996年产量为24万吨，自从建设部、化工部、轻工部等五部委联合发出“大力发展化学建材”告知后来

17、，UPVC管材、管件发展速度明显加快，到1997年终全国有UPVC管材、管件生产厂家预计有400家，总生产能力近100万吨，但实际生产量却局限性50万吨。UPVC管材、管件生产规模在10000吨/年以上厂家30多家；规模500010000吨/年厂家近60家。这些生产规模较大厂家由于设备配套较齐全，技术力量较强，产品质量管理体系也比较完善，管材、件可以自己配套，产品质量也比较稳定。这些厂家生产管材、管件占总生量85%以上。而那些产量低、装备差、管材、管件不能配套小厂，全国各地均有，但由于技术力量薄弱，于是就浮现产品质量不稳定现象。从总生产量来看仅占15%左右，但对建筑排水用UPVC管材、管件整个

18、供需市场带来影响是巨大。当前国内管材生产线预计有条，其中引进设备约占15%左右。全国生产公司设备开工率局限性60%。在生产设备上，由开始引进国外先进设备，发展到自行研制开发，当前UPVC生产设备基本上实现了国产化。在国内，PVC管是一方面在建筑排水上推广应用，也是国内发展较为成熟一种塑料管道。如UPVC建筑排水管，到1993年，合计已有1.68亿平方米民用住宅中得到使用，占当年竣工量19%左右。1998年有省份使用率达到90%以上，可以相信不久将来，PVC建筑排水管将取代铸铁管；在都市供水管道中，天津、沈阳、济南、青岛、福建、海口等30各种都市及许多中小城乡已敷设UPVC管道5000多公里，最

19、大管径达DN630mm。随着国内原有旧城区扩建改造，新都市和新城区不断建设，PVC供水管应用还会持续增长。当前重要用于建筑排水、建筑给水、电工穿线管、农业排灌用管、都市供水、都市排水、通讯工程用管材、化工防腐用管材。应用量：用于排水占50%；化工管15%，穿线管15%；通讯用管5%；给水用管5%；农业排灌用管5%；其他用管5%。(二)聚乙烯管(PE)聚乙烯给水管生产：国内聚乙烯给水管材生产品种重要有低密度聚乙烯管、高密度聚乙烯管，规格普通是16160mm，最大可达400mm。聚乙烯给水管材生产普通都采用单螺杆挤出机，也有少量采用双螺杆挤出机。农村改水工程使用聚乙烯管普通是采用国产设备，按QB1

20、930-93行业原则生产低密度聚乙烯管，都市供水管(大口径)普通是采用进口设备生产高密度聚乙烯管，建筑给水聚乙烯管(小口径)普通是采用国产设备生产，都市给水管生产都执行GB/13663-92国标。聚乙烯燃气管生产：聚乙烯燃气管生产是按照GB15558.1燃气用埋地聚乙烯管材原则规定，当前生产聚乙烯燃气管材在颜色上有两种，一种为黄色管，一种为带黄色条黑色管。公称尺寸范畴为20250mm，但实际生产规格已扩大至315mm，依照使用工作压力不同(0.4MPa和0.2MPa)，分为SDR11及SDR17.6两个尺寸系列。国内当前聚乙烯燃气管材挤出生产设备基本是从国外进口。已有近10多条PE管材挤出生产

21、线，实际挤出管材生产能力达25000吨/年，大大超过了燃气行业8000吨/年需求量。但只有少数厂家拥有自动化限度较高设备，基本能实现自动烘干加入原材料、自动测量调节壁厚、自动切断或盘卷，可以稳定持续生产。1998年国内PE燃气管材用量虽然达到了约3000吨，倡是由于与25000吨挤出生产能力相比相去甚远。聚乙烯管应用：低密度聚乙烯管重要用于农村改水工程、电力、电缆保护、邮电通讯线路保护及其他领域。高密度聚乙烯给水管重要用于建筑物室内外给水系统。当前，国内聚乙烯管用量最多是农村改水工程，占整个聚乙烯管用量50%左右。当前还没有聚乙烯给水管设计、施工及验收原则，影响了聚乙烯给水管推广应用。聚乙烯燃

22、气管重要应用于都市中低压燃气管网，特别是使用天然气地区用量较大。随着1995年聚乙烯燃气管产品原则GB155581-95、155582和设计、施工技术规程CJJ63-95颁布，聚乙烯燃气管得到了迅速发展，到1998年，国内PE燃气管道铺设量约占整个燃气管道铺设量20%左右，产量达到3000吨。(三)玻璃钢夹砂管(RPM) 当前国内玻璃钢夹砂管生产公司有10余家，生产规格重要有：DN5001400mm，6种规格；使用压力范畴：0.11.0MPa，而其中不不大于0.6MPa状况较少；依照详细工程规定，管刚度可选取在250010000N/m2之间；生产工艺重要有：离心浇铸、持续缠绕、定长缠绕三种工艺

23、。自1993年在全国建立RPM管生产线至今已铺设了约1000KMRPM管，重要应用于引水工程和都市配水工程，以及排污工程直径在DN10001400mm，工作压力0.60.8MPa。(四)交联聚乙烯管(PE-X)当前国内交联聚乙烯管生产重要是参照德国DIN 16892、16893原则，生产设备重要从瑞士引进(四条线)，生产工艺为：Monosil一步法接枝和成型，自动化限度高，产品质量稳定。在引进设备同步，国内关于单位也开发出一步法和二步法硅烷交联工艺生产交联聚乙烯管，并投入应用。当前国内交联聚乙烯管生产规格为：1032mm，少量生产到63mm。连接PE-X管管件，普通采用夹紧式铜制接头或卡环式铜

24、制接头，有些公司正在开发为PE-X管配套超高分子聚乙烯管件、聚甲醛管件、ABS管件。自从1996年引进国外先进PE-X管生产技术和设备，近几年PE-X发展不久，重要应用于地面辐射采暖、建筑室内热水供应、饮用水供应和自来水供应，特别随着住宅建设原则提高，规定管道暗敷，为PE-X管提供了更大市场。到1998年国内PE-X管材生产能力将达3000万米。(五)铝塑复合管(PAP)国内当前铝塑复合管重要生产工艺及装备大体分为进口设备和国产设备二类。进口设备生产工艺重要以共挤复合工艺为主，生产搭接型复合管，当前国内有10余条进口生产线。自1996年国内相继有几家塑料机械制造公司着手研制国产搭接焊和对焊铝塑

25、复合管生产线，现已投入批量生产。当前国内铝塑复合管生产公司达到80余家，生产线达到100余条，其中搭接焊生产线占70%，对接焊生产线占30%，生产能力达到2亿米/年。国产化生产设备价格大概是进口设备20-30%，生产出铝塑复合管物理力学性能都能符合国外先进原则规定，但在自动控制、自动化限度、生产速度方面有一定差距，产品外观、几何尺寸精度尚需进一步提高。(六)三型聚丙烯管(PP-R)PP-R管普通采用单螺干挤出挤出成型。由于PP-R料熔粘度较大，吸放热量大故对挤出设备有一定特殊规定。由于国内塑机厂没有加工PP-R管经验和工艺参数，采用普通国产单螺杆挤出机生产PP-R管产量低，对产品质量控制稳定性

26、较差。当前国内生产产品规格为公称外径DN2063mm六个规格。产量按不同规格在100150kg/h，年产量为800吨。自1997年上海从国外引进PP-R生产技术与设备投入生产以来，上海市已在100个平方米建筑面积住宅冷热水系统、纯净水、饮用水系统试点应用，获得了较好效果，并且在应用基本上制定了PP-R管设计、施工及验收技术规程和施工定额等上海市地方原则。四、存在问题 1、原材料方面随着国内石化行业发展，塑料制品原材料生产规模在不断扩大，质量在不断提高。因而，当前国内塑料管原材料供应渠道基本畅通，但也存在不少问题。(1)原料品种少，基本无专用料 就塑料管中占主导地位PVC、PE原料来说，在国外P

27、VC、PE原料牌号诸多，形成系列，顾客可依照不同用途需要选取不同牌号原料。并且对PVC给水管、PE燃气管等规定高管材，为有效保证管材质量，普通都直接供应专用料。虽然国内PVC、PE树脂产量很大，但牌号少。PVC原料基本上都是普通型树脂，适合做供水管等特殊规定少。PE原料中低密度聚乙烯占有很大比例，适合做都市和建筑供水管、都市燃气管管材及PE原料很少，致使有些公司将普通拉丝级HDPE来生产管材，严重影响管材产品质量；虽然80年代末对都市燃气管专用料进行研制，但由于各种因素，未能投入生产。当前，国内燃气管专用料基本上是靠进口。此外，PE-X、PP-R原料基本上靠进口，国内不能生产。当前国内无专用料

28、重要因素是：由于专用料用量较少，规定特殊，因而，普通大型石化公司不肯生产，普通小型石化公司生产又达不到规定。(2)原料质量不稳定 当前，国内PVC、PE原料普遍存在内在质量不稳定，如：PVC原料，颗粒规正度差，残留氯乙烯单体(VCM)含量高(在510ppm，而国外用于供水管只有1ppm)，只能生产普通水平产品，不适当高速挤出需要。重要因素是：国内诸多PVC树脂生产公司工艺路线落后，仍采用电石法生产PVC树脂，这样往往会浮现树脂分子量不抱负，给加工带来一定影响；对于PE原料，熔体指数离散性较大，影响挤出性能和机械性能，以及耐蠕变性能差，影响使用寿命。此外，各种稳定剂、添加剂、加工改性剂也极为重要

29、。当前，国内生产厂家诸多，基本能满足PVC制品需要，但品种单一，产品质量不稳定，某些规定较高品种还是要依托进口。(3)原料价格高，且波动大原料价格对塑料管生产和应用有着密切关系。综观国内塑料原料价格，普通型原料价格基本适当，并且与国外价格基本相称，专用料及规定较高原料，普遍价格偏高，并且国产原料价格比国外还高，特别是某些辅料和助剂价格更高，致使许多规定较高原料需要从国外进口。回顾1994年1995年，国内PVC树脂价格突然从4000元/吨暴涨到900010000元/吨，不少生产公司每生产一吨管材要亏损5001000元，严重影响了PVC管生产和应用。因而，建议石化部门在此后要依照市场需要，安排好

30、塑料管所需原材料，保证原料稳定供应。2、塑料管生产方面 (1)产品构造不合理塑料管产品构造不合理突出反映在规格系列不全，管材管件配套不完善。管材与管件生产不配套是国内塑料管推广应用中瓶颈问题，始终未能得到较好地解决。据对国内150多家有一定生产规模塑料管生产公司初步调查记录，管材生产能力约为24万吨，管件生产能力约为1.2万吨，管材与管件生产能力配比约为201，与正常应用配比81相差甚远。管件品种也仅有100各种，不能满足工程建设需要。导致这种局面因素与某些公司急功近利思想关于，见到塑料管生产有利可图，就一哄而上，而对技术难度较大、生产成本较高塑料管件生产，就很少有公司乐意承担，以致管材与管件比例严重失调。 (2)公司生产规模不合理当前国内塑料管生产公司数量较多