摘要:重点介绍了国内建筑给水塑料管中占主导地位的铝塑复合管(PAP)、交联聚乙烯管(PE-X)、无规共聚聚丙烯管(PP-R)的生产工艺、产品特性、生产和应用情况,以及市场分析和发展前景。
关键词:建筑给水 塑料管
前言
和传统金属管相比,具有重量轻、耐腐蚀、卫生安全、水流阻力小、安装方便等特点,受到了管道工程界的青睐。为此,许多发达国家塑料制品制造商与管道工程界进行广泛的合作,投入了大量人力、物力和财力进行全面的开发研究,使原料合成生产、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,并积累了丰富的实践经验,促使在管道工程中占据了相当重要的位置,并形成一种势不可挡的发展趋势。
在国外,近几年建筑室内道发展非常迅速。据有关资料介绍,1994年欧洲建筑室内管道安装长度为1.3×106km,其中金属管为 8.5×105km,占67%,为4.2×105km,占33%;到1997年欧洲室内管道安装长度增长到1.6×106km,其中金属为1.02×106km,占64%,为5.8×105km,占36%。从1994年到1997年,欧洲建筑室内增加了3个百分点,增加达1.6×105km(见表1,表2)。
表1 1994年欧洲建筑室内管道使用量统计
项目 |
铜管 |
镀锌钢管 |
不锈钢管 |
PE-X管 |
PP-R管 |
PAP管 |
PB管 |
CPVC管 |
用量(万m) |
70600 |
30900 |
1400 |
30200 |
14700 |
6500 |
4400 |
1800 |
比例(%) |
44 |
19 |
1 |
19 |
9 |
4 |
3 |
1 |
表2 欧洲近几年建筑给水用量统计与预测
项目 |
1992 |
1993 |
1994 |
1995 |
1996 |
1997 |
1998 |
1999 |
2000 |
PE-X管(万m) |
4700 |
5800 |
6700 |
7800 |
8300 |
9000 |
9300 |
9700 |
10000 |
PP-R管(万m) |
4800 |
5600 |
6000 |
6000 |
6000 |
5900 |
5900 |
5900 |
5800 |
PAP管/万m |
300 |
500 |
800 |
1000 |
1300 |
1800 |
2000 |
2100 |
2500 |
目前,我国建筑给水有:UPVC管、CPVC管、PE管、PAP管、PE-X管、PP-R管、A BS管、钢塑复合管等。形成为主导产品的有PAP管、PE-X管和PP-R管。不锈钢塑料复合管是刚刚兴起的一种新型建筑室内管道,它具有不锈钢管的美观、耐压、抗冲击性能,以及重量轻、耐腐蚀、卫生安全、水流阻力小、安装方便等特性,可适用于建筑冷热水供应、采暖和燃气供应,具有较好的市场潜力。
1 建筑给水产品特点
目前,国内常用的建筑给水主要有:PAP管、PE-X管、PP-R管等,它们除具有一般重量轻、耐腐蚀、不、使用寿命长等特点外,还具有以下特点:
(1)良好的卫生性能。制管的原料属聚烯烃,其分子仅由碳、氢元素组成,原、辅料均达到食品卫生标准要求。因此,PAP管、PE-X管、PP-R管不仅可用于冷热水系统,而且可用于纯净饮用水系统,可避免传统金属管道系统中常见的"锈水"现象。
(2)较好的耐温、耐热性能。PAP管、PE-X管和PP-R管维卡软化温度均在130℃以上,最高工作温度可达95℃,长期使用温度一般可达70℃。
(3)安装方便、连接可靠。安装时,不需传统金属管安装时的"攻丝、缠麻"等工序,并且PAP管、PE-X管在拐弯处可利用其柔性弯制,PP-R管具有良好的焊接性能,管材、管件可采用热熔连接和电熔连接,安装方便,接头质量可靠(见表3)。
2 我国建筑给水生产和应用现状
2.1 PAP管
目前国内PAP管生产线有300余条,其中进口设备占10%,搭接焊生产线占70%,生产能力达到8×105km/a。生产规格主要有:Φ14,16,20,25,32 ,少量能生产Φ40,50,63。目前国内PAP管生产企业开工率总体来说不尽人意,但采用进口设备或技术装备先进、工人素质高、质量管理体系完善、产品质量稳定、生产规模较大的企业,开工率一般在70%以上,有的品牌PAP管供不应求。
1995~1997年期间,PAP管在国内的应用主要是做住宅冷水管、太阳能热水器供水管和热水管,用量大约在500×104~1000×104m/a。1997年PAP 管开始应用于住宅小区、公共建筑的冷热水系统上,以及北方地区地板辐射采暖,年使用量大约在5000×104m。1998年使用量大约在0.8×105~1×105km。1999年,PAP管较前几年有很大发展,估计使用量达到1×105~1.5×105km。
表3 常用建筑给水技术经济性能比较
性能 |
PE-X管 |
PP-R管 |
PAP管 |
CPVC管 |
PB管 |
长期耐温、耐压(70℃,1.0MPa,50a) |
可以 |
可以 |
可以(交联) |
可以 |
可以 |
壁厚(达到同一要求) |
较薄 |
较厚 |
较薄 |
较薄 |
最薄 |
卫生性能 |
优 |
优 |
优 |
优 |
优 |
生产工艺和设备 |
较复杂 |
较简单 |
最复杂 |
较复杂 |
较简单 |
废料回收利用性 |
不能 |
可以 |
不能 |
可以 |
可以 |
连接方法(粘接) |
不能 |
不能 |
不能 |
可以 |
不能 |
热熔连接 |
不能 |
可以 |
不能 |
不能 |
可以 |
电熔连接 |
不能 |
可以 |
不能 |
不能 |
可以 |
挤压夹紧连接 |
可以 |
不能 |
可以 |
不能 |
不能 |
连接管件 |
金属 |
PP-R |
金属 |
CPVC |
PB |
热膨胀系数(mm/m·℃) |
0.15 |
0.16 |
0.036 |
0.06 |
0.13 |
价格比(直径32mm以下) |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
2.1 |
2.3 |
隔氧性 |
不能 |
不能 |
可以 |
不能 |
不能 |
2.2 PE-X管
目前国内PE-X管生产企业近80余家,其中有4条生产线从欧洲引进,生产工艺为Monosil 的一步法硅烷交联工艺,其余生产设备大部分为二步法硅烷交联工艺。目前国内交联聚乙烯管生产能力达到3×105km/a,生产规格主要为:Φ10,12,14,16,20,25,32,少量能生产Φ40,50,63。
自从1996年引进国外先进的PE-X管生产技术和设备以来,我国PE-X管生产得到了快速发展。其主要应用于地板辐射采暖、建筑室内热水供应、饮用水供应和自来水供应,尤其是随着住宅建设标准的提高,要求管道暗敷,为PE-X管提供了更大的市场。到1999年,我国PE-X管累计使用量已达到2×105km。
2.3 PP-R管
目前国内PP-R管生产设备主要有进口、合资厂设备和国产设备3类,生产线近50条,其中进口和合资厂设备10余条,国产设备30余条。全国PP-R管生产能力达到2.5万t/a ,全国有近2×107m2建筑的冷热水管道使用了PP-R管。综观国内PP-R管生产情况,总体而言,拥有进口、合资厂设备和国产先进设备的企业生产能力大、产量高、产品质量稳定。