硬質(zhì)PVC管材、管件在眾多PVC制品中,在我國呈快速增長之勢,也是各種塑料管道中消費量最大的品種。我國PVC管材經(jīng)過近幾年的宣傳推廣,特別是國家有關(guān)政策的支持,PVC管材生產(chǎn)和應(yīng)用取得了長足發(fā)展,PVC管材產(chǎn)量已占塑料管材總產(chǎn)量的50%以上,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)等許多行業(yè)。 一、PVC管材發(fā)展情況 1、PVC管材優(yōu)勢 在通用樹脂生產(chǎn)中,以PVC樹脂耗乙烯量最低,生產(chǎn)成本也最低。國內(nèi)生產(chǎn)每噸PVC需耗乙烯0.5314噸,而每噸聚乙烯平均耗乙烯1.042噸,國內(nèi)每噸PVC樹脂的乙烯耗量比聚乙烯少消耗約50%。而生產(chǎn)PVC用的原料氯氣,是平衡生產(chǎn)燒堿產(chǎn)生氯氣的重要途徑,燒堿是國民經(jīng)濟必不可少的十分重要原料。另外,從塑料制品角度看,PVC與各種助劑相容性好,在生產(chǎn)管材中可加入大量低廉的填料,使生產(chǎn)成本大大降低。 PVC管材與金屬管材相比,生產(chǎn)每立方米PVC和生產(chǎn)每立方米鋼及鋁計算,鋼的能耗為316KJ/m3,鋁的能耗是619KJ/m3,PVC的能耗為70KJ/m3,即鋼的能耗是PVC的4.5倍,鋁的能耗是PVC的8.8倍。而生產(chǎn)PVC管的加工能耗也僅為同口徑金屬管材的三分之一。同時由于PVC管壁光滑,不結(jié)腐蝕瘤,輸水效率高,用于輸液可節(jié)電20%左右。 PVC管材有很好的力學(xué)性能,且具備極好的耐腐蝕性,使用過程中重量輕,安裝方便,不需維護,而使用鋼鐵作公用工程的下水管道,在使用過程中由于易腐蝕,必須經(jīng)常涂敷涂料,維護費用高。一般建筑及公用工程用金屬管道20年左右就更換,而作用加工良好的PVC管道,使用壽命長達50年等。因此,PVC管材是一種生產(chǎn)成本低、強度高,耐腐蝕的良好塑料制品。 一般來講,在排污、廢水和通風管道方面,PVC管道比使用鑄鐵管節(jié)約安裝和勞務(wù)費用約16-37%;作導(dǎo)線管比使用金屬導(dǎo)線套管節(jié)約費用30-33%;而作用氯化聚氯乙烯(PVC)管在冷熱水方面,比使用相同尺寸的銅管節(jié)約費用為23-44%。因此,由于PVC管材的優(yōu)勢,各國均在積極發(fā)展和推廣PVC管材。 2、PVC管材生產(chǎn)及消費情況 自八十年代以來,我國先后引進不同型號的PVC管擠壓生產(chǎn)線上千條,涌現(xiàn)出象大連實德、浙江永高、上海湯臣等較大的管材生產(chǎn)廠家。目前,我國UPVC(硬質(zhì)PVC)管材、管件生產(chǎn)廠有600余家,總生產(chǎn)能力110萬噸/年以上,生產(chǎn)規(guī)模在1萬噸/年以上的廠家有30多家,規(guī)模在0.5-1萬噸/年的廠家有60余家,UPVC管材、管件的生產(chǎn)設(shè)備基本上實現(xiàn)了國產(chǎn)化。 在我國,PVC管較PE管和PP管開發(fā)早,品種多,性能優(yōu)良,使用廣,在市場上占有重要位置。到1999年底,全國塑料管生產(chǎn)線約有2000余條,其中引進設(shè)備約占15%。1999年我國各種塑料管材的生產(chǎn)能力超過165萬噸/年,實際產(chǎn)量100萬噸左右,而其中UPVC管材占50%以上。 這些年來,在世界PVC的市場應(yīng)用中,以建材市場為最大,且增加速度也最快。近年來美國建材制品一直占其制品總量的60%,西歐為62%,日本為50%,我國比例則不到30%,上升空間很大。在建材制品中,又以管材和異型材為主,包括建筑上下水管,農(nóng)用灌溉管,氣體輸送管,原油輸送管等。 我國UPVC管生產(chǎn)和應(yīng)用在“九五”期間真正開始得到迅猛的發(fā)展,主要得益于政府的大力支持和社會對UPVC管材的認識。目前我國塑料管的應(yīng)用不僅在數(shù)量上而且在品種和規(guī)格上得到了很大發(fā)展。如UPVC管在一些城市建筑排水應(yīng)用上已達到90%以上,絕大部分UPVC管材企業(yè)這幾年效益十分良好。 在“十五”期間,塑料管的推廣應(yīng)用主要以UPVC和PE塑料管為主,并大力發(fā)展其它新型塑料管。到2005年,在全國新建、改建、擴建工程中,建筑用排水管道50%采用塑料管,城市排水管道20%采用塑料管,建筑給水、熱水供應(yīng)和供暖管道60%采用塑料管,城市供水管道(Dn400以下)50%采用塑料管,村鎮(zhèn)供水管道60%采用塑料管,城市燃氣管道(中低壓管)50%采用塑料管,建筑電線穿線護套管80%采用塑料管。預(yù)計2005年需求塑料管材約200萬噸以上,其中絕大部分為PVC管材。 在發(fā)達國家中,PVC管消費量一般占塑料管市場的70-80%,而我國PVC管僅占塑料管的總量的50%左右,我國PVC管的發(fā)展?jié)摿κ志薮?。發(fā)達國家PVC各種管材的消費比例是:供水管占33%,下水管占22.3%,排污管占15.7%,灌溉管占5.2%,煤氣管占0.8%,其它管材占22.7%。其中管件與管材的消費量比約為1:8。 在建筑市場上,使用的PVC管材有兩種:一種是耐壓管,一種是無壓管。過去一般使用的鑄鐵管和銅管作為耐壓建材,不僅腐蝕嚴重,而且需要經(jīng)常維護和更換,成本較高。國外建筑上現(xiàn)在廣泛使用耐壓自來水管、熱水供應(yīng)管大多使用PVC管。小口徑PVC管(UPVC管,CPVC管)具有成本低、耐腐蝕、不需經(jīng)常維修和更換等優(yōu)點。而大口徑PVC耐壓管(直徑在100-900mm)替代鑄鐵管、增強小泥管,供水系統(tǒng)流動性好、耐腐蝕、重量低。節(jié)電、水質(zhì)量好。而用PVC芯層發(fā)泡無壓管作為室內(nèi)下水管和雨水系統(tǒng)管,能很好解決室內(nèi)下水管的噪音問題。公用工程排污管用無壓PVC管,具有耐腐蝕,不受硫化氫的侵蝕,使用壽命長,重量輕,安裝費用低,易連接且密封,不易斷裂。此外,建筑用串線管和地下電纜護管也是PVC管材的另一個市場,目前國內(nèi)采用的品種是直擴管、雙壁管和單壁波紋管。 農(nóng)用管材是PVC應(yīng)用的又一個廣闊領(lǐng)域。我國屬資源缺水國家,目前,我國大多數(shù)農(nóng)田還都采用土渠灌溉,水源浪費十分嚴重。而由于缺水,大量耕地得不到很好灌溉,農(nóng)作物產(chǎn)量低。而用PVC管進行灌溉,可節(jié)水50%左右。而使用PVC固定或半固定灌溉系統(tǒng)種田,不僅節(jié)約水源,而且能提高產(chǎn)量,設(shè)備不腐蝕等優(yōu)點,大大節(jié)約灌噴設(shè)施的造價。目前,我國還沒有一個縣完全實管灌,全國絕大部分地區(qū)對管灌還缺乏基本認識,因此,加大在農(nóng)村PVC管灌的宣傳和推廣力度,其潛力十分巨大。 3、國內(nèi)目前常用的一些PVC管材 UPVC管:UPVC管的最大應(yīng)用是建筑業(yè)。目前在全國各省市的自來水管道系統(tǒng)和住宅自來水管上推廣應(yīng)用,在建筑業(yè)上主要用作排水管、雨水管和穿線管。UPVC管具有耐化學(xué)腐蝕,自熄性和阻燃性,耐第化性好,內(nèi)壁光滑,電性能良好,但UPVC管韌性低,線膨脹系數(shù)大,使用溫度范圍窄。開發(fā)UPVC管效益明顯,生產(chǎn)和使用UPVC管比鑄鐵管節(jié)能55-68%,生產(chǎn)和使用UPVC供水管比鍍鋅管節(jié)能62-75%,而且同規(guī)格單位長度的價格只有鍍鋅管的1/2,安裝費用比鍍鋅管低70%,使用1噸UPVC供水管可以代替12噸鑄鐵管,應(yīng)用1噸UPVC波紋管可以節(jié)約25噸鋼材。 芯層發(fā)泡管:芯層發(fā)泡管是采用三層共擠出工藝生產(chǎn)的內(nèi)外兩層與普通UPVC管相同,中間是相對密度為0.7-0.9低發(fā)泡層的一種新型管材,其環(huán)向剛性是普通UPVC管的8倍,而且在溫度變化時尺穩(wěn)定性好,隔熱性好,特別是發(fā)泡芯層能有交阻隔噪聲傳播,更適用于高層建筑排水系統(tǒng)。發(fā)泡芯層管較實壁管材可節(jié)省原料25%以上,且內(nèi)壁抗壓能力大大提高。而在內(nèi)壁帶有若干凸形螺旋線的芯層發(fā)泡消音管,水沿管內(nèi)壁自由連續(xù)呈螺旋狀流動,在排水管中央形成氣柱,使管內(nèi)壓力降低10%,通用能力提高10倍,排水量增加6倍,噪聲比普通UPVC排水管低30-40db。 PVC徑向加筋管:生產(chǎn)這種管材采用特殊模具和成型后續(xù)裝置,是一種重型大口徑超強筋環(huán)狀玻紋管材。特點是管外壁上帶有徑向加強筋,能大大提高管材環(huán)剛度和耐壓強度的作用,特別適用于市政工程中的排水。 雙壁波紋管:雙壁波紋管是同時擠出兩個同心管,再將波紋管外管熔接在內(nèi)壁光滑的銅管上而制成的。具有光滑的內(nèi)壁和波紋狀外壁,質(zhì)輕而強度高,比普通UPVC管可節(jié)省40-60%的原料,主要用作通訊電纜護管、建筑排氣管和農(nóng)用排水管等。 PVC透時增強管:經(jīng)內(nèi)、外兩層塑料擠出成型而制成,中間夾有合成纖維,柔韌性好,可彎曲。PVC透明管具有較好耐酸、耐堿、耐油、耐老化性能,可取代橡膠管,且價格便宜。廣泛用于氮氣、氧氣、一氧化碳等氣體和水、稀堿、油類等液體的輸送,也可用作熱水器、噴霧器、煤氣灶等的導(dǎo)管。 CPVC管:CPVC管材是由含氯量高達66%以上的氯化聚氯乙烯加工而得的一種耐熱性好的塑料管材。CPVC管材的耐熱溫度比UPVC管材高30℃以上,而且尺寸穩(wěn)定性提高,線膨脹系數(shù)降低。CPVC管的耐熱、耐老化、耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)良,在沸水中也不變形,可用于熱水、耐腐蝕液體和氣體的輸送。國內(nèi)佑利有限公司生產(chǎn)CPVC管材。 二、我國PVC發(fā)展存在的問題 1、生產(chǎn)廠家對PVC樹脂的要求 對于PVC管材生產(chǎn),PVC分子量情況、樹脂顆粒形態(tài)、表觀密度、干流動性、塑化性能等都是重要的加工參數(shù),樹脂的這些特征會直接影響管材性能、質(zhì)量加工效率。目前工業(yè)上生產(chǎn)的普通疏松型PVC樹脂,顆粒形狀欠規(guī)整,表觀密度低,干流動性較差,制約了擠出速率的提高,影響管材制品質(zhì)量;特別是廠家要提高大口徑管材擠出速率情況下,對PVC樹脂有特殊指標要求。 隨著加工技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)外直接使用粉料樹脂擠出管材的廠家越來越多。即樹脂干混后不經(jīng)加工成粒料而直接生產(chǎn)出管材,減少加工工序并節(jié)約投資和生產(chǎn)費用。但是,普通疏松型樹脂表觀密度低,流動性差,擠出速率慢,加工中容易產(chǎn)生喂料量不足,使管壁形成砂眼和氣孔,降低管材強度,影響管材質(zhì)量,尤其是近些年大口徑管材開發(fā)和應(yīng)用,要求加工出管壁絕對無氣泡以保證管材使用質(zhì)量,都需要PVC特種樹脂。 PVC管材用特種樹脂是指顆粒規(guī)整度在0.90以上,孔隙主適當,表觀密度比普通型高15%以上,且干流動性好,易于塑化,熔體流動性好,能滿足如大口徑管材等高速擠出要求,提高擠出機生產(chǎn)能力的PVC樹脂。國外生產(chǎn)PVC管材已很普遍采用這種樹脂。而國內(nèi)這種樹脂仍處于開發(fā)應(yīng)用初步階段,天津化工廠、東蘇北方氯堿公司、北京化工二廠已相繼研制出特種樹脂,雖表觀密度確有提高,但VCM存在殘留量大,其它指標仍離加工用要求有差距,特別與國外專用樹脂相比有限大距離,應(yīng)用尚有很大難度。因此,國內(nèi)PVC生產(chǎn)廠和研究單位,應(yīng)加大PVC管材用專用樹脂的開發(fā)力度,滿足管材加工廠的實際需要,對提高自身競爭力也大有好處。 另外,對于CPVC管材生產(chǎn)發(fā)展,目前存在原料缺乏,國內(nèi)生產(chǎn)CPVC產(chǎn)品基本上是涂料型的,而用于管村加工的CPVC原料特別缺乏,今后應(yīng)加快開發(fā),促進國內(nèi)CPVC管材加工和應(yīng)用發(fā)展。 2、國內(nèi)PVC管材加工存在的問題 PVC管材在我國建筑、農(nóng)業(yè)、電力、通訊市場有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α5悄壳拔覈鳳VC管材加工企業(yè)良莠不齊,質(zhì)量較差的管材常常混跡于PVC管材銷售市場,損害了PVC管材的形象,影響PVC管材的推廣力度。同時我國PVC管材加工企業(yè)對產(chǎn)品的分類標準還很不完善,一些小的PVC管材加工企業(yè)缺乏專業(yè)的技術(shù)人員,對PVC粉料選擇、管材配方把握上還很不到位,不能根據(jù)市場需要變化生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。有些企業(yè)生產(chǎn)出的如上水管存在VCM超標等不符合衛(wèi)生要求現(xiàn)象沒有引起足夠重視,隨著我國對人民生活生命質(zhì)量的逐步高度重視,這部分企業(yè)將會面臨越來越大的壓力。一些企業(yè)只重視生產(chǎn),不重視對產(chǎn)品銷后服務(wù)如正確安裝使用的指導(dǎo),會使PVC管材壽命縮短,也會影響社會對PVC管材的認知程度和推廣應(yīng)用積極性。 在新品種PVC管材開發(fā)力度上,也顯得明顯不足。相當一部分PVC管材加工企業(yè)只滿足現(xiàn)有品種和質(zhì)量生產(chǎn),不具備開展不同用途新品種開發(fā)積極性,質(zhì)量也總是停留在現(xiàn)有水平上而沒進一步提高的明確打算。如CPVC管材,目前國內(nèi)除一家外資佑利公司能生產(chǎn)CPVC管材,還沒有第二家能生產(chǎn)CPVC管材,而CPVC管在建筑、化工、化纖等許多行業(yè)都有潛在的巨大市場需求,也存在巨大的企業(yè)發(fā)展商機。再如國內(nèi)許多企業(yè)生產(chǎn)的PVC管材往往只能適用于某一地區(qū)的使用,而沒有針對氣溫不同地區(qū)開發(fā)出不同種類的管材,以提高企業(yè)市場應(yīng)變能力等。 在PVC管材加工設(shè)備上,我國與國外相比,仍存在很大差距。盡管管材加工設(shè)備這幾年國產(chǎn)化水平有很大提高,但在性能指標以及特種管材加工設(shè)備上極存在一定程度上的缺陷,跟不上國內(nèi)市場發(fā)展要求,極需進一步完善開發(fā)。 3、PVC管材市場仍需加強開拓 近年來,我國PVC管材市場盡管有了迅猛發(fā)展,但與發(fā)達國家相比,仍存在很大差距。國內(nèi)大城市建筑和公用工程方面PVC管材應(yīng)用已有了很大發(fā)展,但在中小城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn),PVC管材應(yīng)用比例仍很低,人們的第一選擇仍往往是金屬管材,因此在這些地方加快市場宣傳開拓力度是十分必要的,是潛在的更為巨大的PVC管材市場,措施到位將會大大增加我國PVC管材應(yīng)用量。 農(nóng)用PVC管材也是一個巨大市場,我國是個農(nóng)業(yè)大國,傳統(tǒng)的土渠灌溉不利農(nóng)作物高產(chǎn)和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。全國農(nóng)村實行管溉取代土渠灌溉,不僅能大大提高產(chǎn)量,節(jié)約用地,而且水節(jié)約率可達到50%左右,這對于缺水大國來說是十分重要的。而且根據(jù)測算,管灌7000萬畝土地,可相當于土渠灌溉節(jié)約耕地3860萬畝,全國有7億畝土地以上,全部實行管灌效益十分巨大。目前全國還沒有一個全部實行管灌的縣,因此PVC管材在農(nóng)村農(nóng)田的應(yīng)用潛力十分巨大,值得大力推廣。
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