塑料復(fù)合材料在給排水管材中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢探析

1、    塑料復(fù)合材料在給排水管材中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢探析    劉延艷摘 要：近幾年，城市規(guī)劃建設(shè)的不斷發(fā)展完善，使得城市基礎(chǔ)配套設(shè)施建設(shè)成為城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重中之重。作為城市基礎(chǔ)配套設(shè)施的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一，傳統(tǒng)的給排水管通常采用塑料管、水泥管或金屬管等材料，對于設(shè)施建設(shè)和維護(hù)的投入成本較大，在此基礎(chǔ)上，塑料復(fù)合管的研發(fā)與使用為給排水設(shè)施的建設(shè)提供了新的發(fā)展方向。本文從塑料復(fù)合材料的類型和特點(diǎn)出發(fā)，對于其在排水管工程建設(shè)中的應(yīng)用及發(fā)展方向進(jìn)行簡單的分析論述。關(guān)鍵詞：鋁復(fù)合管；鋁襯塑管；節(jié)能減排一、塑料管在給水管工程建設(shè)中應(yīng)用的局限性塑料管由于每種塑料的力學(xué)性能和

2、化學(xué)性能不一樣，適用的場景也不相同?，F(xiàn)在常用的塑料管有：聚氯乙烯管（pvc管）、聚乙烯管（pe管）、交聯(lián)聚乙烯管（pex管）、改性聚丙烯管（pp管）、abs管、聚丁烯管（pb管）等。它們的性能受到塑料原材料本身性能和成本的制約，塑料的部分缺陷需要通過改性、添加填充物的方式進(jìn)行改進(jìn)。下面針對部分塑料管介紹其在給排水工程應(yīng)用中的局限性：pvc管是國內(nèi)使用最早也是推廣最為成功的塑料給排水管。自來水管道直徑（dn）200mm的配水管已經(jīng)開始大量使用pvc管，替代了傳統(tǒng)的灰鑄鐵管及鍍鋅鋼管。但是，管件連接處普遍采用膠帶纏繞密封方式，由于pvc材料較脆，在不均勻受力條件下連接處易發(fā)生爆管。而且，由于pvc

3、材料成本較高，基本上都會(huì)添加滑石粉、碳酸鈣、石英砂甚至植物纖維等填充物，制成新型的塑料復(fù)合管，其不僅能降低生產(chǎn)成本增加競爭力，還可以增強(qiáng)管材的抗沖擊強(qiáng)度和硬度。pp管也是推廣程度較高的一種塑料管，其雖然造價(jià)低，且無毒，但是由于其抗沖擊性能不佳，不是作為供水管的最佳選擇，所以目前大多數(shù)在使用的pp管材都是改性pp材料或與其他填充物結(jié)合的復(fù)合管。pb管具有非常優(yōu)良的耐溫性和化學(xué)穩(wěn)定性，非常適合用于冷熱水管和采暖供熱管上，但是原材料聚丁烯價(jià)格較貴，而且國內(nèi)的pb均來自進(jìn)口，因此這也是制約其在給排水管道工程中大量應(yīng)用的原因之一。二、塑料復(fù)合管的主要類型及其特點(diǎn)給排水管材的種類主要包括塑料管、金屬管及復(fù)

4、合管。復(fù)合管結(jié)合了前者的優(yōu)勢并隨著新材料、新工藝的研發(fā)，已經(jīng)開始應(yīng)用于給排水工程中。塑料復(fù)合材料是指塑料和一種或多種非塑料的材料，通過物理或化學(xué)方法，組成的新型材料。1、塑-鋁復(fù)合管鋁塑復(fù)合管早在20世紀(jì)70年代末就被提出，經(jīng)過幾十年的研發(fā)，其技術(shù)已經(jīng)相對成熟，目前是給排水管道中應(yīng)用最為廣泛的塑料復(fù)合管。它由聚乙烯層-熱熔膠層-鋁層-熱熔膠層-聚乙烯層五層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。市場上主要有三種鋁塑復(fù)合管：第一種是內(nèi)外層為聚乙烯，第二種是內(nèi)層為交聯(lián)聚乙烯，外層為聚乙烯，第三種是內(nèi)外層均為交聯(lián)聚乙烯，中間層均為鋁層。其結(jié)合了聚乙烯和鋁合金的優(yōu)點(diǎn)，內(nèi)外層的聚乙烯層耐腐蝕性強(qiáng)，使得中間層鋁合金不容易受破壞，耐低溫

5、性好，高寒地區(qū)不易發(fā)生爆管，另外，中間層鋁合金密度小于鋼材，強(qiáng)度高，彎曲后不反彈，彌補(bǔ)了塑料管這方面的不足。而且，鋁塑復(fù)合管的使用壽命很長，能夠達(dá)到50a，使得其成為既經(jīng)濟(jì)又有優(yōu)良品質(zhì)的綜合性管材。鋁塑復(fù)合管常應(yīng)用在室內(nèi)冷熱水管道及地面輻射采暖系統(tǒng)上，并逐步取代鍍鋅管，在煤氣輸送、氧氣輸送、化工液體輸送、飲料和醫(yī)藥生產(chǎn)行業(yè)、雨水和供水管道系統(tǒng)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。2、孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管又稱為鋼骨架塑料復(fù)合管，其中間層為多孔鋼帶焊接卷管，并以塑料（多數(shù)為高密度聚乙烯）為基體，中間層的鋼帶作為增強(qiáng)體，三種常見的孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管結(jié)構(gòu)。這種復(fù)合管采用類似多層共擠成型工藝，內(nèi)外壁塑料通

6、過金屬骨架上的孔形成一體，相對于鋁塑復(fù)合管通過熱熔膠將鋁合金和塑料黏合的形式更加牢固耐用。它的優(yōu)勢在于具有鋼管的機(jī)械強(qiáng)度，又具有塑料管的耐腐蝕性，主要應(yīng)用在配水管道或室內(nèi)冷水主管道上。這種管材的劣勢就是鋼帶生銹問題，斷面必須做防銹處理，且由于管件連接處易生銹并在使用中無法防止其不生銹，對管材的壽命有較大影響。三、塑料復(fù)合管相較于傳統(tǒng)材料的主要優(yōu)勢塑料復(fù)合管教育傳統(tǒng)的塑料管、金屬管有著較為明顯的優(yōu)勢，綜合了塑料管材質(zhì)輕、不易生銹和金屬管使用時(shí)間長、材質(zhì)堅(jiān)固的特點(diǎn)，在一些給排水設(shè)施建立的工程項(xiàng)目中的應(yīng)用越來越廣泛，對于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)進(jìn)程有著極為重要的推動(dòng)作用。因?yàn)槠浣?jīng)濟(jì)成本的投入較于傳統(tǒng)材質(zhì)的給排

7、水管更加低廉，使用效果有綜合了其他材質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。對于環(huán)境的要求并不高，適用范圍較為廣泛，對于給排水設(shè)施的建設(shè)起著極為重要的推動(dòng)作用。1、超大口徑復(fù)合管由于城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)的快速發(fā)展，導(dǎo)致相關(guān)產(chǎn)業(yè)對給排水設(shè)施的大容量水管的需求日益增加，城市用水量的需求擴(kuò)大，對于給排水系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)也有著更為嚴(yán)格的需求?，F(xiàn)階段，超大口徑塑料復(fù)合管在給排水的工程建設(shè)中的需求量增加。相較于國外對于塑料復(fù)合管的應(yīng)用技術(shù)，我國的給排水設(shè)施中的復(fù)合管應(yīng)用技術(shù)還不夠成熟，對于復(fù)合管的生產(chǎn)與使用還不足以滿足當(dāng)前基礎(chǔ)設(shè)施的配套建設(shè)。部分企業(yè)為了謀求自身的發(fā)展，將更多的精力投入到了研發(fā)超大口徑及排水管的技術(shù)領(lǐng)域，并研究出了優(yōu)秀的研發(fā)成果，

8、如超大口徑中空雙壁波紋管等。2、環(huán)保傳統(tǒng)的鋼筋砼管、金屬管等生產(chǎn)過程污染嚴(yán)重，能耗大，已經(jīng)不符合環(huán)境友好型生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，為了能夠節(jié)能減排，環(huán)保型復(fù)合管是未來給排水管道的發(fā)展趨勢。雖然我國在環(huán)保型給排水管道的發(fā)展上做出了很大的改變，但與發(fā)達(dá)國家的環(huán)保管道高使用率相比，仍然還有一定差距，主要表現(xiàn)為：復(fù)合管生產(chǎn)技術(shù)落后，自動(dòng)化程度低，生產(chǎn)環(huán)節(jié)中環(huán)境保護(hù)的意識(shí)不強(qiáng)，為了節(jié)省成本，采用環(huán)境不友好材料作為填充劑等。結(jié)語：科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，不僅促進(jìn)了生產(chǎn)力的快速發(fā)展，現(xiàn)階段各行各業(yè)的發(fā)展離不開現(xiàn)代化技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域的廣泛適用。塑料復(fù)合材料的研發(fā)使用對給排水設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展提供了重要的技術(shù)支持，為此，相關(guān)生產(chǎn)單位和給排水建設(shè)單位應(yīng)加強(qiáng)塑料復(fù)合材料的生產(chǎn)和應(yīng)用，不僅可以促進(jìn)相關(guān)企業(yè)的快速發(fā)展，在節(jié)省能源消耗、降低工程建設(shè)對環(huán)境的負(fù)面影響、促進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施的全面建設(shè)，推動(dòng)社會(huì)的現(xiàn)代化進(jìn)程等方面也有著極為重要的影響。