常用新型塑料管材的优劣性比较及应用

　　摘要:随着人们生活水平的日益提高，人们对健康愈加关注，绿色环保意识已深入人心。在生活供水方面，铝合金塑管（PAP管）、三型无规共聚聚丙烯管（PP-R管）、交联聚乙烯管（PE-X管）等新型塑料给水管材已经替代了传统镀锌钢管得到广泛推广应用。
　　关键词：新型塑料管，优劣性，比较
　　塑料管和传统管材相比，具有重量轻，耐腐蚀，水流阻力小，节约能源，安装简便迅速，造价较低等显著优势，受到了管道工程界的青睐。根据近几年施工体会和学习情况，就目前常用的几种新型塑料管材的优劣性做一对比，以供参考。
　　1、硬质聚氯乙烯管（UPVC管）
　　UPVC管是国内外使用最为广泛的塑料管道。它可根据使用要求不同，在加工过程中可添加不同添加剂，使其具有满足不同要求的物理和化学性能。
　　优点：①耐化学腐蚀强，不生锈；②化学稳定性好，可在-15～60℃之间使用30～50年；③管材内壁光滑，水流阻力小；④价格较低廉；⑤材质较轻，加工、运输、安装、维修方便，劳动强度低、工期短；⑥导热系数小，不易结露；⑦对水质基本无污染。
　　缺点：①强度较低；②韧性低；③线膨胀系数大，耐热性能差，不宜在阳光下曝晒，使用温度范围窄；④大口径管道的管件生产不配套；⑤虽然聚氯乙烯对水质的影响很小，但当UPVC管材中加入不恰当的添加剂和其他不洁的残留物后，会从塑料中向水中析出（主要是稳定剂），对水质产生不利影响。
　　UPVC管主要用于城市供水、城市排水，建筑给水和建筑排水管道。
　　2、氯化聚氯乙稀管（CPVC管）
　　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的塑料管。
　　优点：①耐化学腐蚀强，不生锈；②化学稳定性好，耐老化；③管材内壁光滑，水流阻力小；④耐热性能好；⑤材质较轻，加工、运输、安装、维修方便，劳动强度低、工期短；⑥导热系统小，不易结露；⑦使用卫生、对水质基本无污染；⑧膨胀系数小。
　　缺点：①胶水存在毒性；②原料成本高，管材贵。
　　CPVC管的连接方式常采用粘接，国外多用作热水管、废液管和污水管，国内多用于排放冷、热工业废水，也可用于输送冷热生活用水、电力电缆护套管。
　　3、三型无规共聚聚丙烯管（PP-R管）
　　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，使其具有较好抗冲击性能、耐温性能和抗蠕变性能。
　　优点：①可回收利用，无毒无味，绿色环保；②热熔连接，施工简便，不渗漏，省工省时；③管道明装、暗敷均可；④性能价格比较高；⑤管道内壁光滑，阻力小，流通能力强，节能降耗。
　　缺点：①管材抗低温性能差，冬季施工时质脆易裂，操作环境温度最好保持在5℃以上，且严禁抛摔；②原料来源受限制，使得管材价格偏高；③管材表面硬度低，运输、施工中需轻拿轻放，否则极易损伤表面，影响美观；④热熔连接，需专业安装人员和专用工具，遇到操作空间狭窄时，给安装造成困难；⑤管件配套性差，通用性差，不同厂家不同形式不同色泽，影响安装、验收和外观；⑥管材热膨胀系数较大，温度70℃以上时，管材易弯曲变形，影响使用效果和使用寿命；⑦不能阻燃。
　　PP-R管连接方式为热熔连接。广泛用于建筑室内生活冷热水管道、地面辐射采暖，可直接饮用的纯净水供水系统，中央（集中）空调系统，输送或排放化学介质等工业用管道系统。
　　4、聚乙烯管（PE管）
　　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管具有较高的强度和刚度；MDPE管除了有HDPE管的耐压强度外，还具有良好的柔性和抗蠕变性能；LDPE管的柔性、伸长率、耐冲击性能较好，尤其是耐化学稳定性和抗高频绝缘性能良好。
　　优点：①管材价格较低，工程造价低，使用寿命长；②管径在ф63以下的管材可盘管供应，ф63以上的管材，每根长度可在12m，施工时可相应减少管件连接的造价；③管材与管件采用热熔承插、热熔对接、电熔连接，强度高，牢固可靠，不渗漏；④韧性好，施工时在允许情况下，可随弯就弯，减少管件数量，降低造价。尤其在山区，施工时可依地形走势，任意角度连接，施工简便快捷；⑤由于管道焊接可在地面操作，故施工时，管沟土方的开挖量约为普通钢管的2/3，大大降低了施工费用；⑥施工操作简便，焊接速度快，较普通钢管工期可缩短近一半，大大提高了施工效率。
　　缺点：①管材承压低，无法用于输送高压供水主干线；②国内电熔管件质量真正过关的还很少，大部分依赖进口，且管件的配套性、齐全性仍有待于进一步的研发；③管材材质较软，安装完毕回填时，除按正常规程施工外，严禁将尖锐物回填在管道周围，以免管道破损。
　　PE管采用热熔承插、热熔对接、电熔连接。在国外HDPE和MDPE管被广泛用作城市燃气管道、城市供水管道，国内的HDPE管和MDPE管主要用作城市燃气管道，少量用作城市供水管道，LDPE管大量用作农用排灌管道。可用沉桩法等将管材沉入江、河、湖底施工，这是其他管材无法比拟的，还可利用管道自身的韧性，在城镇管网的改造中，将PE管穿入原有废旧管道中，从而避免因地面开挖带来的一系列不良影响。
　　5、交联聚乙烯管（PE-X管）
　　交联聚乙烯是通过化学方法或物理方法将聚乙烯分子的平面链状结构改变为三维网状结构，使其具有优良的理化性能。交联聚乙烯管制造通常有化学交联和物理交联两种方法，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。物理交联方法，通常是用电子射线或钴60-γ射线交联方法，聚乙烯原料通过传统方法生产成管材，然后通过电子加速器发出电子射线或钴60-γ射线照射聚乙烯管，激发聚乙烯分子链发生改变，产生交联反应，生产出交联聚乙烯管。
　　优点：①不含增塑剂，不会霉变和滋生细菌；②不含有害成分，可应用于饮用水传输；③耐热性好，常规工作温度可达95℃；④耐压性能好，常温下工作压力有1.25～2.0MPa两个等级；⑤耐腐蚀性能好，能经受大多数化学药品的腐蚀；⑥隔热效果好，节约能源；⑦韧性好，在允许弯曲关径内，可随弯就弯，减少阻力，能够任意弯曲，不会脆裂；⑧在同等条件下，水流量比金属管大；⑨抗蠕变强度高，可配金属管，可省去连接管件，安装简便、快捷、省时省力，降低安装成本，便于维修；造价较低，施工成本低；可盘管供应，为运输、储存带来便利。
　　缺点：①目前管径一般为ф16～ф25，大部分用于地板采暖；②采用卡套式机械连接，管道连接处易漏水；③管件规格不全，配套性差；④管材不可回收，单位成本较高；⑤管材需二次交联，加工工艺繁琐。
　　PE-X管采用卡套式机械连接。PE-X管主要用于建筑室内冷热水供应和地面辐射采暖。
　　6、聚丁烯管（PB管）
　　聚丁烯管具有独特的抗蠕变性能，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。
　　优点：①重量轻，安装方便；②耐腐蚀，具有独特的抗蠕变性能；③完全无毒，卫生安全；④水阻小，节能降耗；⑤耐高压，能长期承受高负荷而不变形；⑥化学稳定性好，耐长期老化。
　　缺点：①仅有小口径管；②PB树脂供应量小而价高；③难以大量生产与应用。
　　PB管采用熔焊与压接相结合，连接牢固。PB管已经成为给水、供暖、温泉等场合的首选管材，主要应用于自来水、热水和采暖供热管。
　　7、铝塑复合管（PAP管）
　　铝塑复合管道是通过挤出成型工艺而生产制造的新型复合管材，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)，五层结构构成。铝塑复合管根据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。
　　优点：①管材中间有铝层，不透氧，不会对钢制散热器及钢制壁挂炉等产生腐蚀；②韧性好，在允许弯曲半径内，可随弯就弯，减少阻力；③可盘管供应，为运输、储存带来便利；④热水铝塑管耐高温可达95℃。
　　缺点：①管材、管件价格较高，工程造价相应较高；②目前管径仅为ф16～ф75，性能价格比较低；③管材与管件不同材质、不同厂家，往往因规格不匹配、热膨胀系数不同而导致管道连接处漏水。④管材加工工艺，尤其是铝带焊接和热熔胶粘接工艺较难控制，使管材有时出现脱层现象，承压能力降低，影响使用寿命；⑤管道明装，不易调直，影响美观；⑥管件规格不全，配套性差；⑦管材不易回收，尤其是热水管材无法回收，成本无形增加。
　　铝塑复合管采用卡套式或卡箍式机械连接。铝塑复合管广泛用于冷热水管道、地面辐射采暖、暖气、压缩空气管道、耐腐蚀管道等。