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行业新闻

我国室外给水管道应用情况及市场现状分析

作者:admin 发布时间:2018-07-10 15:46

室外(城乡)给水管是指城市和农村给水管网用的管道。大部分是埋地的,也有部分是架空铺设或者在水下铺设的。通常直径较大,特别是我国人口众多,居住聚集,因此我国室外(城乡) 给水管口径要比国外大得多,目前国内最大口径的HDPE 给水管道直径达1600mm,1200mm 已是常见规格。PVC- U 管道口径也达到800mm。更大规格的塑料室外给水管道(2000mm 或者更大)目前还处于开发阶段。传统室外(城乡)给水管一般采用钢管、铸铁管、混凝土管等。从20 世纪中期开始,发达国家在给水管网中逐步采用塑料管道以取代传统的管材。上世纪90 年代以前,我国在这个领域应用塑料管道还不多,但近年来已取得很大的进展。这主要是由于塑料给水管道在保证水质安全、不污染,不泄漏,施工方便、运行节能等方面有明显优势。

          按照中国的管理体制,城镇给水管网中,从水源引水在进入居民小区前的供水管道属于“市政管道”,通常由市政部门铺设,由自来水公司管理。从进入居民小区到进入建筑物前的给水管道通常由建筑商铺设,由小区管理。而广大农村给水管道通常由水利部门投资铺设,由地方政府管理。所以,室外(城乡)给水管的市场分归市政系统和水利系统。

          我国室外(城乡)给水管主要应用的塑料管道品种有:聚氯乙烯管道系统(PVC- U 管和PVC- M 管);聚乙烯管道系统(含HDPE 实壁管和钢增强塑料(PE)复合管);聚丙烯管道系统(PP- B)和玻璃钢管道系统等。

          塑料管道有它许多显著的优点,但是塑料强度绝对值比较小,纯塑料管道不能承受较高的工作压力和较高的温度,因此一般塑料管材的壁比较厚,管材成本也比较高,并且直径越大,这个趋势越明显;因而使得塑料管道的应用受到一定的限制;塑料管道工作压力一般只有1. 6~2. 0MPa,国际上通常采用增强复合管技术来解决这个矛盾,即“RTP”(热塑性塑料增强管)管道技术;“RTP”管道通常由三层组成,内层是接触输送介质的内管,中间层是承受压力的增强层,可以用金属也可以用高分子材料或者无机材料作为增强材料,外层是保护增强层的包覆层;RTP 管道技术发展很快,目前4 英寸的RTP 管道最高工作压力可以达到32MPa, 我国自行开发的钢增强塑料复合管道,属于RTP 中的中等压力(1. 6~4. 0MPa)管道,主要用于室外给水管道系统, 口径范围在50~800mm。

          这种管道由于有工作压力比较高,能显著节省塑料用量等优点,在这个领域占据有特殊的地位。

          我国自行开发的钢增强塑料管道,曾经有过不少种类,经过市场竞争,目前基本上只留下二大品种:即“钢丝网骨架塑料(聚乙烯) 复合管”和“给水用钢骨架聚乙烯复合管(华创管)”。二者主要技术经济指标和HDPE 管道的比较见表10。

         我们可以看到,在口径较小时,增强管在材料成本上并不具备优势;但是随着管道口径变大,增强管(特别是钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管)在米重上的优势越来越大,如果单独考虑塑料的用量,增强管的优势则更加明显。当今世界在国际原油价格不断攀升影响下,聚乙烯树脂价格在不断上涨,节省塑料所带来的市场竞争优势格外引人关注;减少塑料的用量还具有“节能减排”的社会意义。从应用技术角度看,增强管能够承受更高的工作压力,也扩宽了塑料管道的应用范围,比如可以应用在燃气支线管路系统(1. 0Mpa)中,为此“钢骨架聚乙烯塑料复合管”单独有标准《CJ/ T125- 2000 燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管》;同时增强管可以提高系统压力,用较小口径的管道来满足较大输送量的要求。以“给水用钢骨架聚乙烯复合管”和“钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管”比较,明显前者米重大于后者, 并且后者的规格系列更接近HDPE 给水管道的标准系列,因此“钢丝网骨架塑料(聚乙烯) 复合管”更方便在工程中应用。

        两种增强管道的增强材料都是钢丝,都是用热熔胶层通过钢丝网格的空隙将管材内外层粘合成为一个整体。“钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管”选择的是高强度轮胎用钢丝。

      “给水用钢骨架聚乙烯复合管”出于焊接的要求,选择了低碳钢丝,因此所使用的钢丝直径比较粗,管材的米重也就比较重。从增强层的结构来看,“钢骨架聚乙烯复合管”在经向和纬向钢丝交叉点予以点焊,受力的钢丝形成了封闭系统,更加合理。但是“钢骨架聚乙烯复合管”的工艺流程是先做好钢丝增强骨架,然后一次共挤出完成内外层塑料的复合,由于金属和塑料的热收缩系数相差很大,因此在金属和塑料结合面容易产生较大的内应力,特别是焊点处理不好容易引起应力集中,影响管道的性能。

        而“钢丝网骨架塑料复合管”则是三层结构逐次复合,即先挤出内层管,冷却定型后缠绕上经涂塑的钢丝,再涂覆热熔胶,最后复合上聚乙烯的外保护层,在逐次复合过程中内应力被大部释放,有利于管道的性能稳定。

       因此,在十几年的市场竞争中,“钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管”的市场占有率逐渐超过了“钢骨架聚乙烯复合管”,并且有了专业的生产设备制造厂- “四川金石东方新材料设备有限公司”,历年累计取得销售约150 台的业绩,而“给水用钢骨架聚乙烯复合管”目前还没有专业的设备制造厂商,社会拥有量仅有30 台左右,年产量约3~4 万吨。因此目前国内钢增强压力管道市场中,“钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管”占有明显优势,大约年产量在15~16万吨左右,并将在未来几年中保持这一优势,逐步取代其他的钢增强压力管道。

         2007 年室外(城乡)给水管市场用塑料管道约68 万吨,占塑料管道总产量的19%, 排位第一, 其中:PVC- U 管约30 万吨,直径范围在110- 800mm;PE 管约30 万吨,直径范围在110~1600mm;PP 管约3万吨;玻纤增强塑料GRP 管约5 万吨,直径范围在500~1000mm。

          2008 年室外(城乡)给水管的市场用塑料管道约80 万吨, 同比增长17. 6%,占塑料管道总产量的17%,排位仍然第一;PVC 和HDPE 各约占35 万吨,其中钢增强塑料复合管6. 5 万吨,约占聚乙烯给水管道的18%。2009 年由于把农村饮用水管道归属到给水管中,总量大幅度增加到128 万吨,增长达60%,所占比率达22%;其中聚乙烯管道约60 万吨,钢增强塑料复合管占其中14%,约8. 5万吨。2010 年我国生产的室外给水领域用塑料管道总量达到160 万吨。

         其中PVC 管和HDPE 管各约75 万吨,其中钢增强塑料复合管15 万吨,约占20%(表11);PP 管和玻纤增强塑料管GRP 管约10 万吨。

          预测到2015 年我国的室外给水领域应用塑料管总量将达到285 万吨, 在塑料管总量1240 万吨中占23%,接近欧洲的水平。品种仍然是PVC 和HDPE 占据主流地位,各占140 万吨左右,可能PVC 类管道还能够保持略高于HDPE 管道的局面,只有少量的PP 管等品种。而钢增强压力管道则增长到45 万吨左右,约占聚乙烯压力管道的30%~35%。


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