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1.發(fā)展概況
自從上海市建委于1998年發(fā)布不允許鍍鋅鋼管再作給水管的決定以來,,國內(nèi)眾多省市紛紛作出了類似決定,。1999年國務(wù)院轉(zhuǎn)發(fā)建設(shè)部等8部委“提高住宅質(zhì)量若干意見”的聯(lián)合通知,對此項決定也予以肯定,。此后我國給水新型管材迅猛發(fā)展,,開發(fā)引進了各種新型管材。在歐美日等先進工業(yè)國pvc,、pe給水管得到充分發(fā)展,,某些文獻甚至斷言,50mm及以下的給水管,,pvc,、pe管的使用量要占總量的80%~90%以上。在我國禁止用鍍鋅鋼管后,,pvc,、pe兩種管材也在國內(nèi)市場占據(jù)了很大的份額。
在我國給水管網(wǎng)中應用的塑料管主要是PVC管,。pe管應用比較晚,,也比較少。近十年來,,隨著pe管道在歐洲供水行業(yè)的發(fā)展應用,,pe管道才開始受到人們的關(guān)注。特別是近來pvc日益受到環(huán)保方面的壓力,,有關(guān)pvc管中重金屬鉛,、鎘的含量是否超標,這些都讓pe管越來越受到人們的關(guān)注,。而這次,,北京在pe管的應用方面走在了全國的前列。北京市從2003年下半年起,,供水,、供氣管網(wǎng)陸續(xù)采用環(huán)保型聚乙烯(pe管)。廣西從2003年起,,在新建住宅管道安裝中,,推廣應用已被確認為無毒無污染的給水用聚乙烯(pe管)。
2.pvc,、pe管材的現(xiàn)狀和發(fā)展
從上個世紀80年代初,,國家大力推廣應用upvc管,并制定了一系列的政策,、制度,、標準,,也積累了不少經(jīng)驗。發(fā)展到今天,,已經(jīng)具備了完善的產(chǎn)品標準,、檢測方法標準及檢測手段、施工工程技術(shù)規(guī)范等,,從而統(tǒng)一了產(chǎn)品的規(guī)格尺寸和質(zhì)量指標,,實現(xiàn)了產(chǎn)品的互換性。這說明了pvc給水管道的發(fā)展已經(jīng)進入了成熟期,,產(chǎn)品質(zhì)量和施工質(zhì)量均有了保障,,從而保證了pvc給水管道的使用效果。
而給水用pe管材的國際標準(ISO4427)直到1996年才正式發(fā)布,。我國于1999年參照ISO4427編寫了國家標準GB/T13663,,并在2000年發(fā)布實施,,但至今pe管件的標準,、工程技術(shù)規(guī)范等仍在繼續(xù)完善之中。這說明國內(nèi)pe管材質(zhì)量還未穩(wěn)定,,管材管件配套未完善,,因而無法確保生產(chǎn)、施工中的質(zhì)量,。
3.兩種管材力學性能對比
3.1材料常溫下的強度對比
pvc材料短期,、長期強度均大大高于pe材料。
3.2最小要求強度(MRS)和安全系數(shù)(C)的對比
理論和實際經(jīng)驗都說明,,pvc的MRS和安全系數(shù)均大大高于pe,,即長期使用的強度和安全性均高于pe。從而同為75mm的管材,,采用pvc原料比采用pe原料生產(chǎn)的管材壁厚薄得多,,這是由于由于pe材料常溫下強度和長期強度都不如pvc高,只能通過加大壁厚來增加強度,。若取相同壁厚,,則pe管達不到使用要求的強度。若取相同的管徑,,則pvc管材可輸水通徑較pe管大,。反之若要達到同樣的輸水量,需要直徑更大的pe管,,其工程費用明顯增加,。說明pvc材料的較高強度和剛性作為給水管道使用是經(jīng)濟實惠的。
3.3壽命比較
聚氯乙稀(pvc)是極性大分子,,較單體氯乙烯(pe)和一些小分子較為穩(wěn)定,,因此比較不容易受環(huán)境的影響。但是,現(xiàn)在交聯(lián)氯乙烯等高分子的出現(xiàn),,將會在這方面有所提高,。
4.衛(wèi)生性能對比
4.1pvc和pe均是環(huán)保的材料
兩者均可回收再反復利用,是節(jié)約資源利于環(huán)保的材料,。
4.2pvc同pe一樣可達到衛(wèi)生無毒
塑料制品最容易引起人們誤會的是所謂“有毒和無毒”的問題,。聚氯乙烯可能是這些誤會中最深的一種??茖W的講,,對塑料制品不存在有毒和無毒分類的問題,而是普通塑料和食品衛(wèi)生級塑料的問題,。事實上,,絕大多數(shù)塑料都是無毒的,它們可以制造食品包裝,、醫(yī)藥用品,,甚至用于制作人體中的某些骨骼和器官。
聚氯乙烯制品有普通級和食品級之分,。食品衛(wèi)生級的pvc制品,,對添加劑中重金屬和pvc中氯乙烯單體(vcm)含量方面進行了嚴格要求。但這并不表示普通級pvc制品有毒,,而是不適合用在食品衛(wèi)生領(lǐng)域,。更不是有人認為不能用和不能接觸。一般來說,,加工pe材料添加劑少,,被認為是衛(wèi)生無毒。而對聚氯乙稀的爭議正源于這兩方面,,下面就做一簡單分析,。
(1)關(guān)于氯乙烯(vcm)單體問題,在生產(chǎn)初期確實存在,。然而經(jīng)過這么多年的努力和提高,,其合成工藝日趨完善,國內(nèi)氯堿企業(yè)通過引進國外先進技術(shù)設(shè)備,,改造工藝等方法都能生產(chǎn)出vcm含量低于5mg/kg的衛(wèi)生級樹脂,。加之國內(nèi)大中型加工企業(yè)使用先進設(shè)備,所以最終產(chǎn)品的 vcm含量肯定不會超過1mg/kg,,完全符合食品級要求,。
(2)穩(wěn)定劑的爭議主要是重金屬含量問題。對給水管道中使用不同穩(wěn)定劑各國衛(wèi)生組織有不同規(guī)定,。至今在仍有許多國家允許使用低鉛系列穩(wěn)定劑,。他們認為現(xiàn)代加工設(shè)備先進,,需添加的穩(wěn)定劑量小,最終能從管道表面被溶解而滲出的鉛非常少,,使用時經(jīng)過最初的沖洗能滲出的鉛基本上不存在,,完全達到安全的使用范圍。世界衛(wèi)生組織(WHO)對飲用水總的鉛含量的規(guī)定是低于0.01mg/L,。隨著人們生活水平的日益提高,,追求高質(zhì)量的生活水準,衛(wèi)生無毒也是pvc管道發(fā)展的方向,。今年來出現(xiàn)了衛(wèi)生性能更好的有機錫,,稀土,鈣-鋅復合劑等穩(wěn)定劑體系,,使pvc管道系統(tǒng)完全不含鉛,。1998年國家新頒布了《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護材料的安全性評價標準》,其規(guī)定鉛含量低于0.005mg/L(比WHO的規(guī)定還嚴格),。采用新型衛(wèi)生級穩(wěn)定劑生產(chǎn)pvc管道完全能達到該標準要求,。
所以只要是通過國家嚴格要求,認證的企業(yè)生產(chǎn)的pvc管道,,是沒有后顧之憂的,。
5.施工技術(shù)難度和造價
多年的使用數(shù)據(jù)表明,,upvc的整個施工費用為主要的材料的8%~10%,,與pe管材相比,施工費用大體相當,。由于pe管的安裝較復雜,,安裝現(xiàn)場要求必須有施工電源,才能熔化接頭,,技術(shù)要求高,,且熔化接頭的質(zhì)量要求較高,容易出現(xiàn)操作不當而引起漏水或接頭爆管,。而pvc管的接頭安裝方便,,安裝現(xiàn)場不需要電源,安裝方法簡單,,不需要專門培訓就可安裝,,很少出現(xiàn)漏水或接頭爆裂。
6.趨勢
綜上所述,,目前在國內(nèi)應用的塑料管道仍然是以upvc管為主,,是有其歷史原因和科學道理的。但是縱觀國際上塑料管的應用經(jīng)驗及發(fā)展情況,,pe管的發(fā)展速度明顯快于upvc,。而人們對于環(huán)保和衛(wèi)生的要求的日趨提高,,以及國家的宏觀政策和市場環(huán)境將刺激pe管材、管件的發(fā)展,,前景十分廣闊,,預計在未來幾年內(nèi)的用量將逐步超過upvc管。
pe管的優(yōu)越性
(1)pe管材材質(zhì)無毒,,不腐蝕,,不結(jié)垢,可有效的提高管網(wǎng)水質(zhì);pe管道具有良好的耐水錘壓力的能力,,與管材一體的熔接接頭及pe管對地下運動和端荷載的有效抵抗能力,,大大提高供水的安全可靠性。
(2)pe給水管專用材料近幾年來得到很大發(fā)展,,pe材料早期得不到發(fā)展的一個重要原因就是由于其的不經(jīng)濟性,。然而高性能的聚乙烯管材專用料開發(fā)出來之后,增強了pe管的使用優(yōu)勢,,擴大了pe管的應用領(lǐng)域,。
(3)pe管具有很好的柔韌性和可熔接性使其鋪設(shè)時更加方便經(jīng)濟和更加安全可靠。pe管的鋪設(shè)速度快,,損壞費用和維護費用低,,只要接頭良好就可承受軸向負荷而不發(fā)生泄漏和脫開。因此在鋪設(shè)時在接合處和彎曲處不需要進行費用不小的錨點,,支墩,,費用可降低。pe管道具備獨特的柔韌性,,其斷裂伸長率均超過500%,,彎曲半徑可以達到管道直徑的20~25倍,還有優(yōu)良的耐刮傷痕的能力,。因此鋪設(shè)時很容易移動,,彎曲和穿插,適用于非開挖頂管等多種施工方式,。而且pe管對于管道基礎(chǔ)的適應能力強,,一方面對于管基的要求降低,另一方面鋪設(shè)后管基發(fā)生變化,,也不容易損壞,。
7.結(jié)束語
pvc管在一定時期內(nèi),還有一定的市場優(yōu)勢和應用優(yōu)勢,。但是pe管的發(fā)展最終將迎頭趕上,,甚至超越pvc管,這也是大勢所趨,。對我們公司來說,,在完善使用pvc管的過程當中,,要不斷提高工藝水平,提高工作效率,。另一方面,,我們也要學習pe管的相關(guān)知識,培養(yǎng)相關(guān)人才,,在pe管的推廣應用方面,,也將不甘落后,取的更加顯著的經(jīng)濟效益和社會效益,。