幾種大口徑塑料排水排污管的分析與比較
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摘要:塑料排水排污管道屬于非承壓管道,一般是埋地鋪設。這種管道為了降低產品成本,管壁都不是實芯的,由于管材成型工藝的不同,管壁結構也不盡相同。本文對市場上出現的各種管壁結構的塑料埋地排水排污管道,如:雙壁波紋管、聚乙烯纏繞增強管(克拉管)、中空壁纏繞管、玻璃夾砂管等非承壓管道做了初步的分析,并對各種管道的特點進行了比較。面對市場上出現各種各樣的塑料埋地排水排污管道,對將要涉足大口徑塑料埋地排水排污管道生產的企業而言,究竟選擇哪一種產品,才能滿足市場的需求,并且在市場競爭中處于有利位置,文章從國內外各種塑料管材的應用情況,各種管材的生產工藝特點,生產設備,以及投資回報的情況等幾方面進行了一些分析。
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隨著大口徑塑料管材生產技術的不斷發展,以及塑料管材與傳統管材相比所具有的優越性能,和國家有關部門相繼制定的有關限制淘汰落后產品,推廣使用新型環保產品的產業政策,在我國的市政工程中,新型塑料管材的應用發展非常迅速。據有關統計資料顯示,在歐洲,埋地用塑料排水排污管的消費量占到了塑料管總消費量的56%以上,遠遠高于用于建筑內的上、下水管的消費量(這一比例大約為8%)。而目前在我國的情況是,埋地用塑料排水排污管的消費量占塑料管總消費量的12%不到,這就預示著在國內埋地排水排污用塑料管行業存在一個潛力巨大的市場。況且我國的人均水資源和污水處理量與歐洲相比還有相當差距。近年來,我們國家已越來越重視環境保護和環境治理問題,尤其是水資源的保護和治理問題。因此,我國目前的水資源的現狀也為埋地排水排污塑料管的大量推廣使用提供了歷史性機遇和客觀條件。
1、大口徑塑料埋地排水排污管的國內外動態
根據發達國家的經驗,塑料管按質量計,應用量最大的領域在室外的埋地排水排污管,據歐洲97年的調查,塑料管總用量226.4萬噸中用于排水排污的為127.4萬噸,占到56.2%,這是因為現代化的國家需要建設一個龐大的遍布城鄉的排水排污管道系統,不僅生活排水、工業排水要進入這個管系,另外更多的雨水也需要通過這個排水系統收集處理和輸送。
我國過去在埋地排水領域應用塑料管較為落后,原因一是我國過去對于環保不夠重視,管系建設投資不足,多用傳統的平接口水泥管,二是塑料埋地排水排污管其設計施工和驗收需要全新的規范,我國過去研究應用經驗不足,一直沒有制定,因此,前幾年有幾家企業引進進口生產線后,難以打開市場,只停留在做個別試驗工程的階段,近幾年來我國塑料埋地排水排污管市場開始起步,被認知,國家級的設計施工工程已陸續報批,塑料埋地排水排污管已成為新的投資熱點,而大口徑結構壁管更成為其中的首選。
從管材的生產工藝講,結構壁管的生產工藝有直接擠出成型和纏繞成型兩種成型工藝。采用直接擠出成型工藝的結構壁管又有雙壁波紋管和環形肋管兩種,這兩種管材的優點是整體性好,重量輕,且產量高,連接方便可靠,但因為擠出生產工藝的技術含量高,設備造價高,投資規模較大;纏繞成型的結構壁管可分為中空壁螺旋纏繞管和螺旋纏繞式“波紋管”,這兩種管材的優點是其一可以輕易生產較大口徑的管材;其二生產纏繞管的設備簡單,投資很小。但纏繞成型的管材生產工藝的缺點也很明顯:由于熔接縫較長,熔接的可靠性難以控制和測量。而且由于采用纏繞熔接工藝,回收料和填充料的使用受到很大的限制(由于回收料和填充料的性能較差,回收料和填充料使用較多時,熔接縫的熔接強度會更低,從而導致管材的強度較低)。其中,采用纏繞成型工藝生產的中空壁纏繞管每米重量較高,生產效率低,這就必然導致生產成本居高不下,從而大大降低管材的市場競爭力。正是由于上述原因,以雙壁波紋管為代表的直接擠出成型生產工藝,一經研制開發成功,便被眾多管材生產企業大量應用,為大規模生產和使用塑料埋地排水排污管材奠定了堅實的基礎,從而極大地推動了塑料埋地排水排污管材的推廣應用。
2、大口徑埋地排水排污管生產設備的國內外動態
就各種結構壁管的生產設備而言,不同的管材種類,相應的生產設備也大不一樣。纏繞成型的結構壁管生產設備,國外在上個世紀70年代便已推出,而我國企業1995年參考韓國技術開發了螺旋纏繞成型設備,但市場未能打開。后來,國內引進了德國KRAH公司成套技術和設備,于1999年投產。此后,國內又有2家企業相繼引進了KRAH公司的技術,逐步打開了超大口徑管材的市場。近年來,韓國一些公司極力向我國推薦一種中空壁纏繞管生產線,由于中空壁纏繞管技術含量低,設備簡單,造價低,投資小,我國很多塑料機械廠家,紛紛仿造了中空壁纏繞管生產線。但由于這種管材本身的諸多缺點,中空壁纏繞管生產企業的情況并不樂觀,許多生產企業面臨著很大的市場壓力。最近市場還上出現了一種纏繞式“波紋管”生產設備,用來生產一種前文提到的纏繞式“波紋管”。這種“波紋管”從外觀看與直接擠出成型工藝生產的真正的波紋管非常相似,即管材內壁是平滑的表面,外壁呈“波紋狀”。其實這種“波紋管”與擠出成型的波紋管有著本質的區別:首先從成型工藝講,它仍然屬于纏繞管,自然它具有上述纏繞管的特點;其次從管壁結構講,它的“波紋”狀并非像擠出成型工藝生產的波紋管,它的“波紋”是非封閉的螺旋狀結構,而真正的波紋管是封閉的環狀結構,這兩種結構的力學特點是截然不同的。所以纏繞式“波紋管”具有的力學性能(不論是徑向的抗彎強度,還是軸向的抗拉強度)與波紋管相比仍有很大的區別。事實上,這種纏繞式“波紋管”并非什么新技術,早在我國70年代末、80年代初就已經有了這種管材的生產設備,最早是由沈陽塑料研究所和北京化工大學共同開發的,但始終沒有推廣開。
直接擠出成型的雙壁波紋管生產線有PE和PVC兩種。由于PE和PVC這兩種材料的加工性能的不同,生產PE和PVC雙壁波紋管的生產設備也有很大的不同。其中 PVC由于材料特性的原因(如流動性差),管材的口徑和波峰高度都受到了限制,故PVC雙壁波紋管多為500毫米以下口徑。
3、選購大口徑塑料埋地排水排污管生產設備要注意的幾個問題
要確定選擇什么樣的管材生產設備,對管材生產企業而言,首先是要根據市場的需求和各種管材的特點,以及企業自身的具體情況,確定到底選擇生產哪種類型的管材。不論選擇哪種形式的管材,要使產品具有競爭力,一項重要的工作是在滿足質量要求的前提下,降低產品的成本。
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