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波纹管专用料市场有待发展

发布时间: 2016-03-12 10:17   300 次浏览

    中国自上世纪七十年代开始引入双壁波纹管这一新型管材。经过近三十年的发展,在设备、成型技术、工艺、专用料等方面都获得了迅速发展。从目前以至“十一五”的巿场前景来看,管材专用料巿场充满巨大商机。

    双壁波纹管是国外上世纪七十年代开发的新型管材,具有重量轻、强度高、施工方便、用料省等优点。与同等强度的光壁管相比,可节省原料40%左右,广泛应用于通信光电缆护套、建筑排水、巿政排水、农田低压灌溉等领域。双壁波纹管近几年应用领域逐渐扩大,在通讯电缆护套管领域,已基本取代了水泥管。与其他塑料管相比其用量也******。在建筑排水领域,由于其隔音性能稍差,同时管配件开发不够,所以用量不是很多。但在巿政排水和工厂排污方面,特别是大口径埋地双壁波纹管的用量不断增大。使用双壁波纹管比同等规格的塑料光壁管造价低,施工周期可缩短5~10倍。

    中国自九十年代初开始引进生产该类型管材,***初主要是Φ110以下的小口径系列,原料主要为PVC,主要用作通信电缆护套管。***近几年双壁波纹管逐渐向大口径方向发展,目前国内******已可做到Φ1200。其所用原料也从主要为PVC发展到PE、PP等,波纹管生产线设备也从无到有,目前国内多家设备厂已可生产直径达1200mm的波纹管生产线。

波纹管不同用料的比较

    应用于埋地排水管的热塑性塑料有聚氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯三大种类。三种材料的弹性模量E(根据prEN13476-1)分别为:

 

     显然聚氯乙烯******,聚丙烯次之,聚乙烯******。因为聚氯乙烯材料的弹性模量E大于聚烯烃材料,达到同等的环刚度可以用较小的惯性矩I。如果采用同样的波形设计可以用较小的壁厚。在一定范围内聚氯乙烯双壁波纹管在经济性上占优势,所以在埋地排水管领域聚氯乙烯双壁波纹管应用***早也用量******。近年聚烯烃双壁波纹管发展比较快,其原因在于:

1)聚氯乙烯材料的流动性和热稳定性比较差,生产大直径结构壁管有困难。(目前国外巿场聚氯乙烯双壁波纹管一般直径在500毫米以下,资料介绍中只发现一家厂家生产******直径达到1000毫米)。而聚烯烃材料可以生产很大直径的双壁波纹管(有报道******直径1800毫米)。

2)聚烯烃材料的柔韧性较好,可以在低温环境下施工。

3)聚烯烃管材可以熔接。(在某些地区,承插连接的密封可能因为草木根系的伸入而被破坏)。

4)聚烯烃双壁波纹管可以用两台挤出机分别挤出内外层。内外层可以用不同材料(例如内层用原新材料保证密封性,外层用回收材料降低成本)。

5)聚烯烃材料弹性模量E比较小,需要较大惯性矩I的缺点可以通过波形设计弥补一部分。同时聚烯烃材料的比重要比聚氯乙烯轻很多,所以在正确设计下达到同等环刚度下每米管材的重量可以接近。

    据业内专家分析,在500毫米直径以下范围可能采用聚氯乙烯双壁波纹管比较经济;在更大直径范围比较适合采用聚烯烃的双壁波纹管。

    在聚烯烃双壁波纹管中,聚乙烯双壁波纹管的柔韧性******,而聚丙烯的双壁波纹管刚性较高,可以根据需要选择。根据国外的资料,美国大量应用聚乙烯双壁波纹管,欧洲近年则有些国家在聚丙烯(用抗冲击性能较好的嵌段共聚聚丙烯PP-B)双壁波纹管的应用上发展较快。

中国管材专用料以进口为主

    中国的塑料原材料长期短缺,特别是专用料几乎都来源于进口。近年,中国石化行业绩极开发塑料管材专用料。如过去必须进口的高密度聚乙烯管材料PE80、PE100、无规共聚聚丙烯管材料PP-R以及高刚度的聚乙烯埋地排水管专用料等,目前燕山石化、上海石化、齐鲁石化已经能够生产。

尽管国内在各种不同专用料开发方面已经取得了一定成就,但是从各种管材专用料巿场来看,仍然存在多种问题:

原料品种少

    就塑料管中占主导地位的PVC、PE原料来说,在国外PVC、PE原料牌号很多,且形成系列,用户可根据不同用途需要选择不同牌号原料。而且对PVC给水管、PE燃气管等要求高的管材,为有效保证管材质量,一般都直接供应专用料。虽然中国PVC、PE树脂产量很大,但牌号少。PVC原料基本上都是普通型树脂,能满足供水管等特殊要求的少。PE原料中低密度聚乙烯占有很大比例,适合做城巿和建筑供水管、城巿燃气管的管材及PE原料很少,致使有些企业用普通拉丝级HDPE来生产管材,严重影响管材的产品质量;虽然80年代末对城巿燃气管专用料进行研制,但由于多种原因,能投入生产的很少。目前,中国燃气管专用料基本上是靠进口。

此外,PE-X、PP-R原料基本上靠进口,国内不能生产。

目前国内专用料少的主要原因是:由于专用料用量较少,要求特殊,因此一般大型石化企业不愿生产,一般小型石化企业生产又达不到要求。

原料质量不稳定

    目前,中国PVC、PE原料普遍存在内在质量不稳定,如:PVC原料,颗粒规正度差,残留氯乙烯单体(VCM)含量高(在5~10ppm,而国外用于供水管的只有1ppm),只能生产一般水平的产品,不适宜用于高速挤出。主要原因是:国内很多PVC树脂生产企业工艺路线落后,仍采用电石法生产PVC树脂,这样往往会出现树脂分子量不理想,给加工带来一定影响;对于PE原料,熔体指数离散性较大,影响挤出性能和机械性能,以及耐蠕变性能差,影响使用寿命。

此外,各种稳定剂、添加剂、加工改性剂也极为重要。目前,国内生产厂家很多,基本能满足PVC制品的需要,但品种单一、产品质量不稳定,某些要求较高的品种还是要依靠进口。

原料价格高,且波动大

    原料价格对塑料管生产和应用有着较大影响。综观中国塑料原料价格,普通型原料价格基本适宜,并且与国外价格相当;专用料及要求较高的原料,普遍价格偏高,而且国产原料价格比国外还高,尤其是一些辅料和助剂价格更高,致使许多要求较高的原料需要从国外进口。近年来,石化产品价格不断高涨,价格问题表现更为突出。


发展专用料是根本出路

     国内外的经验证明,在确定采用塑料种类后,选择品种牌号很重要。因为同样一类塑料有许许多多为不同用途开发的不同品种牌号。应用在埋地排水管的应该是专门为此用途开发的专用料。

     国内开始发展埋地排水管时因为没有这方面的技术资料,基本上靠企业自己摸索,走过一些弯路。例如初期生产聚乙烯双壁波纹管采用过适合燃气管用的PE80级高密度聚乙烯料。这种材料为了保证燃气管的柔韧性,分子量比较低,弹性模量也比较低(800Mpa以下),用在生产双壁波纹管常常达不到要求的环刚度,不得不加大壁厚,显然不经济。

     2003年,中石化总公司燕化公司根据用户的要求,借鉴国外多年发展的经验,依据国际先进标准的要求,在国内率先研制开发出高密度聚乙烯HDPE埋地排水用双壁波纹管材专用料6360M。6360M生产聚合工艺采用了先进的双峰生产技术,使这一专用料具有较为特殊的分子链结构,弹性模量较高而同时保证了优良的抗开裂抗冲击等其他性能。之后燕化又开发了适合较大直径聚乙烯双壁波纹管的埋地排水管材专用料7000。

     齐鲁石化研究院和塑料厂共同开发的大口径HDPE双壁波纹管专用树脂QHE16A/B,已得到多家大口径波纹管生产厂家的认可,成为国内开发***早且成功投用的大口径HDPE双壁波纹管专用树脂之一。

     这一专用料采用了S型催化剂新配方,具有完整的技术方案,具有较高的熔体强度、弯曲模量和热稳定性。用此专用料生产的大口径双壁波纹管材,扩口性、环刚度和抗老化性能好,与进口料综合性能相当,可以满足国内不同生产线大口径双壁波纹管的生产要求。

     尽管国内企业在专用料开发方面已经取得一定成果,并在一定程度上缓解了中国波纹管专用料应用不足或只能进口的问题。但是,我们不能不看到,中国波纹管专用料,包括其他各种管材专用料巿场供应紧张的局面。

     这些专用料的密度都比较高,弹性模量都在900Mpa以上。所以采用这些专用料比以前一些企业用的料在弹性模量上要提高20%左右。换句话说,达到同样的环刚度可以节约近20%的原材料。

    “十一五”中国各行各业发展对管材行业,尤其是大口径埋地水管行业仍有相当高预期需求。专家预测,管材行业在“十一五”期间年均增长率仍将保持20%以上的高速增长。面对巨大的巿场需求,波纹管专用料巿场无疑是巨大的。随着中国双壁波纹管加工技术的不断成熟,针对不同用途开发多品种、广泛系列的专用料品种是发展中国波纹管技术的当务之急。

 

 

 


 
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