鋁塑復(fù)合管的應(yīng)用性

鋁塑復(fù)合管的應(yīng)用性摘要：本文介紹了鋁塑復(fù)合管的優(yōu)缺點(diǎn)，及其與各種建筑給水用塑料管材的性能比較。根據(jù)有關(guān)國內(nèi)外信息資料，通過分析對鋁塑管在國內(nèi)應(yīng)用情況及近期市場需求作出了評估。關(guān)鍵詞：鋁塑復(fù)合管年生產(chǎn)能力需求量ApplicationofPolyethyleneAluminumPolyethylentPipeABSTRACTThispapsintroducestheadvantagesanddisadvantagesofP/A/Ppipeandcompareswithvarionswatersupplypipeinthebuildingwithpolyethylenepipematerical.Baseonhomeandabroadinformationsandanalysis,P/A/Ppipeapplicationinourcountryandcurrentmarketingdemand,theauthorcommendsthispipetoreaders.KEYWORDSP/A/PpipeAnnualproductionMarketingdemand在建筑給水和采暖管道上用熱塑性塑料管材替代傳統(tǒng)的鍍鋅鋼管是當(dāng)前國內(nèi)熱門趨勢。工業(yè)部門根據(jù)市場需求，開發(fā)引進(jìn)各種材質(zhì)的塑料管材，其中之一是可用于建筑冷熱水和熱水供暖的高密度聚乙烯(HDPE)和鋁的復(fù)合管，即鋁塑復(fù)合(PE-AL-PE)管。鋁塑復(fù)合管在國內(nèi)發(fā)展很快，目前國內(nèi)已有約85條鋁塑管生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力達(dá)1.5億m，現(xiàn)在投資建造鋁塑管的熱情很高。為此筆者根據(jù)有關(guān)的國內(nèi)外信息資料進(jìn)行了調(diào)查研究，對國內(nèi)鋁塑復(fù)合管的綜合情況、發(fā)展趨勢做出了客觀的評價(jià)，提供相關(guān)人員參考。一、鋁塑復(fù)合管的優(yōu)點(diǎn)及局限性鋁塑復(fù)合管有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有其缺點(diǎn)和局限性。鋁塑復(fù)合管是國外80年代開發(fā)的一種管材，于1995年開始引進(jìn)我國。鋁塑復(fù)合管和其它塑料管道的最大差別是它結(jié)合了塑料和金屬的長處，具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械性能優(yōu)越，耐壓較高；采用交聯(lián)工藝處理的交聯(lián)聚乙烯(PEX)做的鋁塑復(fù)合管，耐溫較高，可以長期在95溫度下使用，可用于建筑內(nèi)部熱水和暖氣管道；抗氣體的滲透；熱膨脹系數(shù)低等。但鋁塑復(fù)合管與其他管材一樣，也有其缺點(diǎn)和局限性，在認(rèn)識(shí)鋁塑復(fù)合管優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也必須注意其在應(yīng)用中的不利因素，例如：鋁塑復(fù)合管的連接不能用熔接和粘接，必須使用專用的金屬管件(國外要求用高強(qiáng)度黃銅鍍鎳)，把鋁塑復(fù)合管套入管件后徑向加壓鎖?。讳X塑復(fù)合管不能回收重做；鋁塑復(fù)合管的直徑范圍限于較小的范圍。目前國內(nèi)生產(chǎn)的最大直徑是62mm，國外也主要用于小直徑；鋁塑復(fù)合管生產(chǎn)的工藝和設(shè)備比較復(fù)雜(譬如鋁塑復(fù)合管要用于熱水時(shí)聚乙烯層還要進(jìn)行交聯(lián)，一般都用二步法)；鋁塑復(fù)合管成本難以降低(不能回收就要加上廢品損失)，鋁塑復(fù)合管的價(jià)格要高于交聯(lián)聚乙烯PEX管(尤其是用一步法生產(chǎn)的PEX管)和三型聚丙烯PP-R管。室內(nèi)供水管道需要比較多的管件，鋁塑復(fù)合管用的金屬管件價(jià)格高于PP-R等用的塑料管件(尤其在較大直徑)。二、各種管材的比較建筑室內(nèi)給水管道的領(lǐng)域內(nèi)有各種材質(zhì)的塑料管材和金屬管材可以應(yīng)用，各有優(yōu)缺點(diǎn)。鋁塑復(fù)合管主要用于建筑冷熱水管和地面輻射采暖。在這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)還有各種材質(zhì)的塑料管，金屬管，金屬塑料復(fù)合管可以應(yīng)用，因?yàn)楦饔袃?yōu)缺點(diǎn)，目前在國外不單是各占一塊市場，而且都在發(fā)展中。國內(nèi)發(fā)展鋁塑復(fù)合管起自要淘汰鍍鋅鋼管，特別是要找到能夠耐熱又不腐蝕的熱水管新材料。公認(rèn)國際標(biāo)準(zhǔn)對熱水管的要求是：在輸送70熱水時(shí)，長期承受1MPa壓力下，可以使用50年(塑料管的特性是使用壽命取決于承受的溫度及壓力，短期使用都可以承受更高溫度和壓力，評價(jià)性能時(shí)必須注意不能只講耐溫或只講耐壓)。近幾十年世界上開發(fā)了多種可以達(dá)到以上要求的塑料熱水管和塑料-金屬熱水管，較常用的有以下幾種：交聯(lián)聚乙烯PEX管；改性聚丙烯PP-R管；鋁塑復(fù)合管；聚丁烯PB管；氯化聚氯乙烯CPVC管；襯塑鋼管和管件及涂塑鋼管和管件，塑復(fù)銅管，襯塑鋁管。以上這些管材(前5種是塑料管，后3種是襯或涂塑的金屬管)以及銅管，不銹鋼管，鋁合金管等金屬管材。都可達(dá)到室內(nèi)熱水管的應(yīng)用要求，都能保證防腐蝕和符合衛(wèi)生要求，都有國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，因此都已在各種工業(yè)民用建筑和住宅工程中采用。下表是根據(jù)調(diào)查結(jié)果簡單比較前5種塑料管的情況：交聯(lián)聚乙烯PEX管改性聚丙烯PP-R管鋁塑復(fù)合管PEX-AL-PEX聚丁烯PB管氯化聚氯乙烯CPVC管長期耐熱又耐壓70，1MPa，50年可以可以可以可以可以壁厚(達(dá)到同要求)較薄較厚較薄最薄較薄衛(wèi)生性能優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)生產(chǎn)工藝和設(shè)備較復(fù)雜較簡單最復(fù)雜較簡單較復(fù)雜回收利用性不能能不能能能連接方法粘合不可不可不可不可可以熱熔接不可可以不可可以不可電熱熔接不可可以不可可以不可擠壓夾緊連接可以可以可以可以不可連接用管件金屬管件PP-R管件金屬管件PB管件CPVC管件熱膨脹系數(shù)/mm(m)-10.150.160.0360.130.06價(jià)格比(直徑32mm以下)*1.11.41.62.52.3阻隔氣體滲透不能不能能不能不能注：1.價(jià)格比的資料中國塑料99-5國內(nèi)建筑給排水塑料管材性能及應(yīng)用初探一文；2.價(jià)格參數(shù)牽涉各種因素，不可能很確切，僅供參考。由以上對比可以看到這5種能夠應(yīng)用于室內(nèi)供冷熱水的塑料管都各有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，鋁塑復(fù)合管唯一獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)是能夠阻隔氣體的滲透，這在應(yīng)用于封閉循環(huán)的熱水系統(tǒng)(如地面鋪熱水管的采暖系統(tǒng))時(shí)是有益的，因?yàn)榭梢苑乐寡鯕獾臐B入避免系統(tǒng)中的氧化腐蝕。其他塑料管也可以用幾種方法來彌補(bǔ)其阻隔氧氣性差的缺點(diǎn)，所以同樣可以應(yīng)用于封閉循環(huán)的熱水系統(tǒng)。除了上述5種塑料管、外襯塑鋼管和管件及涂塑鋼管和管件，塑復(fù)銅管，襯塑鋁管等也可以應(yīng)用于室內(nèi)供冷熱水的領(lǐng)域。這些襯塑或涂塑的金屬管也各自有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。例如襯塑或涂塑鋼管以鍍鋅鋼管為基體，其機(jī)械性能的可靠最容易被用戶信任。所以，目前國內(nèi)外在室內(nèi)供冷熱水的領(lǐng)域內(nèi)上述各種管材實(shí)際上都在被采用，而且都在不斷地改進(jìn)和發(fā)展。鋁塑復(fù)合管在國內(nèi)發(fā)展很快，今后能相應(yīng)的擴(kuò)大市場占有率，但是不能據(jù)此推斷鋁塑復(fù)合管將成為室內(nèi)供水管的主流?？梢灶A(yù)測各種管材爭奪和分占室內(nèi)供水管市場的形勢將長期存在。在室內(nèi)供冷熱水管的領(lǐng)域內(nèi)上述幾種管材國內(nèi)現(xiàn)在都已有生產(chǎn)企業(yè)建立生產(chǎn)線，并投產(chǎn)。鋁塑復(fù)合管的應(yīng)用性:三、國外應(yīng)用情況國外應(yīng)用鋁塑復(fù)合管在增加，但其總量和比例都不很大。相對其他幾種塑料管，鋁塑復(fù)合管是較新的，因?yàn)橛衅涮亻L，國外應(yīng)用的增長率比較高(據(jù)介紹美國1992-1995年遞增率25%以上，德國1993-1995年遞增率23%)。但是應(yīng)用的總量還不是很大。國外在室內(nèi)給水管(包括冷水熱水)領(lǐng)域應(yīng)用各種塑料管的實(shí)際比例據(jù)有關(guān)資料介紹，1994年歐洲室內(nèi)管道安裝長度為12.69億m，其中金屬管占67%，塑料管占33%，到1997年安裝長度增長到16.05億m，而其中金屬占64%，塑料管占36%(5.77億m)。下列各表給出了應(yīng)用情況。1997年歐洲各種建筑室內(nèi)管道統(tǒng)計(jì)(萬m)金屬管銅管/鍍鋅鋼管/不銹鋼管交聯(lián)聚乙烯PEX管改性聚丙烯PP-R管鋁塑復(fù)合管PEX-AL-PEX聚丁烯PB管氯化聚氯乙烯CPVC管用量比例%歐洲室內(nèi)給水管各種材質(zhì)管道用量與預(yù)測(萬m)000PE-X0000PP-C800PE-AL-PE1997年塑料管：%金屬管：%1997年歐洲采暖用各種管材比例銅管鋼管PE-XPE-AL-PEPBPP-C55%23%12%6%3%2%管道長度51300萬m1997年歐洲地面輻射采暖管各種管材用量(萬m)銅管PE-XPP-CPBPE-AL-PE總長度9100(上述各表均引自建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心提供的我國塑料管道生產(chǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀分析研究，1999年5月全國塑料管道推廣應(yīng)用研討會(huì)論文，高立新、王真杰著)據(jù)調(diào)查，在亞洲日本，建筑給水管道上主要采用防腐蝕的金屬管和襯塑或涂塑的鋼管。在歐洲，鋁塑復(fù)合管主要用于建筑冷熱水管和地面輻射采暖。用于地面采暖系統(tǒng)鋁塑復(fù)合管有優(yōu)點(diǎn)：可以任意彎曲，可以連續(xù)很長沒有接頭(產(chǎn)品以盤卷供應(yīng))，可以阻隔氧氣滲透防止采暖系統(tǒng)被腐蝕。上表中歐洲1997年用于地面輻射采暖的鋁塑復(fù)合管為1800萬m，而PEX管為13300萬m，相比之下，PEX管用量大大超過鋁塑管，估計(jì)是受管材價(jià)格的影響。國外鋁塑復(fù)合管基本限于小直徑的室內(nèi)用管，除了供水外有介紹采用鋁塑復(fù)合管做家庭燃?xì)馀涔艿模珱]有查到應(yīng)用量的資料，在美國IAPMO頒布的燃?xì)夤艿腊惭b規(guī)范中，室內(nèi)燃?xì)夤懿辉试S用PE管。因此鋁塑管在室內(nèi)燃?xì)夤艿郎系膽?yīng)用尚待研究論證，目前還不能采用。四、在國內(nèi)推廣應(yīng)用存在的一些問題國內(nèi)應(yīng)用鋁塑復(fù)合管還需要進(jìn)一步做好管道系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)工作。近年來國內(nèi)一些企業(yè)和部門在推廣鋁塑復(fù)合管方面做了大量工作，國內(nèi)鋁塑復(fù)合管發(fā)展很快。尤其是在國內(nèi)能夠自己生產(chǎn)鋁塑復(fù)合管生產(chǎn)線以后，出現(xiàn)了全國各地投資上鋁塑復(fù)合管的熱潮。至今，國內(nèi)生產(chǎn)鋁塑復(fù)合管的生產(chǎn)線已經(jīng)有近百條，設(shè)備年生產(chǎn)能力已超過1.5億m。但是1998年國內(nèi)實(shí)際產(chǎn)量大約只有1200萬m。通過調(diào)查可以認(rèn)為在國內(nèi)推廣應(yīng)用鋁塑復(fù)合管還需要?jiǎng)?chuàng)造相應(yīng)的條件，主要是：*鋁塑復(fù)合管和配套金屬管件的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定。*鋁塑復(fù)合管道做室內(nèi)冷熱供水管道的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收等配套的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范還不完善。目前廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院已編制建筑給水鋁塑復(fù)合管管道工程技術(shù)規(guī)程(CECS標(biāo)準(zhǔn)已報(bào)批)，而暖氣用交聯(lián)聚乙烯等鋁塑復(fù)合管的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)尚未制定。*國外經(jīng)驗(yàn)對鋁塑復(fù)合管用的金屬管件要求很高，我國目前市場用的金屬管件在材料質(zhì)量，表面處理，加工精度上都有差距。例如為防止銅材料可能出現(xiàn)腐蝕和污染，國外要求銅管件表面鍍鎳，而目前我國市場上見到的管件都沒有鍍鎳，因此管件產(chǎn)品的質(zhì)量必須改進(jìn)和提高。*鋁塑復(fù)合管用的材料聚乙烯，膠粘劑，鋁帶國內(nèi)都有生產(chǎn)，但是用戶反映質(zhì)量上都還不夠穩(wěn)定。鋁塑復(fù)合管要用于熱水，聚乙烯層要用交聯(lián)聚乙烯。目前鋁塑復(fù)合管生產(chǎn)線(包括進(jìn)口生產(chǎn)線)絕大部分采用二步法交聯(lián)，所用的特種交聯(lián)聚乙烯原料(已接枝)大都靠進(jìn)口，價(jià)格較高，儲(chǔ)存期只有6個(gè)月。最近國內(nèi)有企業(yè)已開發(fā)出一步法交聯(lián)鋁塑復(fù)合管，但是其工藝和質(zhì)量均須通過實(shí)踐的考驗(yàn)?？傊?，鋁塑復(fù)合管的推廣還需要做很多工作，市場的開拓和成熟是個(gè)逐步的過程。五、應(yīng)用前景建筑物內(nèi)部冷熱水管的總用量應(yīng)通過市場需求客觀分析確定，以使供求基本平衡，避免過多過急投資鋁塑復(fù)合管生產(chǎn)。傳統(tǒng)采用的鍍鋅鋼管早晚要被淘汰，開發(fā)室內(nèi)供水管市場是發(fā)展新管材的歷史性機(jī)遇。但是對于這個(gè)市場的總用量到底有多大，鋁塑復(fù)合管能占其中份額的多少?應(yīng)該對此作實(shí)際的分析和估計(jì)。有1種估算法是每m2新住宅建筑面積用室內(nèi)供水管2m，如果按2000年我國新建住宅30000萬m2(根據(jù)建設(shè)部建設(shè)統(tǒng)計(jì)資料我國1996年完成城市新建房屋竣工面積34527萬m2，其中住宅21580萬m2)。室內(nèi)供水管的總需要量是6億m。假定30%采用各種新型塑料室內(nèi)供水管，則需要1.8億m。如果鋁塑復(fù)合管在其中能占到30%50%，2000年鋁塑復(fù)合管的市場為6000萬m9000萬m左右。相比于已經(jīng)有長期應(yīng)用塑料供水管經(jīng)驗(yàn)的歐洲在1997年應(yīng)用鋁塑復(fù)合管6500萬m的實(shí)績，如果2000年我國鋁塑復(fù)合管的用量達(dá)到或超過6000萬m，將是個(gè)十分可喜的進(jìn)步。但是相比于國內(nèi)已經(jīng)投資形成的鋁塑復(fù)合管生產(chǎn)能力來說，市場需要量和生產(chǎn)能力相差已接近三倍。這種估計(jì)僅針對城市住宅建筑。對大型公共建筑，估計(jì)主要采用銅、不銹鋼等金屬管材，不可能大量應(yīng)用鋁塑管。另外還有農(nóng)村住宅，每年新建的面積亦不少于1億m2，隨著農(nóng)民生活水平的提高，管材應(yīng)用量也將逐步增加，鋁塑管在這方面也有一定市場，但需要一個(gè)過程。但應(yīng)注意的是目前還有很多企業(yè)準(zhǔn)備投資新上鋁塑復(fù)合管，已經(jīng)生產(chǎn)鋁塑復(fù)合管的企業(yè)也在計(jì)劃擴(kuò)大生產(chǎn)能力(大部分企業(yè)在起步時(shí)只上了一條生產(chǎn)線，因?yàn)殇X塑復(fù)合管更換產(chǎn)品規(guī)格時(shí)調(diào)試的廢品損失較大，適合于一條生產(chǎn)線固定生產(chǎn)一個(gè)規(guī)格，一般鋁塑復(fù)合管企業(yè)要有3條以上生產(chǎn)線才能經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行)。國內(nèi)生產(chǎn)鋁塑復(fù)合管生產(chǎn)線的機(jī)械企業(yè)也已經(jīng)有了十幾家，如果按目前的趨勢發(fā)展下去，今后幾年我國生產(chǎn)鋁塑復(fù)合管的企業(yè)將面臨銷售困難的形勢。綜合以上的調(diào)查研究結(jié)果，建議已投資鋁塑復(fù)合管的企業(yè)要完善鋁塑管產(chǎn)品規(guī)格品種，生產(chǎn)配套管件，和用于熱水