PVC管材生產(chǎn)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

     硬質(zhì)PVC管材、管件在眾多PVC制品中，在我國呈快速增長之勢，也是各種塑料管道中消費量最大的品種。我國PVC管材經(jīng)過近幾年的宣傳推廣，特別是國家有關(guān)政策的支持，PVC管材生產(chǎn)和應(yīng)用取得了長足發(fā)展，PVC管材產(chǎn)量已占塑料管材總產(chǎn)量的50%以上，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)等許多行業(yè)。

    一、PVC管材發(fā)展情況

    1、PVC管材優(yōu)勢

      在通用樹脂生產(chǎn)中，以PVC樹脂耗乙烯量最低，生產(chǎn)成本也最低。國內(nèi)生產(chǎn)每噸PVC需耗乙烯0.5314噸，而每噸聚乙烯平均耗乙烯1.042噸，國內(nèi)每噸PVC樹脂的乙烯耗量比聚乙烯少消耗約50%。而生產(chǎn)PVC用的原料氯氣，是平衡生產(chǎn)燒堿產(chǎn)生氯氣的重要途徑，燒堿是國民經(jīng)濟必不可少的十分重要原料。另外，從塑料制品角度看，PVC與各種助劑相容性好，在生產(chǎn)管材中可加入大量低廉的填料，使生產(chǎn)成本大大降低。

      PVC管材與金屬管材相比，生產(chǎn)每立方米PVC和生產(chǎn)每立方米鋼及鋁計算，鋼的能耗為316KJ/m3，鋁的能耗是619KJ/m3，PVC的能耗為70KJ/m3，即鋼的能耗是PVC的4.5倍，鋁的能耗是PVC的8.8倍。而生產(chǎn)PVC管的加工能耗也僅為同口徑金屬管材的三分之一。同時由于PVC管壁光滑，不結(jié)腐蝕瘤，輸水效率高，用于輸液可節(jié)電20%左右。

      PVC管材有很好的力學(xué)性能，且具備極好的耐腐蝕性，使用過程中重量輕，安裝方便，不需維護，而使用鋼鐵作公用工程的下水管道，在使用過程中由于易腐蝕，必須經(jīng)常涂敷涂料，維護費用高。一般建筑及公用工程用金屬管道20年左右就更換，而作用加工良好的PVC管道，使用壽命長達50年等。因此，PVC管材是一種生產(chǎn)成本低、強度高，耐腐蝕的良好塑料制品。

      一般來講，在排污、廢水和通風(fēng)管道方面，PVC管道比使用鑄鐵管節(jié)約安裝和勞務(wù)費用約16-37%；作導(dǎo)線管比使用金屬導(dǎo)線套管節(jié)約費用30-33%；而作用氯化聚氯乙烯（PVC）管在冷熱水方面，比使用相同尺寸的銅管節(jié)約費用為23-44%。因此，由于PVC管材的優(yōu)勢，各國均在積極發(fā)展和推廣PVC管材。

    2、PVC管材生產(chǎn)及消費情況

      自八十年代以來，我國先后引進不同型號的PVC管擠壓生產(chǎn)線上千條，涌現(xiàn)出象大連實德、浙江永高、上海湯臣等較大的管材生產(chǎn)廠家。目前，我國UPVC（硬質(zhì)PVC）管材、管件生產(chǎn)廠有600余家，總生產(chǎn)能力110萬噸/年以上，生產(chǎn)規(guī)模在1萬噸/年以上的廠家有30多家，規(guī)模在0.5-1萬噸/年的廠家有60余家，UPVC管材、管件的生產(chǎn)設(shè)備基本上實現(xiàn)了國產(chǎn)化。

    在我國，PVC管較PE管和PP管開發(fā)早，品種多，性能優(yōu)良，使用廣，在市場上占有重要位置。到1999年底，全國塑料管生產(chǎn)線約有2000余條，其中引進設(shè)備約占15%。1999年我國各種塑料管材的生產(chǎn)能力超過165萬噸/年，實際產(chǎn)量100萬噸左右，而其中UPVC管材占50%以上。

    這些年來，在世界PVC的市場應(yīng)用中，以建材市場為最大，且增加速度也最快。近年來美國建材制品一直占其制品總量的60%，西歐為62%，日本為50%，我國比例則不到30%，上升空間很大。在建材制品中，又以管材和異型材為主，包括建筑上下水管，農(nóng)用灌溉管，氣體輸送管，原油輸送管等。

    我國UPVC管生產(chǎn)和應(yīng)用在“九五”期間真正開始得到迅猛的發(fā)展，主要得益于政府的大力支持和社會對UPVC管材的認識。目前我國塑料管的應(yīng)用不僅在數(shù)量上而且在品種和規(guī)格上得到了很大發(fā)展。如UPVC管在一些城市建筑排水應(yīng)用上已達到90%以上，絕大部分UPVC管材企業(yè)這幾年效益十分良好。

    在“十五”期間，塑料管的推廣應(yīng)用主要以UPVC和PE塑料管為主，并大力發(fā)展其它新型塑料管。到2005年，在全國新建、改建、擴建工程中，建筑用排水管道50%采用塑料管，城市排水管道20%采用塑料管，建筑給水、熱水供應(yīng)和供暖管道60%采用塑料管，城市供水管道（Dn400以下）50%采用塑料管，村鎮(zhèn)供水管道60%采用塑料管，城市燃氣管道（中低壓管）50%采用塑料管，建筑電線穿線護套管80%采用塑料管。預(yù)計2005年需求塑料管材約200萬噸以上，其中絕大部分為PVC管材。

         在發(fā)達國家中，PVC管消費量一般占塑料管市場的70-80%，而我國PVC管僅占塑料管的總量的50%左右，我國PVC管的發(fā)展?jié)摿κ志薮?。發(fā)達國家PVC各種管材的消費比例是：供水管占33%，下水管占22.3%，排污管占15.7%，灌溉管占5.2%，煤氣管占0.8%，其它管材占22.7%。其中管件與管材的消費量比約為1：8。        

         在建筑市場上，使用的PVC管材有兩種：一種是耐壓管，一種是無壓管。過去一般使用的鑄鐵管和銅管作為耐壓建材，不僅腐蝕嚴重，而且需要經(jīng)常維護和更換，成本較高。國外建筑上現(xiàn)在廣泛使用耐壓自來水管、熱水供應(yīng)管大多使用PVC管。小口徑PVC管（UPVC管，CPVC管）具有成本低、耐腐蝕、不需經(jīng)常維修和更換等優(yōu)點。而大口徑PVC耐壓管（直徑在100-900mm）替代鑄鐵管、增強小泥管，供水系統(tǒng)流動性好、耐腐蝕、重量低。節(jié)電、水質(zhì)量好。而用PVC芯層發(fā)泡無壓管作為室內(nèi)下水管和雨水系統(tǒng)管，能很好解決室內(nèi)下水管的噪音問題。公用工程排污管用無壓PVC管，具有耐腐蝕，不受硫化氫的侵蝕，使用壽命長，重量輕，安裝費用低，易連接且密封，不易斷裂。此外，建筑用串線管和地下電纜護管也是PVC管材的另一個市場，目前國內(nèi)采用的品種是直擴管、雙壁管和單壁波紋管。

          農(nóng)用管材是PVC應(yīng)用的又一個廣闊領(lǐng)域。我國屬資源缺水國家，目前，我國大多數(shù)農(nóng)田還都采用土渠灌溉，水源浪費十分嚴重。而由于缺水，大量耕地得不到很好灌溉，農(nóng)作物產(chǎn)量低。而用PVC管進行灌溉，可節(jié)水50%左右。而使用PVC固定或半固定灌溉系統(tǒng)種田，不僅節(jié)約水源，而且能提高產(chǎn)量，設(shè)備不腐蝕等優(yōu)點，大大節(jié)約灌噴設(shè)施的造價。目前，我國還沒有一個縣完全實管灌，全國絕大部分地區(qū)對管灌還缺乏基本認識，因此，加大在農(nóng)村PVC管灌的宣傳和推廣力度，其潛力十分巨大。

    3、國內(nèi)目前常用的一些PVC管材

         UPVC管：UPVC管的最大應(yīng)用是建筑業(yè)。目前在全國各省市的自來水管道系統(tǒng)和住宅自來水管上推廣應(yīng)用，在建筑業(yè)上主要用作排水管、雨水管和穿線管。UPVC管具有耐化學(xué)腐蝕，自熄性和阻燃性，耐第化性好，內(nèi)壁光滑，電性能良好，但UPVC管韌性低，線膨脹系數(shù)大，使用溫度范圍窄。開發(fā)UPVC管效益明顯，生產(chǎn)和使用UPVC管比鑄鐵管節(jié)能55-68%，生產(chǎn)和使用UPVC供水管比鍍鋅管節(jié)能62-75%，而且同規(guī)格單位長度的價格只有鍍鋅管的1/2，安裝費用比鍍鋅管低70%，使用1噸UPVC供水管可以代替12噸鑄鐵管，應(yīng)用1噸UPVC波紋管可以節(jié)約25噸鋼材。

          芯層發(fā)泡管：芯層發(fā)泡管是采用三層共擠出工藝生產(chǎn)的內(nèi)外兩層與普通UPVC管相同，中間是相對密度為0.7-0.9低發(fā)泡層的一種新型管材，其環(huán)向剛性是普通UPVC管的8倍，而且在溫度變化時尺穩(wěn)定性好，隔熱性好，特別是發(fā)泡芯層能有交阻隔噪聲傳播，更適用于高層建筑排水系統(tǒng)。發(fā)泡芯層管較實壁管材可節(jié)省原料25%以上，且內(nèi)壁抗壓能力大大提高。而在內(nèi)壁帶有若干凸形螺旋線的芯層發(fā)泡消音管，水沿管內(nèi)壁自由連續(xù)呈螺旋狀流動，在排水管中央形成氣柱，使管內(nèi)壓力降低10%，通用能力提高10倍，排水量增加6倍，噪聲比普通UPVC排水管低30-40db。

         PVC徑向加筋管：生產(chǎn)這種管材采用特殊模具和成型后續(xù)裝置，是一種重型大口徑超強筋環(huán)狀玻紋管材。特點是管外壁上帶有徑向加強筋，能大大提高管材環(huán)剛度和耐壓強度的作用，特別適用于市政工程中的排水。

        雙壁波紋管：雙壁波紋管是同時擠出兩個同心管，再將波紋管外管熔接在內(nèi)壁光滑的銅管上而制成的。具有光滑的內(nèi)壁和波紋狀外壁，質(zhì)輕而強度高，比普通UPVC管可節(jié)省40-60%的原料，主要用作通訊電纜護管、建筑排氣管和農(nóng)用排水管等。

        PVC透時增強管：經(jīng)內(nèi)、外兩層塑料擠出成型而制成，中間夾有合成纖維，柔韌性好，可彎曲。PVC透明管具有較好耐酸、耐堿、耐油、耐老化性能，可取代橡膠管，且價格便宜。廣泛用于氮氣、氧氣、一氧化碳等氣體和水、稀堿、油類等液體的輸送，也可用作熱水器、噴霧器、煤氣灶等的導(dǎo)管。

       CPVC管：CPVC管材是由含氯量高達66%以上的氯化聚氯乙烯加工而得的一種耐熱性好的塑料管材。CPVC管材的耐熱溫度比UPVC管材高30℃以上，而且尺寸穩(wěn)定性提高，線膨脹系數(shù)降低。CPVC管的耐熱、耐老化、耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)良，在沸水中也不變形，可用于熱水、耐腐蝕液體和氣體的輸送。國內(nèi)佑利有限公司生產(chǎn)CPVC管材。

  二、我國PVC發(fā)展存在的問題

    1、生產(chǎn)廠家對PVC樹脂的要求

        對于PVC管材生產(chǎn)，PVC分子量情況、樹脂顆粒形態(tài)、表觀密度、干流動性、塑化性能等都是重要的加工參數(shù)，樹脂的這些特征會直接影響管材性能、質(zhì)量加工效率。目前工業(yè)上生產(chǎn)的普通疏松型PVC樹脂，顆粒形狀欠規(guī)整，表觀密度低，干流動性較差，制約了擠出速率的提高，影響管材制品質(zhì)量；特別是廠家要提高大口徑管材擠出速率情況下，對PVC樹脂有特殊指標(biāo)要求。

        隨著加工技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外直接使用粉料樹脂擠出管材的廠家越來越多。即樹脂干混后不經(jīng)加工成粒料而直接生產(chǎn)出管材，減少加工工序并節(jié)約投資和生產(chǎn)費用。但是，普通疏松型樹脂表觀密度低，流動性差，擠出速率慢，加工中容易產(chǎn)生喂料量不足，使管壁形成砂眼和氣孔，降低管材強度，影響管材質(zhì)量，尤其是近些年大口徑管材開發(fā)和應(yīng)用，要求加工出管壁絕對無氣泡以保證管材使用質(zhì)量，都需要PVC特種樹脂。

        PVC管材用特種樹脂是指顆粒規(guī)整度在0.90以上，孔隙主適當(dāng)，表觀密度比普通型高15%以上，且干流動性好，易于塑化，熔體流動性好，能滿足如大口徑管材等高速擠出要求，提高擠出機生產(chǎn)能力的PVC樹脂。國外生產(chǎn)PVC管材已很普遍采用這種樹脂。而國內(nèi)這種樹脂仍處于開發(fā)應(yīng)用初步階段，天津化工廠、東蘇北方氯堿公司、北京化工二廠已相繼研制出特種樹脂，雖表觀密度確有提高，但VCM存在殘留量大，其它指標(biāo)仍離加工用要求有差距，特別與國外專用樹脂相比有限大距離，應(yīng)用尚有很大難度。因此，國內(nèi)PVC生產(chǎn)廠和研究單位，應(yīng)加大PVC管材用專用樹脂的開發(fā)力度，滿足管材加工廠的實際需要，對提高自身競爭力也大有好處。

       另外，對于CPVC管材生產(chǎn)發(fā)展，目前存在原料缺乏，國內(nèi)生產(chǎn)CPVC產(chǎn)品基本上是涂料型的，而用于管村加工的CPVC原料特別缺乏，今后應(yīng)加快開發(fā)，促進國內(nèi)CPVC管材加工和應(yīng)用發(fā)展。

    2、國內(nèi)PVC管材加工存在的問題

         PVC管材在我國建筑、農(nóng)業(yè)、電力、通訊市場有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α５悄壳拔覈鳳VC管材加工企業(yè)良莠不齊，質(zhì)量較差的管材常常混跡于PVC管材銷售市場，損害了PVC管材的形象，影響PVC管材的推廣力度。同時我國PVC管材加工企業(yè)對產(chǎn)品的分類標(biāo)準(zhǔn)還很不完善，一些小的PVC管材加工企業(yè)缺乏專業(yè)的技術(shù)人員，對PVC粉料選擇、管材配方把握上還很不到位，不能根據(jù)市場需要變化生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。有些企業(yè)生產(chǎn)出的如上水管存在VCM超標(biāo)等不符合衛(wèi)生要求現(xiàn)象沒有引起足夠重視，隨著我國對人民生活生命質(zhì)量的逐步高度重視，這部分企業(yè)將會面臨越來越大的壓力。一些企業(yè)只重視生產(chǎn)，不重視對產(chǎn)品銷后服務(wù)如正確安裝使用的指導(dǎo)，會使PVC管材壽命縮短，也會影響社會對PVC管材的認知程度和推廣應(yīng)用積極性。

        在新品種PVC管材開發(fā)力度上，也顯得明顯不足。相當(dāng)一部分PVC管材加工企業(yè)只滿足現(xiàn)有品種和質(zhì)量生產(chǎn)，不具備開展不同用途新品種開發(fā)積極性，質(zhì)量也總是停留在現(xiàn)有水平上而沒進一步提高的明確打算。如CPVC管材，目前國內(nèi)除一家外資佑利公司能生產(chǎn)CPVC管材，還沒有第二家能生產(chǎn)CPVC管材，而CPVC管在建筑、化工、化纖等許多行業(yè)都有潛在的巨大市場需求，也存在巨大的企業(yè)發(fā)展商機。再如國內(nèi)許多企業(yè)生產(chǎn)的PVC管材往往只能適用于某一地區(qū)的使用，而沒有針對氣溫不同地區(qū)開發(fā)出不同種類的管材，以提高企業(yè)市場應(yīng)變能力等。

        在PVC管材加工設(shè)備上，我國與國外相比，仍存在很大差距。盡管管材加工設(shè)備這幾年國產(chǎn)化水平有很大提高，但在性能指標(biāo)以及特種管材加工設(shè)備上極存在一定程度上的缺陷，跟不上國內(nèi)市場發(fā)展要求，極需進一步完善開發(fā)。

    3、PVC管材市場仍需加強開拓

       近年來，我國PVC管材市場盡管有了迅猛發(fā)展，但與發(fā)達國家相比，仍存在很大差距。國內(nèi)大城市建筑和公用工程方面PVC管材應(yīng)用已有了很大發(fā)展，但在中小城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)，PVC管材應(yīng)用比例仍很低，人們的第一選擇仍往往是金屬管材，因此在這些地方加快市場宣傳開拓力度是十分必要的，是潛在的更為巨大的PVC管材市場，措施到位將會大大增加我國PVC管材應(yīng)用量。

       農(nóng)用PVC管材也是一個巨大市場，我國是個農(nóng)業(yè)大國，傳統(tǒng)的土渠灌溉不利農(nóng)作物高產(chǎn)和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。全國農(nóng)村實行管溉取代土渠灌溉，不僅能大大提高產(chǎn)量，節(jié)約用地，而且水節(jié)約率可達到50%左右，這對于缺水大國來說是十分重要的。而且根據(jù)測算，管灌7000萬畝土地，可相當(dāng)于土渠灌溉節(jié)約耕地3860萬畝，全國有7億畝土地以上，全部實行管灌效益十分巨大。目前全國還沒有一個全部實行管灌的縣，因此PVC管材在農(nóng)村農(nóng)田的應(yīng)用潛力十分巨大，值得大力推廣。