PE管和PVC管的性能对比和发展趋势 发布日期:2013-02-16

pe管从研发投放至市场,再到替代upvc管,占领市场,成为大多数管道选择者的不二选择,这是有着根本的原因;首先从pe管的材质特性上来讲,就比其它管材要优质许多;另外,经常市场的检验,市场消费者也从中体验到了pe管的优秀品质。下面从几个方面来分析,pe管相比较于upvc管的性能和应用市场,从而来判断pe管未来的发展前景。

1.两种管材力学性能对比

1.1材料常温下的强度对比

pvc材料短期、长期强度均大大高于pe材料。

1.2最小要求强度(mrs)和安全系数(c)的对比

理论和实际经验都说明,pvc的mrs和安全系数均大大高于pe,即长期使用的强度和安全性均高于pe。从而同为75mm的管材,采用pvc原料比采用pe原料生产的管材壁厚薄得多,这是由于由于pe材料常温下强度和长期强度都不如pvc高,只能通过加大壁厚来增加强度。若取相同壁厚,则pe管达不到使用要求的强度。若取相同的管径,则pvc管材可输水通径较pe管大。反之若要达到同样的输水量,需要直径更大的pe管,其工程费用明显增加。说明pvc材料的较高强度和刚性作为给水管道使用是经济实惠的。

1.3寿命比较

聚氯乙稀(pvc)是极性大分子,较单体氯乙烯(pe)和一些小分子较为稳定,因此比较不容易受环境的影响。但是,现在交联氯乙烯等高分子的出现,将会在这方面有所提高。

2.卫生性能对比

2.1pvc和pe均是环保的材料

两者均可回收再反复利用,是节约资源利于环保的材料。

2.2pvc同pe一样可达到卫生无毒

塑料制品最容易引起人们误会的是所谓“有毒和无毒”的问题。聚氯乙烯可能是这些误会中最深的一种。科学的讲,对塑料制品不存在有毒和无毒分类的问题,而是普通塑料和食品卫生级塑料的问题。事实上,绝大多数塑料都是无毒的,它们可以制造食品包装、医药用品,甚至用于制作人体中的某些骨骼和器官。

聚氯乙烯制品有普通级和食品级之分。食品卫生级的pvc制品,对添加剂中重金属和pvc中氯乙烯单体(vcm)含量方面进行了严格要求。但这并不表示普通级pvc制品有毒,而是不适合用在食品卫生领域。更不是有人认为不能用和不能接触。一般来说,加工pe材料添加剂少,被认为是卫生无毒。而对聚氯乙稀的争议正源于这两方面,下面就做一简单分析。

(1)关于氯乙烯(vcm)单体问题,在生产初期确实存在。然而经过这么多年的努力和提高,其合成工艺日趋完善,国内氯碱企业通过引进国外先进技术设备,改造工艺等方法都能生产出vcm含量低于5mg/kg的卫生级树脂。加之国内大中型加工企业使用先进设备,所以最终产品的 vcm含量肯定不会超过1mg/kg,完全符合食品级要求。

(2)稳定剂的争议主要是重金属含量问题。对给水管道中使用不同稳定剂各国卫生组织有不同规定。至今在仍有许多国家允许使用低铅系列稳定剂。他们认为现代加工设备先进,需添加的稳定剂量小,最终能从管道表面被溶解而渗出的铅非常少,使用时经过最初的冲洗能渗出的铅基本上不存在,完全达到安全的使用范围。世界卫生组织(who)对饮用水总的铅含量的规定是低于0.01mg/l。随着人们生活水平的日益提高,追求高质量的生活水准,卫生无毒也是pvc管道发展的方向。今年来出现了卫生性能更好的有机锡,稀土,钙-锌复合剂等稳定剂体系,使pvc管道系统完全不含铅。1998年国家新颁布了《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》,其规定铅含量低于0.005mg/l(比who的规定还严格)。采用新型卫生级稳定剂生产pvc管道完全能达到该标准要求。

所以只要是通过国家严格要求,认证的企业生产的pvc管道,是没有后顾之忧的。

3.发展概况

自从上海市建委于1998年发布不允许镀锌钢管再作给水管的决定以来,国内众多省市纷纷作出了类似决定。1999年国务院转发建设部等8部委“提高住宅质量若干意见”的联合通知,对此项决定也予以肯定。此后我国给水新型管材迅猛发展,开发引进了各种新型管材。在欧美日等先进工业国pvc、pe给水管得到充分发展,某些文献甚至断言,50mm及以下的给水管,pvc、pe管的使用量要占总量的80%~90%以上。在我国禁止用镀锌钢管后,pvc、pe两种管材也在国内市场占据了很大的份额。

在我国给水管网中应用的塑料管主要是pvc管。pe管应用比较晚,也比较少。近十年来,随着pe管道在欧洲供水行业的发展应用,pe管道才开始受到人们的关注。特别是近来pvc日益受到环保方面的压力,有关pvc管中重金属铅、镉的含量是否超标,这些都让pe管越来越受到人们的关注。而这次,北京在pe管的应用方面走在了全国的前列。北京市从2003年下半年起,供水、供气管网陆续采用环保型聚乙烯(pe管)。广西从2003年起,在新建住宅管道安装中,推广应用已被确认为无毒无污染的给水用聚乙烯(pe管)。

4.pvc、pe管材的现状和发展

从上个世纪80年代初,国家大力推广应用upvc管,并制定了一系列的政策、制度、标准,也积累了不少经验。发展到今天,已经具备了完善的产品标准、检测方法标准及检测手段、施工工程技术规范等,从而统一了产品的规格尺寸和质量指标,实现了产品的互换性。这说明了pvc给水管道的发展已经进入了成熟期,产品质量和施工质量均有了保障,从而保证了pvc给水管道的使用效果。

而给水用pe管材的国际标准(iso4427)直到1996年才正式发布。我国于1999年参照iso4427编写了国家标准gb/t13663,并在2000年发布实施,但至今pe管件的标准、工程技术规范等仍在继续完善之中。这说明国内pe管材质量还未稳定,管材管件配套未完善,因而无法确保生产、施工中的质量。

5.施工技术难度和造价

多年的使用数据表明,upvc的整个施工费用为主要的材料的8%~10%,与pe管材相比,施工费用大体相当。由于pe管的安装较复杂,安装现场要求必须有施工电源,才能熔化接头,技术要求高,且熔化接头的质量要求较高,容易出现操作不当而引起漏水或接头爆管。而pvc管的接头安装方便,安装现场不需要电源,安装方法简单,不需要专门培训就可安装,很少出现漏水或接头爆裂。

6.趋势

综上所述,目前在国内应用的塑料管道仍然是以upvc管为主,是有其历史原因和科学道理的。但是纵观国际上塑料管的应用经验及发展情况,pe管的发展速度明显快于upvc。而人们对于环保和卫生的要求的日趋提高,以及国家的宏观政策和市场环境将刺激pe管材、管件的发展,前景十分广阔,预计在未来几年内的用量将逐步超过upvc管。