PE管從研發(fā)投放至市場，再到替代UPVC管，占領(lǐng)市場，成為大多數(shù)管道選擇者的不二選擇，這是有著根本的原因；首先從PE管的材質(zhì)特性上來講，就比其它管材要優(yōu)質(zhì)許多；另外，經(jīng)常市場的檢驗(yàn)，市場消費(fèi)者也從中體驗(yàn)到了PE管的優(yōu)秀品質(zhì)。下面從幾個(gè)方面來分析，PE管相比較于UPVC管的性能和應(yīng)用市場，從而來判斷PE管未來的發(fā)展前景。
1.兩種管材力學(xué)性能對比
1.1材料常溫下的強(qiáng)度對比
pvc材料短期、長期強(qiáng)度均大大高于PE材料。
1.2最小要求強(qiáng)度(MRS)和安全系數(shù)(C)的對比
理論和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)都說明，pvc的MRS和安全系數(shù)均大大高于PE，即長期使用的強(qiáng)度和安全性均高于PE。從而同為75mm的管材，采用pvc原料比采用PE原料生產(chǎn)的管材壁厚薄得多，這是由于由于PE材料常溫下強(qiáng)度和長期強(qiáng)度都不如pvc高，只能通過加大壁厚來增加強(qiáng)度。若取相同壁厚，則PE管達(dá)不到使用要求的強(qiáng)度。若取相同的管徑，則pvc管材可輸水通徑較PE管大。反之若要達(dá)到同樣的輸水量，需要直徑更大的PE管，其工程費(fèi)用明顯增加。說明pvc材料的較高強(qiáng)度和剛性作為給水管道使用是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的。
1.3壽命比較
聚氯乙稀(pvc)是極性大分子，較單體氯乙烯(PE)和一些小分子較為穩(wěn)定，因此比較不容易受環(huán)境的影響。但是，現(xiàn)在交聯(lián)氯乙烯等高分子的出現(xiàn)，將會在這方面有所提高。
2.衛(wèi)生性能對比
2.1pvc和PE均是環(huán)保的材料
兩者均可回收再反復(fù)利用，是節(jié)約資源利于環(huán)保的材料。
2.2pvc同PE一樣可達(dá)到衛(wèi)生無毒
塑料制品最容易引起人們誤會的是所謂“有毒和無毒”的問題。聚氯乙烯可能是這些誤會中最深的一種�？茖W(xué)的講，對塑料制品不存在有毒和無毒分類的問題，而是普通塑料和食品衛(wèi)生級塑料的問題。事實(shí)上，絕大多數(shù)塑料都是無毒的，它們可以制造食品包裝、醫(yī)藥用品，甚至用于制作人體中的某些骨骼和器官。
聚氯乙烯制品有普通級和食品級之分。食品衛(wèi)生級的pvc制品，對添加劑中重金屬和pvc中氯乙烯單體(vcm)含量方面進(jìn)行了嚴(yán)格要求。但這并不表示普通級pvc制品有毒，而是不適合用在食品衛(wèi)生領(lǐng)域。更不是有人認(rèn)為不能用和不能接觸。一般來說，加工PE材料添加劑少，被認(rèn)為是衛(wèi)生無毒。而對聚氯乙稀的爭議正源于這兩方面，下面就做一簡單分析。
(1)關(guān)于氯乙烯(vcm)單體問題，在生產(chǎn)初期確實(shí)存在。然而經(jīng)過這么多年的努力和提高，其合成工藝日趨完善，國內(nèi)氯堿企業(yè)通過引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，改造工藝等方法都能生產(chǎn)出vcm含量低于5mg/kg的衛(wèi)生級樹脂。加之國內(nèi)大中型加工企業(yè)使用先進(jìn)設(shè)備，所以最終產(chǎn)品的vcm含量肯定不會超過1mg/kg，完全符合食品級要求。
(2)穩(wěn)定劑的爭議主要是重金屬含量問題。對給水管道中使用不同穩(wěn)定劑各國衛(wèi)生組織有不同規(guī)定。至今在仍有許多國家允許使用低鉛系列穩(wěn)定劑。他們認(rèn)為現(xiàn)代加工設(shè)備先進(jìn)，需添加的穩(wěn)定劑量小，最終能從管道表面被溶解而滲出的鉛非常少，使用時(shí)經(jīng)過最初的沖洗能滲出的鉛基本上不存在，完全達(dá)到安全的使用范圍。世界衛(wèi)生組織(WHO)對飲用水總的鉛含量的規(guī)定是低于0.01mg/L。隨著人們生活水平的日益提高，追求高質(zhì)量的生活水準(zhǔn)，衛(wèi)生無毒也是pvc管道發(fā)展的方向。今年來出現(xiàn)了衛(wèi)生性能更好的有機(jī)錫，稀土，鈣－鋅復(fù)合劑等穩(wěn)定劑體系，使pvc管道系統(tǒng)完全不含鉛。1998年國家新頒布了《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料的安全性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，其規(guī)定鉛含量低于0.005mg/L(比WHO的規(guī)定還嚴(yán)格)。采用新型衛(wèi)生級穩(wěn)定劑生產(chǎn)pvc管道完全能達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)要求。
所以只要是通過國家嚴(yán)格要求，認(rèn)證的企業(yè)生產(chǎn)的pvc管道，是沒有后顧之憂的。
3.發(fā)展概況
自從上海市建委于1998年發(fā)布不允許鍍鋅鋼管再作給水管的決定以來，國內(nèi)眾多省市紛紛作出了類似決定。1999年國務(wù)院轉(zhuǎn)發(fā)建設(shè)部等8部委“提高住宅質(zhì)量若干意見”的聯(lián)合通知，對此項(xiàng)決定也予以肯定。此后我國給水新型管材迅猛發(fā)展，開發(fā)引進(jìn)了各種新型管材。在歐美日等先進(jìn)工業(yè)國pvc、PE給水管得到充分發(fā)展，某些文獻(xiàn)甚至斷言，50mm及以下的給水管，pvc、PE管的使用量要占總量的80%～90%以上。在我國禁止用鍍鋅鋼管后，pvc、PE兩種管材也在國內(nèi)市場占據(jù)了很大的份額。
在我國給水管網(wǎng)中應(yīng)用的塑料管主要是pvc管。PE管應(yīng)用比較晚，也比較少。近十年來，隨著PE管道在歐洲供水行業(yè)的發(fā)展應(yīng)用，PE管道才開始受到人們的關(guān)注。特別是近來pvc日益受到環(huán)保方面的壓力，有關(guān)pvc管中重金屬鉛、鎘的含量是否超標(biāo)，這些都讓PE管越來越受到人們的關(guān)注。而這次，北京在PE管的應(yīng)用方面走在了全國的前列。北京市從2003年下半年起，供水、供氣管網(wǎng)陸續(xù)采用環(huán)保型聚乙烯(PE管)。廣西從2003年起，在新建住宅管道安裝中，推廣應(yīng)用已被確認(rèn)為無毒無污染的給水用聚乙烯(PE管)。
4.pvc、PE管材的現(xiàn)狀和發(fā)展
從上個(gè)世紀(jì)80年代初，國家大力推廣應(yīng)用upvc管，并制定了一系列的政策、制度、標(biāo)準(zhǔn)，也積累了不少經(jīng)驗(yàn)。發(fā)展到今天，已經(jīng)具備了完善的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、檢測方法標(biāo)準(zhǔn)及檢測手段、施工工程技術(shù)規(guī)范等，從而統(tǒng)一了產(chǎn)品的規(guī)格尺寸和質(zhì)量指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的互換性。這說明了pvc給水管道的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了成熟期，產(chǎn)品質(zhì)量和施工質(zhì)量均有了保障，從而保證了pvc給水管道的使用效果。
而給水用PE管材的國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO4427)直到1996年才正式發(fā)布。我國于1999年參照ISO4427編寫了國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13663，并在2000年發(fā)布實(shí)施，但至今PE管件的標(biāo)準(zhǔn)、工程技術(shù)規(guī)范等仍在繼續(xù)完善之中。這說明國內(nèi)PE管材質(zhì)量還未穩(wěn)定，管材管件配套未完善，因而無法確保生產(chǎn)、施工中的質(zhì)量。
5.施工技術(shù)難度和造價(jià)
多年的使用數(shù)據(jù)表明，upvc的整個(gè)施工費(fèi)用為主要的材料的8%～10%，與PE管材相比，施工費(fèi)用大體相當(dāng)。由于PE管的安裝較復(fù)雜，安裝現(xiàn)場要求必須有施工電源，才能熔化接頭，技術(shù)要求高，且熔化接頭的質(zhì)量要求較高，容易出現(xiàn)操作不當(dāng)而引起漏水或接頭爆管。而pvc管的接頭安裝方便，安裝現(xiàn)場不需要電源，安裝方法簡單，不需要專門培訓(xùn)就可安裝，很少出現(xiàn)漏水或接頭爆裂。
6.趨勢
綜上所述，目前在國內(nèi)應(yīng)用的塑料管道仍然是以upvc管為主，是有其歷史原因和科學(xué)道理的。但是縱觀國際上塑料管的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)及發(fā)展情況，PE管的發(fā)展速度明顯快于upvc。而人們對于環(huán)保和衛(wèi)生的要求的日趨提高，以及國家的宏觀政策和市場環(huán)境將刺激PE管材、管件的發(fā)展，前景十分廣闊，預(yù)計(jì)在未來幾年內(nèi)的用量將逐步超過upvc管。
PE管的優(yōu)越性
(1)PE管材材質(zhì)無毒，不腐蝕，不結(jié)垢，可有效的提高管網(wǎng)水質(zhì)；PE管道具有良好的耐水錘壓力的能力，與管材一體的熔接接頭及PE管對地下運(yùn)動和端荷載的有效抵抗能力，大大提高供水的安全可靠性。
(2)PE給水管專用材料近幾年來得到很大發(fā)展，PE材料早期得不到發(fā)展的一個(gè)重要原因就是由于其的不經(jīng)濟(jì)性。然而高性能的聚乙烯管材專用料開發(fā)出來之后，增強(qiáng)了PE管的使用優(yōu)勢，擴(kuò)大了PE管的應(yīng)用領(lǐng)域。
(3)PE管具有很好的柔韌性和可熔接性使其鋪設(shè)時(shí)更加方便經(jīng)濟(jì)和更加安全可靠。PE管的鋪設(shè)速度快，損壞費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用低，只要接頭良好就可承受軸向負(fù)荷而不發(fā)生泄漏和脫開。因此在鋪設(shè)時(shí)在接合處和彎曲處不需要進(jìn)行費(fèi)用不小的錨點(diǎn)，支墩，費(fèi)用可降低。PE管道具備獨(dú)特的柔韌性，其斷裂伸長率均超過500%，彎曲半徑可以達(dá)到管道直徑的20～25倍，還有優(yōu)良的耐刮傷痕的能力。因此鋪設(shè)時(shí)很容易移動，彎曲和穿插，適用于非開挖頂管等多種施工方式。而且PE管對于管道基礎(chǔ)的適應(yīng)能力強(qiáng)，一方面對于管基的要求降低，另一方面鋪設(shè)后管基發(fā)生變化，也不容易損壞。
7.結(jié)束語
pvc管在一定時(shí)期內(nèi)，還有一定的市場優(yōu)勢和應(yīng)用優(yōu)勢。但是PE管的發(fā)展最終將迎頭趕上，甚至超越pvc管，這也是大勢所趨。對我們公司來說，在完善使用pvc管的過程當(dāng)中，要不斷提高工藝水平，提高工作效率。另一方面，我們也要學(xué)習(xí)PE管的相關(guān)知識，培養(yǎng)相關(guān)人才，在PE管的推廣應(yīng)用方面，也將不甘落后，取的更加顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
目前市場上PVC管主要是用來作為電力穿線和房地產(chǎn)的雨落水管和室內(nèi)排水，具體產(chǎn)品頁就是PVC電工套管(俗稱PVC穿線管)，PVC排水管，PVC雨水管，而PE管的應(yīng)用就更廣泛，除了市政排水排污，還有非開挖PE拖拉管，電力部門也用PE管做穿線，而在給水上，如目前全國各地的農(nóng)村飲水安全工程中的管材大部分都是PE管。