地下综合管廊用MMT电力通信管材的开发

文章导读

本文论述了一种地下综合管廊用MMT电力通信管材，是以聚氯乙烯为主要原材料，通过配方改进、模具设计、混料工艺调整、生产设备改进、生产工艺完善等手段，以解决目前应用于电力和通信管的聚氯乙烯管材存在的强度相对较低、韧性相对较差、耐高温性能不好、且抗冲击性能欠佳不能满足施工需要的问题。与聚乙烯管材相比，该管材因弹性模量较大，故有着较好的强度和抗冲击性能，与聚丙烯管材相比，该管材有着较好的耐低温脆性和抗压强度。

关键词：塑料管道，生产工艺，施工。

前言

随着国家对电力行业的大力发展，目前市场上采用塑料类电力管越来越多，特别是开挖型电力管道的铺设方式，大部分采用聚氯乙烯材料的电力管，而聚氯乙烯材料所生产的管材的质量主要取决于材料的配方体系和配方成本。传统的聚氯乙烯管材，在大部分的配方体系中，相对其他的塑料管道成本较低，质量较差，再加上行业的恶性竞争，产品质量大部分不能满足施工和运用的需要，特别是对于要求较高的电力工程，目前市场上的绝大多数聚氯乙烯产品不能满足施工和运用的要求。为此，本人在给水用聚氯乙烯配方的体系中，寻找较合理的配方体系，并根据电力管的性能需要，研发新的聚氯乙烯配方体系，并对其命名为新型地下综合管廊用MMT电力通信聚氯乙烯管材，以满足要求较高的电力管系统的需求。而该管材在不同的使用领域有着不同的优势。与传统的聚氯乙烯电力管相比，该管材具有超强的韧性、抗压性和耐温性，与聚乙烯电力管材相比，因弹性模量较大，故有着较好的强度和抗冲击性能。与MPP管材相比，有着较好的耐低温脆性和抗压强度。新型地下综合管廊用MMT电力通信聚氯乙烯管材施工范围广泛，适用能力强，使用寿命能达到50年以上，同一规格和等级的管材成本相对较低。能弥补或者提高目前开挖类管材的物理力学性能。此管材的发明为电力电缆管材的发展提供了较好的方向。

地下管廊用MMT管材的优点

3.1产品性能的优点

吸取国内领先的给水用改性氯化聚氯乙烯（M-PVC）配方体系，并结合电力管系统的物理性能，研发一种超强度、超韧性、耐高温、抗冲击、耐腐蚀、环保节能型的新型电力管材，以达到电力系统管材不同用途使用时所需的功能。

地下综合管廊用MMT电力通信聚氯乙烯管材的维卡软化温度达到120℃以上，超过行业标准要求的93℃。其抗冲击性能强度为行业标准要求的5倍以上。在埋深0.7米的情况下，载重10吨的重物，管材不变形不破裂。直接在管材本体上载重10吨重物，管材出现变形但不破裂。管材具有较高的抗冲击性和耐低温性，在-5℃的环境中不显示脆性，在-15℃的环境中可正常使用，可以替代钢管在通信行业中使用。在我国的东北地区也有较大的市场。

3.2产品生产和市场竞争的优点

在地下综合管廊用MMT电力通信聚氯乙烯管材配方体系中加入性能更优的加工助剂、稳定剂、抗冲剂、增塑剂等，以满足加工较难的聚氯乙烯材料。解决了传统聚氯乙烯电力通信管材目前存在的低温脆性、抗冲击性等问题，由使用温度范围从0℃～50℃扩大到-20℃～70℃。利用给水用改性硬质聚氯乙烯配方体系中各自材料的优点，综合提高产品的物理力学性能，使管材在安装施工时更加的方便、可靠。在生产成本上与质量相当的聚烯烃类管材相比，同一规格和等级的管材降低20%～30%，更能提高市场竞争力。管材密度是钢管的1/4～1/6，具有轻质高强，运输安装方便的特性，比钢管可节省运输安装服务费30%～50%，价格为钢管的70～80%。

3.3地下综合管廊用MMT电力通信管材与其他产品的对比

该管材是一种地下综合管廊用MMT电力通信、耐冲击、耐腐蚀、耐老化、环保型、节能型的新型管材。埋深0.1米,载重15吨～50吨的汽车也只能把MMT管材压变形，而管材不破裂；埋深0.5米～1.0米，载重15吨～50吨的汽车压过，管材不变形不破裂；即使直接用15吨的货车在水泥地面上压过管材，管材也不破裂；即使在零下15度的低温环境下，MMT管材也不会变脆，也具有较好的柔韧性与刚性。MMT管材与传统的钢管、PE管、UPVC管材、玻璃钢管相比具有如下优点:

3.3.1与钢管相比具有的优势

a)比重：MMT管材密度是钢管的1/5～1/7，具有轻质高强，运输安装方便的特性，比钢管可节省运输安装服务费30%～50%，价格为钢管的70%～80%。

b）使用寿命：MMT管材耐氧化使用寿命是钢管的2倍～3倍，使用寿命超过50年，而钢管不耐酸、不耐碱、不耐盐、易氧化、使用寿命短。

c）绝缘效果：MMT管材绝缘效果好，而钢管不具有绝缘性能。

d）低温使用：MMT管材具有很高的抗冲性能和很好的刚性，即使在零下15℃环境中不显示脆性，可以代替钢管使用在通信行业。

3.3.2与PE管材相比具有的优势

a）占用空间：MMT管材每根8米～12米不需要回直，PE管材盘卷安装需要回直，占用很大的安装空间，影响周围环境。

b）接头连接：MMT管材采用胶粘或者机械铆钉连接，内壁无凸出溢边，也不需要冷却，安装时对周边环境影响较少。PE管每根之间采用热熔焊接，需要冷却时间，影响安装效率，同时每根管材焊接时内壁有溢边，在拉线时形成阻力，影响拉线。

c）抗氧化和阻燃性：MMT管材与PE管相比，抗氧化与阻燃性能比PE管好，使用寿命比PE管更长,而PE管材易燃烧，不利于防火安全。

d）环刚度：MMT管材同样壁厚环刚度比PE高20%～50%，满足同样使用，比PE管材每米可降低采购成本2元/m～5元/m。

e）拉伸强度：MMT管材的拉伸强度是HDPE管材的2倍。

3.3.3与UPVC管材相比具有的优势

a）抗冲强度：MMT管材与传统UPVC管材相比，0度或者常温下抗冲强度为UPVC管材的6倍～15倍。

b）拉伸强度：MMT管材拉伸强度比UPVC排水给水管材标准高8Mpa～10Mpa。

c）低温使用：MMT管材可耐零下15度的低温，即使在零下15度，其抗冲性能也比UPVC管材在0度时高4倍～6倍。

42.5吨货车整车碾压实验

16吨货车整车碾压实验

3.3.4与玻璃钢管相比具有的优势

a）内壁光滑：MMT管材内壁比玻璃钢管光滑，拉线时不损伤电线，阻力小。

b）抗冲强度及柔韧性：MMT管材抗冲强度柔韧性优于玻璃钢管。

c）耐老化：MMT管材耐老化优于玻璃钢管，长期使用不分层，不受酸碱盐土质影响。

d）环保：MMT管材不污染土地与环境，属于环保产品，玻璃钢管长期使用对环境污染严重，

e）密封性：MMT管材采用管材圆面与管材内壁胶粘分子连结，或者非开挖采用粘胶加铆钉连接，密封效果比玻璃钢管好。

该产品吸取国内领先的给水用改性氯化聚氯乙烯（M-PVC）配方体系，并结合电力管系统的物理性能，研发一种能非开挖施工、超强度、超韧性、耐高温、抗冲击、耐腐蚀、环保节能型的新型电力管材，以达到电力系统管材高要求用途使用时所需的功能。在新型地下综合管廊用MMT电力通信聚氯乙烯管材配方体系中加入性能更优的加工助剂、稳定剂、抗冲剂、增塑剂等，以满足加工较难的聚氯乙烯材料。该管材的维卡软化温度达到105℃以上，超过行业标准要求的93℃。其抗冲击性能强度为行业标准要求的2倍以上。

该管材可采用螺旋接头的形式，对管材进行非开挖施工操作，打破了国内PVC材质的产品不能非开挖作业的传统。产品的综合性能远超于国内行业产品标准的性能，提升了电力管道的产品质量，为高端电力管道行业作出贡献。