增强热塑性塑料管

塑料管类型

国际上的高压增强热塑性塑料管可以分两类。一类以提高抗内压能力为目标。通常是三层结构，内外层是各种热塑性塑料，中间层是增强材料（各种纤维或金属）。

简介

经过半个世纪的持续快速发展，全球的塑料管业已经达到了年产约1600万吨的巨大规模。为了进一步扩大塑料管的市场领域，开拓高新技术产品，近年国内外都在努力探索开发复合热塑性塑料管。目的是通过结合其他材料创新出性能更理想管道。

复合热塑性塑料管的品种很多，其中尤以实现‘增强’为主要目标的最多。因为热塑性塑料的突出缺点是强度和刚度较低。例如，最高等级的HDPE管道专用料PE100的设计应力仅8MPa（可以比较：增强细钢丝的设计应力约在1000MPa）。因此不增强的热塑性塑料管所能够承受的内压和外压有限（一般内压不超过1.6MPa）,而且直径较大时耗费材料很多。

增强热塑性塑料管已经有许多不同的种类，其中一大类的主要目标是通过增强达到能够承受高压；另一大类的主要目标是通过增强减少热塑性塑料的消耗和能够制造更大直径。本文将集中讨论高压增强热塑性塑料管。

最早推动高压增强热塑性塑料管开发是石油和天然气产业。石油和天然气产业是管道的特大用户。过去绝大部分采用的是各种钢管，最突出的问题是腐蚀。随着产业的发展和技术的进步，迫切需要突破传统管道的局限，寻求技术和经济性能更好的新型管道。有趣的是，最先开发和实用的是在海上石油和天然气开采用的挠性管（1967年）。由于挠性管既能保证高强度（抗内压、抗外压、抗疲劳和抗冲击），又抗腐蚀、重量轻、可曲挠、能以很长的盘卷管供应，在海上开采环境下具有非常明显的竞争优势。这种高技术高价值的挠性管已经广泛应用（包括在我国的海上油田中），并且较早就发布了相关的标准和规范（例如美国石油组织API的规范API 17J、17K、17B；国际标准ISO 13628等）。在挠性管成功的带动下，适合在陆地和浅海使用，结构相对简单的增强热塑性塑料管RTP随着发展起来（1998年）。近年来各国开发和生产了不少品种的RTP，和挠性管几乎都采用钢材增强不同，RTP采用的增强材料种类较多（芳纶纤维、聚脂纤维、钢丝、钢带等）。

虽然高压增强热塑性塑料管的主要市场还是在石油和天然气产业，在其他不少应用领域也已经成功应用，如在天然气长途输送管道、海底输水管道、矿山高压管道等。

经过多年蓬勃发展后，我国的塑料管产业已经达到年产332万吨的巨大规模，完成了开创和扩张的初级阶段，迈入要从塑料管大国向塑料管强国转变的新时期。面对日益激烈的竞争，今后只有通过技术创新开拓新市场才能打开新的局面。所以，我们一直在建议国内塑料管业（尤其是领先的企业）不要局限于传统的市场领域，注意发展的新机遇。开发高压增强热塑性塑料管就是非常值得注意的新机遇之一。

技术资料汇编

近年在国际上新发展起来的增强热塑性塑料管RTP具有独特和显著的优点：能够承受很高工作压力，非常耐腐蚀，同时还保持和HDPE管类似的柔韧性，可以连续长几百米甚至几千米的盘管供应。在石油天然气开采，各种高压输送管线等领域已经推广应用，预测发展前景十分广阔。

RTP通常是三层结构。内层是HDPE等热塑性塑料，中间层是由芳纶纤维、钢丝或其他高强度材料构成的增强层，外层是HDPE等热塑性塑料保护层。基本的生产工艺是先挤出热塑性塑料内层管，然后正反交错缠绕芳纶纤维等构成的增强带，最后再挤出覆盖热塑性塑料外保护层。RTP还包括不仅能够承受高内压，同时能够承受高外压，更多层结构的“挠性管Flexible Pipe（简称FP）”。

国内RTP的开发和生产刚起步，深海石油开采等应用的挠性管还依靠进口，这是一个非常值得争取的新市场机遇。

为了促进我国发展增强热塑性塑料管，推动我国塑料管业自主创新开发，北京塑料工业协会张玉川先生在多年调研的基础上编辑了这份“增强热塑性塑料管RTP技术资料汇编2010”。

本汇编包括四部分。

第一部分是国际上近年发表的有关增强热塑性塑料管的重要文献；

包括发表在1998-2008历届国际塑料管会议上的报告等9篇文献，全面介绍了国际上增强热塑性塑料管技术创新的历程，系统论述了增强热塑性塑料管结构设计，材料选择，制造工艺，连接技术和应用方法的理论分析和实践经验。吸收和利用这些成果可以使我国的开发创新从高水平起步。

第二部分是国际上增强热塑性塑料管主流产品的介绍；

这部分汇集了国际上生产增强热塑性塑料管主要企业和产品的资料。包括用芳纶纤维，玻璃纤维，钢带等不同增强材料的各种高压增强热塑性塑料管RTP和海洋开采油气用的多层挠性管。这些成功产品的设计和性能可以作为我们开发的重要参考。

第三部分有对我国增强热塑性塑料管市场需求的分析和对开发创新中关键问题的建议。

发表的三篇论文针对国内开发增强热塑性塑料管中遇到的问题和出现的争议提供了分析意见和参考建议。希望可以帮助国内企业在技术创新中扩宽思路，避免挫折。

第四部分是有关增强热塑性塑料管的国际标准和规范；

这部分有国际标准组织 ISO/TS-18226，德国给水和燃气协会DVGW VP642，美国石油组织API17J，三个标准规范。近年发布的高压输送燃气用增强热塑性塑料管ISO标准和DVGW规范是国际上大量试验研究后的重大成果。掌握这些标准和规范可以帮助我们的增强热塑性塑料管尽快进入国内外市场。增强热塑性塑料管领域最早制定系列规范的是API，完整详细的API 17J是公认的基础标准。

北京塑料工业协会张玉川先生和中国管道商务网长期合作，在许多领先企事业单位的参与和帮助下，近年一直在组织搜寻、收集、翻译、介绍、传播国际塑料管道业的最新发展信息、科技成果和市场经验，特别注意反映国际最高水平的国际会议资料。此汇编只选取了RTP部分主要的资料，欢迎研究开发增强热塑性塑料管的企业与编者及中国管道商务网联系和交流。编者及中国管道商务网愿意尽力做好服务，我们相信增强热塑性塑料管RTP的发展将为我国塑料管业开拓更广阔的市场，带来更繁荣的前景。

谨此向帮助提供资料、参与翻译、支持和帮助本资料汇编出版的企业与专家表示深切的感谢。

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