矿用PVC管材市场前景分析

王西能（宜宾天原集团技术中心，四川宜宾，640044）
〖关键词〗煤矿　抗静电 高抗冲 PVC管材
〖摘要〗从国家相关产业政策以及对煤矿企业的需求调研，探讨了矿用PVC管道的应用前景。并从矿用PVC管道的国家标准方面讨论了目前市场上几种矿用PVC管道的生产技术。
长期以来煤矿企业一直采用铸铁管道进行瓦斯抽排、通风、泥浆输送，但由于铸铁管道存在笨重、易腐蚀、成本高等缺陷，聚乙烯加工企业成功开发了具有抗静电、阻燃的矿用PE管材，短时间内在煤矿企业得到广泛应用，取代了传统的铸铁管道。矿用PVC管材是近几年开发出来的一种全新的品种，具有许多PE管道不可比拟的优势，如价廉、阻燃性能更好、耐腐蚀性能更好、抗冲性能更好，越来越受到煤矿企业的青睐。
　　煤炭是我国的*一能源，在一次性能源中约占70％，煤炭产业对保持国民经济的持续快速发展和我国能源安全具有极为重要的地位。但近年来，生产安全成为煤矿行业的突出问题,直接影响到我国煤炭产业健康和可持续发展，这一严峻的问题引起了党和国家的高度重视。国家煤矿安全监察局安全监察司司长宋元明撰文指出：“瓦斯事故比例高，人员伤亡大，在特大事故中80％以上是瓦斯事故，每年因瓦斯事故造成的死亡人数约2000人，占事故总死亡人数的近1/3。因此，瓦斯事故是我们工作的重中之重。”（《中国煤层气》,2(4),3 (2005)）。据国家发改委和统计局的数据，2006年上半年煤炭行业投资同比增长81．7％，在各行业固定资产投资中表现相当突出。但仅2006年7、8两个月，全国煤矿事故死亡就达1062人。
　　我国90％的煤矿是井下开采，地下作业较地面作业有许多不安全因素，煤尘、瓦斯、火、水、冒顶等时时刻刻都在威胁着井下安全。五大灾害中*为严重的是瓦斯，严重时会给矿井毁灭性打击。瓦斯浓度超标，可导致火灾、爆炸。瓦斯、煤尘、火灾三类事故互为因果关系，相互间都会扩大灾害的程度与范围。因此，及时抽排瓦斯是减少煤矿安全事故的必要措施，瓦斯抽排管是煤矿开采的必须消费品。
　　长期以来，我国煤矿用瓦斯抽排管主要有金属材料、玻璃钢材料和高分子材料等，目前仍以金属钢管为主。在煤矿行业使用钢管具有明显的缺陷：重量大、安装不方便；在煤矿的高湿度和腐蚀性气体环境下钢材很容易被腐蚀，使用寿命较短；钢管内壁容易被腐蚀、结垢，增大气体流动阻力，降低瓦斯气体抽排能力，因此人们一直在寻求钢管的替代品。在一定时期内，玻璃钢管曾在煤矿瓦斯抽排领域的一定范围内得到了应用，但由于不耐冲击、接头多、易泄露，产品综合性能差，现在在煤矿瓦斯抽排管方面现已很少使用。在2005年前后，国家出台了MT558.1—2005和MT558.2—2005两个高分子材料瓦斯抽排管的技术指标，为高分子材料在煤矿瓦斯抽排管领域的应用提供了法律依据。
　　 2007年我国产煤约30亿吨，近年来全国煤产量以约每年的15％速度增加。以平均每吨产煤消费2.5元矿用管计算（其中瓦斯抽排管消费为1.08元,其它为水管、泥浆管、风筒等），2007年我国煤矿行业消费矿用管高达75亿元。其中三分之二以上的仍是金属钢管，其他主要为塑料管材。与金属钢管对比，塑料瓦斯抽排管耐腐蚀性能好，在煤矿上使用寿命为金属管材的3倍以上，重量仅为钢管的三分之一以内；而相同管径的塑料管材的瓦斯抽排能力比金属钢管高40％左右。因此煤矿行业中塑料管材全面取代钢管是必然的发展趋势。近几年是塑料管道替代钢管的高峰期，如果在5年内全部替代，每年需求量将达到32万吨，煤矿不断开采，通风管道也在不断的延伸，预计每年新增加管道7万吨（按每年的15％增加速度计），通风管道属于煤炭行业的消费品，每年正常消耗约34万吨。预计未来几年是矿用塑料管需求的高峰期，每年总需求量将达到60-70万吨。
由于MT558.2—2005所规定的聚氯乙烯矿用管的技术指标高，研发难度大，因此市面上尚未见到整体阻燃抗静电聚氯乙烯矿用管材。矿用PVC管材执行标准：MT558.2-2005
材料表面电阻<1.0×106 Ω·cm;
材料有焰燃烧时间<3S;
材料无焰燃烧时间<20 S;
材料拉伸强度>35 MPa;
　　　　　　制得管材的2/3压缩扁平：不破

国家矿用产品安全标志中心公布数据，2007年全国共有10家企业取得了矿用PVC管生产许可证书，其中有5家企业属于煤矿下属企业，生产规模小（约3000吨/年）属于自给自足的生产方式。其它厂家生产规模也较小，2007年国内总产量不到10万吨。各生产厂家采用的生产技术与工艺也不尽相同，目前市场上的矿用PVC管道主要生产技术有以下几类：
　　 1、采用“三层共挤工艺”：管道内外层采用1毫米厚度的抗静电阻燃PVC，中心骨架层全部采用PVC。采用这种工艺复合强度高，共挤层厚度易于调整，制造成本大幅降低。该工艺技术难点在于设备投资较大并且模具需要专用模具。
　　2、采用“双层涂敷工艺”：在管道内外层涂敷导电剂，生产工艺简单，生产成本极低，但安全性能差，在采矿作业中可用于一次性的“尾抽”管上使用。
3、采用“金属增强层复合工艺”：面层为聚氯乙烯而芯层为金属增强层的复合管材。

　　 结论：煤炭是我国主要的资源，按照现在的开采速度可持续开采100年以上，2007年我国产煤约30亿吨，近年来全国煤产量以约每年的15％速度增加。根据测算：每产1吨煤将消耗瓦斯抽排管1.08元计算，2007年我国煤矿行业消费瓦斯抽排管高达30亿元，折合管道消耗约34万吨。
　　 矿用PVC管道由于其生产成本较低，阻燃性能优越、抗冲击性能优越，因此具有很大的市场竞争优势。