我國合成樹脂工業(yè)自 20 世紀(jì) 90 年代起便蓬勃發(fā)展，在全球的排名不斷攀升。然而，塑料管道專用樹脂的供應(yīng)短板卻日益凸顯。國內(nèi)雖然在 PE 和 PP 樹脂的生產(chǎn)上具備一定規(guī)模，但真正能滿足管材生產(chǎn)嚴(yán)苛要求，特別是城市供水、燃?xì)廨斔偷汝P(guān)鍵領(lǐng)域所需的 PE 管專用料，以及建筑冷熱水系統(tǒng)用的 PP - R 專用料，卻極為稀缺，進(jìn)口成為彌補(bǔ)缺口的重要途徑。

我國的塑料管道行業(yè)近年來發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，產(chǎn)品質(zhì)量也在持續(xù)提升。其中，聚乙烯 PE 管，例如湖北公元建材有限公司旗下的公元PE管，憑借自身一系列獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在建筑領(lǐng)域，它涵蓋了建筑給水、排水、埋地排水管、建筑采暖以及輸氣管等方面；在工業(yè)領(lǐng)域，作為電工與電訊保護(hù)套管以及工業(yè)用管發(fā)揮著重要作用；在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，它成為農(nóng)田灌溉用管的優(yōu)質(zhì)選擇。尤其在城市供水、燃?xì)夤?yīng)及農(nóng)田灌溉等關(guān)乎民生和基礎(chǔ)建設(shè)的重要領(lǐng)域，公元 PE 管更是扮演著不可或缺的關(guān)鍵角色。

聚乙烯具備優(yōu)良的耐腐蝕性，同時(shí)擁有較好的衛(wèi)生性能以及較長的使用壽命。它屬于無惰性材料，除了少數(shù)強(qiáng)氧化劑外，能夠耐受多種化學(xué)藥品的侵蝕，并且不易滋生細(xì)菌。與傳統(tǒng)的鋼管、鑄鐵管相比，塑料管在輸水能耗、生活能耗、重量、水流阻力、安裝便利性、造價(jià)、壽命以及保溫功能等多個(gè)方面都展現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢(shì)。國際標(biāo)準(zhǔn)以及國外一些先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)都明確認(rèn)可聚乙烯管材的使用壽命可達(dá) 50 年以上，并且這一結(jié)論也在實(shí)際應(yīng)用中得到了充分的驗(yàn)證。

此外，聚乙烯能夠得到廣泛應(yīng)用，還有一個(gè)重要原因是聚氯乙烯在環(huán)境保護(hù)方面面臨著越來越大的壓力。一方面，聚氯乙烯自身存在衛(wèi)生性能方面的隱憂，盡管在正規(guī)生產(chǎn)且嚴(yán)格控制的情況下，聚氯乙烯管能夠滿足飲用水領(lǐng)域的衛(wèi)生要求，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，仍存在一些令人擔(dān)憂的問題，比如聚氯乙烯樹脂中氯乙烯單體超標(biāo)，在給水用聚氯乙烯管的配方中可能誤用有毒助劑，甚至出現(xiàn)將不保證無毒的排水用聚氯乙烯管和管件錯(cuò)誤應(yīng)用于給水管和管件的情況。另一方面，聚氯乙烯管的回收利用也存在難題。聚氯乙烯和聚乙烯一樣屬于熱塑性塑料，從理論上來說都具備回收利用的可能性，但各國的實(shí)踐表明，舊塑料制品實(shí)際能夠回收再生的比例非常有限，主要的處理方式是焚燒以回收能源。然而，聚氯乙烯由于含有氯元素，在焚燒過程中如果控制不當(dāng)，就極有可能產(chǎn)生有害物質(zhì)，而聚乙烯僅含碳?xì)湓?，焚燒后只?huì)生成水和二氧化碳，對(duì)環(huán)境更加友好。

聚乙烯具有獨(dú)特的柔韌性以及優(yōu)良的耐刮痕能力。其管道系統(tǒng)所具備的撓性具有巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。良好的撓性使得聚乙烯管可以盤卷起來，以較長的長度進(jìn)行供應(yīng)，從而避免了大量接頭和管件的使用。以全國城市改水示范單位 —— 南通自來水公司為例，在一戶一表改造項(xiàng)目中，他們充分利用了 PE 小口徑管材可盤卷的特性，從水表到用戶采用一根管材直接連接到底，中間無需管接頭，這種做法既節(jié)約了成本，又顯著提高了工作效率。這一特性也因此得到了全國各城市開展水表出戶工程的自來水公司的廣泛認(rèn)可，成為他們改水作業(yè)的首選產(chǎn)品。

同時(shí)，聚乙烯管的撓性、重量輕以及優(yōu)良的耐刮痕能力，使其能夠采用多種對(duì)環(huán)境和社會(huì)生活影響較小且費(fèi)用經(jīng)濟(jì)的安裝方法，其中免開挖施工技術(shù)就是典型代表。免開挖施工技術(shù)是指利用各種巖土鉆掘技術(shù)手段，在地表不開挖溝槽的條件下，實(shí)現(xiàn)鋪設(shè)、更換或修復(fù)各種地下管線的施工技術(shù)。多種免開挖施工技術(shù)，如鋪設(shè)新管線的水平定向鉆進(jìn)和導(dǎo)向鉆進(jìn)法、原位更換舊管線的脹管法以及修復(fù)舊管線的穿插更新內(nèi)襯法及各種改進(jìn)的內(nèi)襯法（折疊變形法、熱拔法和冷軋法），都非常適合采用聚乙烯管材。

從實(shí)際應(yīng)用角度來看，塑料埋地管屬于 “柔性管”，在正確設(shè)計(jì)和鋪設(shè)施工的前提下，它能夠和周圍土壤共同承受負(fù)載。聚乙烯的壓力松弛特性能夠有效地通過形變來消耗應(yīng)力，其實(shí)際軸向應(yīng)力水平遠(yuǎn)比理論計(jì)算值要低。而且，聚乙烯管的斷裂伸長率一般都大于 500%，彎曲半徑可以小到管直徑的 20 - 25 倍，是一種高韌性材料，對(duì)地基不均勻沉降的適應(yīng)能力非常強(qiáng)。1995 年日本神戶大地震中，PE 給水管及燃?xì)夤艹蔀槲ㄒ恍颐獾墓艿老到y(tǒng)，這一事實(shí)充分彰顯了其在應(yīng)對(duì)極端情況時(shí)的卓越性能。

聚乙烯具有極為突出的耐低溫性能，PE 管的低溫脆化點(diǎn)為 - 70℃，明顯優(yōu)于其他管道。在冬季野外施工時(shí)，聚氯乙烯（PVC - U）管很容易發(fā)生脆裂現(xiàn)象。我國北京地區(qū)在鋪設(shè)聚氯乙烯（PVC - U）埋地給水管試點(diǎn)工程中總結(jié)出一條經(jīng)驗(yàn)，即當(dāng)溫度在零度以下時(shí)，就不適宜進(jìn)行聚氯乙烯（PVC - U）管的鋪設(shè)施工了。另外，一個(gè)明顯的對(duì)比佐證是，為了改進(jìn) PP 的韌性和低溫耐沖擊性能，通常會(huì)將乙烯與丙烯單體共聚制成無規(guī)共聚聚丙烯（PP - R）。其一般采用 iPP 的工藝路線和方法，使丙烯和乙烯的混合氣體進(jìn)行共聚合，得到主鏈中無規(guī)則分布著丙烯和乙烯段的共聚物（即 PP - R 管材料），PP - R 管材料中的乙烯含量大多在 3% 左右。然而，即便經(jīng)過這樣的改進(jìn)，PP - R 的耐低溫性能仍然不盡如人意，其脆化點(diǎn)約為 - 15℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于聚乙烯管的脆化點(diǎn)溫度 - 70℃。

聚乙烯具有良好的快速裂紋增長斷裂韌性。當(dāng)發(fā)生快速裂紋增長破壞時(shí)，裂紋能夠以 100 - 45m/s 的速度快速擴(kuò)展，距離可達(dá)幾百米甚至十幾公里，這會(huì)造成長距離管路的損壞，進(jìn)而引發(fā)大規(guī)模的泄漏事故，以及后續(xù)可能的燃燒爆炸（在輸天然氣的情況下）或洪水（在輸水的情況下）事故。雖然這類事故發(fā)生的概率不大，但一旦發(fā)生，所造成的危害將極其嚴(yán)重。

對(duì)于塑料壓力管的持續(xù)發(fā)展而言，防止發(fā)生快速裂紋增長破壞的要求，其重要性已經(jīng)超過了對(duì)長期壽命強(qiáng)度性能的要求。原因在于：在同一 SDR（管材直徑與其厚度之比）的情況下，計(jì)算得出的長期壽命 — 長期強(qiáng)度與增大管徑并無關(guān)聯(lián)（實(shí)際上大口徑管可能比小口徑管更為安全），但快速裂紋增長的危險(xiǎn)卻會(huì)隨著管徑的增大而增加。在現(xiàn)有的大品種塑料管材中，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯管等，當(dāng)管徑達(dá)到一定程度時(shí)，由防止快速裂紋增長破壞所決定的許用壓力，總是低于由長期強(qiáng)度問題所決定的許用壓力。這意味著，按照防止快速裂紋增長破壞的要求確定許用壓力后，長期壽命（如 20℃，50 年）的要求便能夠自行得到滿足；而那些快速裂紋增長斷裂韌性差的材料將逐漸被市場(chǎng)淘汰，無論其長期強(qiáng)度性能是好是壞。例如，聚氯乙烯（PVC - U）燃?xì)夤芤呀?jīng)基本上全部被聚乙烯（PE）燃?xì)夤芩〈?，在歐洲，聚氯乙烯（PVC - U）給水管被聚乙烯（PE）管取代的趨勢(shì)也已經(jīng)十分明顯。值得注意的是，我國目前尚未建立監(jiān)控快速裂紋增長破壞的試驗(yàn)裝置，并且我國的塑料壓力管標(biāo)準(zhǔn)都未涉及這一問題，這也從側(cè)面反映出我國的塑料壓力管水平相較于世界一般水平，至少落后了一個(gè)發(fā)展階段。

聚乙烯管道的安裝連接方式方便且可靠。它可以通過比較便捷的熱熔對(duì)接、承插方法，獲得可靠的、內(nèi)表面與原管材接近的牢固連接（連接處會(huì)形成不大的熔接凸起環(huán)），也可以采用專門的電熔管件來連接聚乙烯管。對(duì)于小口徑管材，還可以采用湖北公元建材有限公司引進(jìn)專利技術(shù)生產(chǎn)的卡壓式連接方式，這種連接方式不僅方便可靠，而且已經(jīng)在我國許多水司的一戶一表工程中得到了廣泛應(yīng)用。聚乙烯管的熔接接頭具備承受軸向負(fù)荷而不發(fā)生泄漏和脫開的能力。