我國(guó)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(guó)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(guó)的塑料管道行業(yè)近年來(lái)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(zhǎng)的使用壽命。它屬于無(wú)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)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(lái)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(guò)程中，仍存在一些令人擔(dān)憂的問(wèn)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(wú)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(lái)說(shuō)都具備回收利用的可能性，但各國(guó)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(guò)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兀贌笾粫?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(lái)，以較長(zhǎng)的長(zhǎng)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(guó)城市改水示范單位 —— 南通自來(lái)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(wú)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(guó)各城市開展水表出戶工程的自來(lái)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(lái)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(guò)形變來(lái)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(zhǎng)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(guó)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(wú)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(wú)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(guò)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(zhǎng)斷裂韌性。當(dāng)發(fā)生快速裂紋增長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)破壞的要求，其重要性已經(jīng)超過(guò)了對(duì)長(zhǎng)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(zhǎng)期壽命 — 長(zhǎng)期強(qiáng)度與增大管徑并無(wú)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(zhǎng)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(zhǎng)破壞所決定的許用壓力，總是低于由長(zhǎng)期強(qiáng)度問(wèn)題所決定的許用壓力。這意味著，按照防止快速裂紋增長(zhǎng)破壞的要求確定許用壓力后，長(zhǎng)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(zhǎng)斷裂韌性差的材料將逐漸被市場(chǎng)淘汰，無(wú)論其長(zhǎng)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〈跉W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(guó)目前尚未建立監(jiān)控快速裂紋增長(zhǎng)破壞的試驗(yàn)裝置，并且我國(guó)的塑料壓力管標(biāo)準(zhǔn)都未涉及這一問(wèn)題，這也從側(cè)面反映出我國(guó)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(guò)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(lái)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(guó)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。