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摘 要：本文阐述聚氯乙烯管材的配方设计和制造技术，常见问题及解决办法，简述了PVC管道的物理性能、技术标准 、质量监测、环保要求等。
关键词：玄武岩 纤维 管材
一、玄武岩纤维及玄武岩纤维管材
1.玄武岩纤维。玄武岩纤维是以天然玄武岩为原料， 首先将其粉碎、在1450℃～1500℃ 环境下熔融，然后用铂铑合金喷丝板拉成纤维，其外型结构类似于玻璃纤维，被誉为是“点石成金”的技术。 能够生产纤维的玄武岩，对其成分有一定的要求。 与玻璃纤维、碳纤维等相比，玄武岩纤维绿色环保、硬度高、耐磨损、耐高低温、耐酸耐碱、抗紫外线性能强、吸湿性低、绝缘性能好、高温过滤性佳、热振稳定性好。
2.玄武岩纤维管材。将玄武岩纤维连续缠绕在一定直径的模具上，同时加入聚合黏接剂当玄武岩管材成型后，将其从模具卸下，即制成了玄武岩纤维管材。 将管材切割成所需的长度，再进行强度及密封性试验。
二、玄武岩纤维管材的优势分析
1.成本低廉。玄武岩纤维管材的原材料为普通的玄武岩，其矿藏在世界各地广泛分布，很多是以山岭的形式存在于地球表面。 和钢铁等金属相比，可以说是“取之不尽，用之不竭”。 生产玄武岩纤维的工艺成熟后，玄武岩纤维管材成本也将远远低于钢铁等金属管材成本。
2.绿色环保。在生产玄武岩纤维过程中， 没有硼和其他碱金属排出，也不向大气排放有害气体，不污染环境。 在特殊环境下，玄武岩纤维还可以降解成土壤母质， 不会对环境造成后续污染，绿色环保。
3.密度小。玄武岩纤维管材的密度只有金属管材的约 1/4 ，可手工装卸和安装，节省大量人力物力。 在俄罗斯，通常铺设直径为297mm 的油气输送管道。 现场实践证明，铺设施工由两个工人手工完成，无需采用笨重的焊接設备，铺设管线 300m/d ，管道铺设期限缩短1/2。
4.有一定的可绕性。玄武岩纤维具有较好的弹性模量、拉伸强度和断裂伸长率。 玄武岩纤维套管及油管能顺利通过小曲率半径的定向井。 玄武岩纤维地面输油管道能轻易绕过障碍物，无须增加转向接头。管线之间的连接采用螺纹连接，可节省成本及施工费用。玄武岩纤维管材与金属、塑料、塑胶有较好兼容性。
5.耐腐蚀性强。玄武岩纤维的成分主要为SiO2、Al2O3等，因此，有很好的化学稳定性和热稳定性。 用玄武岩纤维制成的管材，无须涂敷防锈层以及阴极保护等防腐处理。 玄武岩纤维套管及油管对井内的CO2、H2S 等腐蚀性气体有很好的防护作用，使用寿命长。资料表明，玄武岩纤维地面输油管道在 20℃时，可使用50年，腐蚀程度不超过5%。如中国部分油气田富含H2S 、 CO2等气体，套管腐蚀严重， 现有的解决办法是采用专门的防腐套管，价格昂贵。玄武岩纤维套管有望彻底解决这一问题。
三、玄武岩纤维管材应用前景分析
在俄罗斯，玄武岩纤维管材一部分用于民用领域，如腐蚀性液体输送、热力网管、奶制品输送、饮用水输送等；一部分用于石油领域，包括油气井油管、套管及地面油气输送管道等，进行了相关现场试验，取得了较好的效果。 例如，俄罗斯石油天然气联盟 - 新技术股份有限公司能够生产直径在 20～600mm 、抗压强度达 20MPa 的玄武岩纤维油管及套管，经测井证实（表3），井下玄武岩纤维套管性能良好，并顺利投产。
1.玄武岩矿藏丰富。中国的玄武岩矿藏储量十分丰富。 大致可分为两大区域，一是沿中国东部大陆边缘，数以百计的火山群和火山锥成为环太平洋火山链的一部分；二是位于青藏高原及周边地区的火山群。 实际调查表明，在四川、云南、湖南、黑龙江、辽宁、河北、山西、江苏、安徽、浙江、贵州、新疆、海南岛和台湾地区等省、自治区，都有适合生产玄武岩连续纤维的玄武岩矿藏，充足的原材料为大规模生产玄武岩纤维提供了保障。
2.需求潜力大。中国是油气生产大国，每年要钻探大量的油气井，使用大量的油管及套管，耗费大量的钢材。在中国东部老油区，如大庆油田、胜利油田、华北油田等，油气藏埋藏浅，地层压力低，为玄武岩纤维管材的应用创造了条件。中国西部蕴含着丰富的天然气资源，东部则人口稠密，如果将西部的天然气输送到东部城市，需要大量的地面油气输送管道。
3.具有一定的技术储备。中国的一些研究单位对玄武岩纤维展开研究，基本掌握了生产玄武岩纤维技术，取得了一系列成果。2002年，中国将连续玄武岩纤维及其复合材料列入国家 863 计划；2004年，又将其列入国家级火炬计划、国家科技型中小企业创新基金。目前，已有数家生产玄武岩纤维厂家，从事玄武岩纤维及其复合材料的研发、生产和销售，可提供多种规格的连续玄武岩纤维、超细玄武岩纤维、玄武岩纤维复合材料、玄武岩鳞片、玄武岩纤维制品、玄武岩纤维生产装备及技术等。
四、结语
1. 玄武岩纤维具有绿色环保、重量轻、刚度好、耐腐蚀性强等优点，随着玄武岩纤维制作工艺的进一步完善，玄武岩纤维的应用领域将越来越广阔。
2.俄罗斯的实践证明，用玄武岩纤维制成的油管、套管及地面输油管道，能够满足一部分油气井的需要，玄武岩纤维管材很可能成为未来石油管材的发展方向之一。
3.用玄武岩纤维生产的油管及套管，具有很好的经济效益和社会效益，在中国具有广阔的应用前景，建议加大研发力度。
4.玄武岩纤维的制作工艺还很不成熟。 在抗高压方面，玄武岩纤维生产的油管及套管具有很大的局限性。 因此，在研发玄武岩纤维管材的同时，应尽早确定玄武岩油管及套管的适用范围，包括井深、温度、压力等，并制定相关标准。
参考文献：
[1]李建军，党新安.玄武岩连续纤维成形工艺研究[J].材料科学与工艺 ，2009， 17（2）： 211-214.
[2]Zemtsov A H， Ogaryshev S I. The basalt cellucotton [J]. Status and History， 2003（3）： 124.
[3]胡显奇.我国连续玄武岩纤维的进展及发展建议[J]. 高科技纤维与应用， 2008， 33（6）： 12-18.
[4]石钱华.国外连续玄武岩纤维的发展及其应用[J].玻璃纤维 ， 2003，21（4）： 27-31.
[5]罗益锋.玄武岩纤维在高技术纤维中的定位与研发方向 [J]. 高科技纤维与应用， 2011， 36（2）： 6-8.
[6]尚宝月，杨绍斌.玄武岩纤维聚合物复合材料的研究进展[J]. 化工进展 ， 2011， 30（8）： 1766-1770.
[7]胡显奇，申屠年.连续玄武岩纤维在军工及民用领域的应用[J].高科技纤维与应用， 2005， 30（6）： 7-13.
[8]王明超，张佐光，孙志杰 ，等.连续玄武岩纤维及其复合材料耐腐蚀特性 [J].北京航空航天大学学报，2006，32（10）：1255-1258.
作者简介：黄勇祥（1970.05—）男。籍贯：浙江省淳安。职务：浙江八方电信有限公司通信器材分公司总经理。职称：工程师。学历：本科。浙江工业大学，工商管理。研究方向：通信器材与工程。 褚天生（1982.11—）男。籍贯：浙江宁波。职务：分公司技术主管。学历：本科。温州医学院，信息管理。研究方向：通信器材与工程。祁麟（1987.09—）男。籍贯：湖北襄樊。职务：分公司技术主管。学历：本科。武汉理工大学，电子信息工程。研究方向：通信器材与工程。
关键词：玄武岩 纤维 管材
一、玄武岩纤维及玄武岩纤维管材
1.玄武岩纤维。玄武岩纤维是以天然玄武岩为原料， 首先将其粉碎、在1450℃～1500℃ 环境下熔融，然后用铂铑合金喷丝板拉成纤维，其外型结构类似于玻璃纤维，被誉为是“点石成金”的技术。 能够生产纤维的玄武岩，对其成分有一定的要求。 与玻璃纤维、碳纤维等相比，玄武岩纤维绿色环保、硬度高、耐磨损、耐高低温、耐酸耐碱、抗紫外线性能强、吸湿性低、绝缘性能好、高温过滤性佳、热振稳定性好。
2.玄武岩纤维管材。将玄武岩纤维连续缠绕在一定直径的模具上，同时加入聚合黏接剂当玄武岩管材成型后，将其从模具卸下，即制成了玄武岩纤维管材。 将管材切割成所需的长度，再进行强度及密封性试验。
二、玄武岩纤维管材的优势分析
1.成本低廉。玄武岩纤维管材的原材料为普通的玄武岩，其矿藏在世界各地广泛分布，很多是以山岭的形式存在于地球表面。 和钢铁等金属相比，可以说是“取之不尽，用之不竭”。 生产玄武岩纤维的工艺成熟后，玄武岩纤维管材成本也将远远低于钢铁等金属管材成本。
2.绿色环保。在生产玄武岩纤维过程中， 没有硼和其他碱金属排出，也不向大气排放有害气体，不污染环境。 在特殊环境下，玄武岩纤维还可以降解成土壤母质， 不会对环境造成后续污染，绿色环保。
3.密度小。玄武岩纤维管材的密度只有金属管材的约 1/4 ，可手工装卸和安装，节省大量人力物力。 在俄罗斯，通常铺设直径为297mm 的油气输送管道。 现场实践证明，铺设施工由两个工人手工完成，无需采用笨重的焊接設备，铺设管线 300m/d ，管道铺设期限缩短1/2。
4.有一定的可绕性。玄武岩纤维具有较好的弹性模量、拉伸强度和断裂伸长率。 玄武岩纤维套管及油管能顺利通过小曲率半径的定向井。 玄武岩纤维地面输油管道能轻易绕过障碍物，无须增加转向接头。管线之间的连接采用螺纹连接，可节省成本及施工费用。玄武岩纤维管材与金属、塑料、塑胶有较好兼容性。
5.耐腐蚀性强。玄武岩纤维的成分主要为SiO2、Al2O3等，因此，有很好的化学稳定性和热稳定性。 用玄武岩纤维制成的管材，无须涂敷防锈层以及阴极保护等防腐处理。 玄武岩纤维套管及油管对井内的CO2、H2S 等腐蚀性气体有很好的防护作用，使用寿命长。资料表明，玄武岩纤维地面输油管道在 20℃时，可使用50年，腐蚀程度不超过5%。如中国部分油气田富含H2S 、 CO2等气体，套管腐蚀严重， 现有的解决办法是采用专门的防腐套管，价格昂贵。玄武岩纤维套管有望彻底解决这一问题。
三、玄武岩纤维管材应用前景分析
在俄罗斯，玄武岩纤维管材一部分用于民用领域，如腐蚀性液体输送、热力网管、奶制品输送、饮用水输送等；一部分用于石油领域，包括油气井油管、套管及地面油气输送管道等，进行了相关现场试验，取得了较好的效果。 例如，俄罗斯石油天然气联盟 - 新技术股份有限公司能够生产直径在 20～600mm 、抗压强度达 20MPa 的玄武岩纤维油管及套管，经测井证实（表3），井下玄武岩纤维套管性能良好，并顺利投产。
1.玄武岩矿藏丰富。中国的玄武岩矿藏储量十分丰富。 大致可分为两大区域，一是沿中国东部大陆边缘，数以百计的火山群和火山锥成为环太平洋火山链的一部分；二是位于青藏高原及周边地区的火山群。 实际调查表明，在四川、云南、湖南、黑龙江、辽宁、河北、山西、江苏、安徽、浙江、贵州、新疆、海南岛和台湾地区等省、自治区，都有适合生产玄武岩连续纤维的玄武岩矿藏，充足的原材料为大规模生产玄武岩纤维提供了保障。
2.需求潜力大。中国是油气生产大国，每年要钻探大量的油气井，使用大量的油管及套管，耗费大量的钢材。在中国东部老油区，如大庆油田、胜利油田、华北油田等，油气藏埋藏浅，地层压力低，为玄武岩纤维管材的应用创造了条件。中国西部蕴含着丰富的天然气资源，东部则人口稠密，如果将西部的天然气输送到东部城市，需要大量的地面油气输送管道。
3.具有一定的技术储备。中国的一些研究单位对玄武岩纤维展开研究，基本掌握了生产玄武岩纤维技术，取得了一系列成果。2002年，中国将连续玄武岩纤维及其复合材料列入国家 863 计划；2004年，又将其列入国家级火炬计划、国家科技型中小企业创新基金。目前，已有数家生产玄武岩纤维厂家，从事玄武岩纤维及其复合材料的研发、生产和销售，可提供多种规格的连续玄武岩纤维、超细玄武岩纤维、玄武岩纤维复合材料、玄武岩鳞片、玄武岩纤维制品、玄武岩纤维生产装备及技术等。
四、结语
1. 玄武岩纤维具有绿色环保、重量轻、刚度好、耐腐蚀性强等优点，随着玄武岩纤维制作工艺的进一步完善，玄武岩纤维的应用领域将越来越广阔。
2.俄罗斯的实践证明，用玄武岩纤维制成的油管、套管及地面输油管道，能够满足一部分油气井的需要，玄武岩纤维管材很可能成为未来石油管材的发展方向之一。
3.用玄武岩纤维生产的油管及套管，具有很好的经济效益和社会效益，在中国具有广阔的应用前景，建议加大研发力度。
4.玄武岩纤维的制作工艺还很不成熟。 在抗高压方面，玄武岩纤维生产的油管及套管具有很大的局限性。 因此，在研发玄武岩纤维管材的同时，应尽早确定玄武岩油管及套管的适用范围，包括井深、温度、压力等，并制定相关标准。
参考文献：
[1]李建军，党新安.玄武岩连续纤维成形工艺研究[J].材料科学与工艺 ，2009， 17（2）： 211-214.
[2]Zemtsov A H， Ogaryshev S I. The basalt cellucotton [J]. Status and History， 2003（3）： 124.
[3]胡显奇.我国连续玄武岩纤维的进展及发展建议[J]. 高科技纤维与应用， 2008， 33（6）： 12-18.
[4]石钱华.国外连续玄武岩纤维的发展及其应用[J].玻璃纤维 ， 2003，21（4）： 27-31.
[5]罗益锋.玄武岩纤维在高技术纤维中的定位与研发方向 [J]. 高科技纤维与应用， 2011， 36（2）： 6-8.
[6]尚宝月，杨绍斌.玄武岩纤维聚合物复合材料的研究进展[J]. 化工进展 ， 2011， 30（8）： 1766-1770.
[7]胡显奇，申屠年.连续玄武岩纤维在军工及民用领域的应用[J].高科技纤维与应用， 2005， 30（6）： 7-13.
[8]王明超，张佐光，孙志杰 ，等.连续玄武岩纤维及其复合材料耐腐蚀特性 [J].北京航空航天大学学报，2006，32（10）：1255-1258.
作者简介：黄勇祥（1970.05—）男。籍贯：浙江省淳安。职务：浙江八方电信有限公司通信器材分公司总经理。职称：工程师。学历：本科。浙江工业大学，工商管理。研究方向：通信器材与工程。 褚天生（1982.11—）男。籍贯：浙江宁波。职务：分公司技术主管。学历：本科。温州医学院，信息管理。研究方向：通信器材与工程。祁麟（1987.09—）男。籍贯：湖北襄樊。职务：分公司技术主管。学历：本科。武汉理工大学，电子信息工程。研究方向：通信器材与工程。