在管材领域，塑料管的出现则彻底改变了传统金属与水泥管材一统天下的格局。传统上，人们依赖铸铁管、镀锌钢管、混凝土管等。这些材料虽然坚固，但普遍存在易锈蚀、结垢、重量大、接头易泄漏等问题，不仅影响输送介质的质量，其维护成本和有效使用寿命也面临严峻挑战。而塑料管材具有质轻、耐腐蚀、易于加工、能耗低等先天优势并且卫生性能优异能满足国家饮用水卫生标准要求，比一般传统的金属管和水泥管材更好。塑料管材大规模的应用极大地降低了工程成本，提高了施工效率，并为水资源的清洁输送提供了可靠的保障。
随着化学工业的进步，市场上涌现出多种塑料管材，如PVC-U（硬聚氯乙烯）、PP-R（无规共聚聚丙烯）、PE（聚乙烯）等。它们在不同的应用场景中各展所长。其中，PVC-U管材因其成熟的工艺、优异的性价比和全面的性能，在自来水、农业、建筑、市政、园林绿化、工业工厂、节能环保等领域被广泛应用并占据了主导地位，目前已成为全球产量和消费量最大的塑料管材品种。
那么，今天我们就以产量和消费量最大的PVC-U管材为例为大家介绍一下它的发展应用和使用寿命等相关内容。首先我们先来了解一下PVC-U管材的发展史，PVC-U管材的应用始于第二次世界大战之后40年代，由欧洲、美国、日本等工业国家相继开发推广，被广泛应用，台湾地区自1958年开始应用迄今亦有近70年的历史。那么PVC-U管材，它的使用寿命到底有多久呢？
在原材料方面，PVC-U管系一种高分子化合物，其分子含有极性基氯，因此在化学上甚为稳定，而具有优异的耐腐蚀与耐药品性。同时PVC-U管材中因添加炭黑，可以通过吸收和反射紫外线，降低光氧化对PVC材料的损害，延缓老化、开裂和变色。炭黑因具有抗臭氧和热稳定性作用，可增强材料在户外环境中的耐久性。其次PVC-U管材中添加稳定剂，除了可改善PVC材料的热稳定性，防止其在加工或使用过程中因高温导致的热分解外，同时还能有效抵抗阳光直射和高温老化，保证了PVC-U管材经久耐用。
在物理和力学性能方面，PVC-U管的使用寿命，主要体现于它长时间的抗拉强度（即持久性强度，如附图）。PVC-U管材之强度虽然随时间而减低，但其减低率亦随时间之增加而变缓慢，约至1000小时以后则几乎不再减低，此强度是PVC-U管材的长时间强度，或持久性强度，为一般工程设计之依据。合格的PVC-U管埋设于地下，因不会腐蚀，亦不锈、不烂，故使用寿命国际公认可达50年以上，实际上仍能超出此年限很多，堪称是一种半永久性的管材。PVC-U管材长时间负荷后的抗拉强度变化曲线如下图所示：
▲抗拉强度与负荷时间的关系
合格的PVC-U管材其使用寿命可达50年以上，除有以上理论依据外，在实际的应用当中也已有成功的案例。例如台湾台塑集团自1958年开始生产管材，至今已有近70年的历史。挖掘出最早施工的产品，经检验其各项性能，在原固有性能95%以上，目前最早安装的管材距今早已超过50年，仍在正常使用中。虽然我们国内发展PVC-U管材相对较晚，但也有很多埋地使用超过30年的成功案例。以华亚东营塑胶有限公司为例，该公司成立于1994年，是国内生产PVC-U管材最早和经营时间最长的企业之一。该公司PVC-U管材使用近30年的成功案例有很多，在这里给大家分享几个成功案例。第一个是秦皇岛自来水工程项目，该项目于1998年施工，采用华亚东营公司生产的200mmX11.9mmX6米给水管，目前仍在正常使用中。第二个是1998年济南遥墙机场飞行区消防管线建设项目，采用华亚东营公司生产的75~315PVC给水管约3.6万米，至今使用也有近30年。后来该机场扩建时，机场建设指挥部挖掘出最早安装的管材至实验室进行检验，发现各项性能指标基本没有变化，管材安全可靠仍可继续使用，得到了用户的认可，因此机场后来扩建所用新管线与老管线进行了连接并继续使用至今。
▲华亚东营公司1998年生产的PVC-U管材
应用秦皇岛自来水案例，目前仍在正常使用中
今年10月份，中国塑料行业代表团至荷兰阿培尔顿的KIWA检测研究院参观交流时，他们在现场发现1970年生产和使用后的PVC-U管材经过检测，至今产品性能几乎没有变化。其中有一根PVC-U管材被生长的树根挤扁仍可继续安全承压，充分说明优质合格的PVC-U管材具有优异的机械强度，有良好的抗内压和抗外压能力，可以长期使用。
▲中国塑料加工工业协会王占杰理事长带团参观交流
▲1970年荷兰生产的PVC-U给水管材
在实验室检测方面：华亚东营塑胶有限公司也通过耐侯试验机对管材耐候性进行检测，设备内有8条紫外线灯管，配合50℃蒸气来模仿大自然的环境条件；产品放置实验机内1小时，相当于外界1年，50小时后取出产品进行检测，其各项性能变化不大，进一步证明了PVC-U管材的使用寿命可达50年以上。
PVC管埋设于地下，因不会腐蚀，亦不锈、不烂，其使用寿命国际公认可达50年以上，实际上仍能超出此年限很多。但在露出配管的情形下，因各地气温有所差异，包括阳光强弱、露出的日晒情况不同，其使用寿命当会有所差异。一般情况下，露出配管10~15年之寿命应可予肯定(非正常使用除外)，无压力之管线，其寿命将会酌再增长。
今天我们从PVC-U管材的原材料到其物理力学性能，再到实验依据和实际应用案例等方面探讨分析了PVC-U管材的使用寿命。作为生产企业只要采用优质卫生的原材料，再配合良好的生产设备和工艺以及严谨的产品检测，确保产品品质合格，那么生产出的PVC管材只要配合规范的施工就能经久耐用，使用寿命可达50年以上，是一个值得信任的材料。
