管道系列专题一：管道下游用途及对应管材分析-20221115-银河期货-24正式版.doc

能化投资研究部研发报告专题报告2022 年 11 月 15 日管道系列专题一：管道下游用途及对应管材分析研究员：周琴报告摘要期货从业证号：F30764471）管道主要用途分为给水管道、排水管道、燃气管道、热力管道、电线电缆以及投资咨询从业证号：Z0015943农业灌溉，除农业灌溉管道外，其他类别都分为市政工程部分和建筑工程部分，目标市(:021-65789376场大体可分为市政工程、房地产商和家装零售市场三大类。*:zhouqin_qh2）市政管道投资占市政设施固定资产投资比重较大，2021 年全国市政设施固定资产投资 2.75 万亿元，其中道路桥梁占比 36.8%、轨道交通占比 23.1%、管道投资占比为18.8%（排水管道占比 9.9%、供水管道占比 3.7%、集中供热占比 2.0%、燃气管道占比1.1%、地下综合管廊占比 2.1%）。3）根据建筑与市政工程施工质量控制通用规范，建筑工程包含地基与基础、主体结构、建筑装饰装修、屋面、建筑给水排水及供暖、通风与空调、建筑电气、智能系统、建筑节能、电梯等 10 个分部工程。建筑工程管道建设，一般是在土建施工时，部分管道需要预设预埋，大部分管道是在房屋主体施工时预留孔洞，等到房屋主体施工完成后，再开始进行各类管道的敷设，管道铺设一般铺到每一户。家装部分，住户在装修时一般是在墙体拆除之后，再进行水电工程的安装。所以，建筑工程部分，管道主要是用在房地产后端工程上。4）给水管道主要是输送供应生活用水、生产用水、消防用水、市政绿化以及喷洒道路用水的管道。我国供水管道稳步增长，近 10 年全国供水管道长度年均复合增速5.88%,2021 年长度为 148.36 万公里。从水源到终端用户之间，给水管道分为市政给水管道和建筑给水管道。市政给水管道通常直径较大，传统上以钢管、铸铁管、混凝土管等为主体，由于国家逐步推广应用新型管材，球墨铸铁管和塑料管供水管中占比明显提升。建筑给水可采用不锈钢管、铜管、塑料给水管和金属塑料复合管及经防腐处理的钢管，其中热水管道可采用薄壁不锈钢管、薄壁铜管、塑料热水管、复合热水管等，地暖领域一般采用 PE-PT 管和 PE-X 管。1 / 24能化投资研究部研发报告5）排水管道是收集城市中的生活污水、工业废水和雨水，并将生活污水和工业废水输送至污水处理厂进行适当处理后再排放，排水管道一般分为污水管道、雨水管道和合流管道。近几年来全国排水管道长度年度增速均在 6.5%以上，2021 年全国排水管道长度 113.4 万公里。排水管道分建筑排水和市政排水，目前国内建筑排水管领域，钢管主要用于高层建筑，中低层建筑则主要以塑料管为主。市政排水管通常口径较大，可以选择混凝土管、钢筋混凝土管、水泥砂浆抹面渠道、水泥砂浆内衬球墨铸铁管、石棉水泥管、钢管、UPVC 管、PE 管、玻璃钢管。6）燃气管道方面，城镇燃气一般包括天然气、液化石油气和人工煤气，人工煤气和液化石油气的供气量逐年下滑，天然气供气量逐年上升，2021 年天然气供气总量 1975 亿立方米、人工煤气供气总量为 23 亿立方米、液化石油气供气总量为 1051 万吨，随着我国燃气供应结构调整，天然气管道在燃气管道中的占比不断提升，2000 年至 2021 年，天然气管道占比由 41%提升至 99%，人工煤气管道长度占比由 51%下降至 1%，液化石油气管道占比由 8%下降至 0.5%。市政燃气管道，中压和低压燃气管道宜采用聚乙烯管、机械接口球墨铸铁管、钢管或钢骨架聚乙烯塑料复合管，次高压燃气管道应采用钢管，高压燃气管道也应采用钢管。室内燃气管道，宜选用钢管，也可选用铜管、不锈钢管、铝塑复合管和连接用软管。7）供热管网是由热源向热用户输送和分配供热介质的管道系统，一般分为热水管道和蒸汽管道，我国主要是热水管道，2021 年全国集中供热管道长度 55.08 万公里，10年复合年均增速 11.98%，城镇供热管网管道应采用无缝钢管、电弧焊或高频焊焊接钢管，凝结水管道宜采用具有防腐内衬、内防腐涂层的钢管或非金属管道。8）电线电缆主要分为电力电缆、电器装备用电线电缆、通信电缆与光纤光缆、裸电线和绕阻线，2021 年占比分别为 39%、22%、8%、15%和 13%。电力电缆的绝缘类型主要有聚氯乙烯、交联聚乙烯、聚乙烯、自容式充油电缆、乙丙橡皮绝缘，电力电缆护层可以选择聚乙烯外护层、乙丙橡皮外护层、聚氯乙烯外护层、铅护套、铜护套等。9）管道输水灌溉系统是通过管道将水从水源输送到田间进行灌溉的各级管道。当管径小于或等于 400mm 时，宜选用塑料管，当管径大于 400mm 时，宜选用混凝土管、钢筋混凝土管、玻璃钢管、球墨铸铁管等。当不具备地理条件而需要明铺时，宜选用球墨铸铁管、钢管或钢筋混凝土管。2 / 24能化投资研究部研发报告引言“热水管”、“排水管”、“燃气管”、“市政管道”等等关于管道的概念总让人感觉很繁杂，而且我们总在讲管道需求和房地产关联大，那么管道具体又在房地产的哪个阶段使用？本篇专题旨在梳理管道的主要应用领域，阐释清楚相关概念，并重点分析不同领域所使用的管材类型。管道是管材管件的统称，管材是材料经过连续挤出或挤压冷却定型而形成管子，是管道系统铺设的主要材料，管件是指材料经过锻注、锻压、模塑、注塑等特殊工艺而形成管子连接用配件，是管道系统中用于管材与管材之间连接不可缺少的核心部件。管道主要用途分为给水管道、排水管道、燃气管道、热力管道、电线电缆以及农业灌溉。下文将对每一个领域进行分析。1、给水管道给水管道主要是输送供应生活用水、生产用水、消防用水、市政绿化以及喷洒道路用水。根据住房和城乡建设部数据，2021 年全国城市、县城和乡供水管长度为 148.36 万公里，同比增长 3.98%，近 10 年全国供水管道稳步增长，10 年复合增速为 5.88%。2021年城市、县城和乡供水管长度分别为 106 万公里、27.85 万公里和 14.52 万公里，分别占比 71%、19%和 10%。图 1：全国城市、县城和乡供水管长度及增速3 / 24nMmPtOqMoOqOtPtMnOoPmMaQbP9PsQnNtRtRfQmNmNjMnPmN9PpOnRwMmRoPNZoNnQ能化投资研究部研发报告数据来源：住房和城乡建设部、银河期货图 2：全国供水管长度占比数据来源：住房和城乡建设部、银河期货给水管道分为输水管道和配水管网两个部分。输水管道是从水源向给水厂或从给水厂向配水管网输水的管道，其主要特征是不向沿线两侧配水。配水管网是用来向用户配水的管道系统，一般分为配水干管、连接管、配水支管、分配管、附属构筑物和调节构筑物组成。4 / 24能化投资研究部研发报告从水源到终端用户之间，给水管道分为市政给水管道和建筑给水管道。1-1 市政给水管道市政给水管通常直径较大，大部分埋地铺设，少部分是架空铺设或者在水下铺设的。根据国家现行标准，市政给水输配水管道材质应对钢管、球墨铸铁管、预应力钢筒混凝土管、化学建材管等经技术、经济安全等综合分析确定，金属管道应考虑防腐措施，金属管道内防腐宜采用水泥砂浆衬里，金属管道外防腐宜采用环氧煤沥青、胶粘带等涂料。传统上市政给水管是以钢管、铸铁管、混凝土管等为主体，但由于塑料管具有不泄露、卫生、耐腐蚀、施工方便等特点，从 20 世纪中期开始被广泛使用，尤其是 PVC-U 管和 PE 管。根据中国铸造协会铸管及管件行业十三五发展规划，2013 年全国城市公共供水管道中，球墨铸铁管占比最大为 33.85%，塑料管第二，占比为 30.65%，灰铸铁管、钢管、PCCP 管和石棉水泥管分别占比 18.43%、9.81%、5.88%和 1.37%。2005 年住建部编制的城市供水行业 2010 年技术进步发展规划和 2020 年远景目标将具有独特的抗震性能的柔性接口离心球墨铸铁管定为供水管道管材的首选管材，2005 年中国节水技术政策大纲表明城市供水管网要推广应用新型管材：大口径管材（DN>1200）优先考虑预应力钢筒混凝土管，中等口径管材（DN=300-1200）优先采用塑料管和球墨铸铁管，逐步淘汰灰口铸铁管，小口径管材（DN<300）优先采用塑料管，逐步淘汰镀锌铁管。因此球墨铸铁管和塑料管在城市供水管道中占比明显提升，2005 年至 2013 年，球墨铸铁管占比由 19.3%提升至 33.85%，塑料管占比由 10.25%提升至 30.65%，而灰铸铁管则由48.59%下降至 18.43%。图 3：2002-2013 年全国城市公共供水管道主要管材占比5 / 24能化投资研究部研发报告数据来源：中国铸造协会铸管及管件行业十三五发展规划、银河期货1-2 建筑给水管道建筑给水领域主要是生活用水和地板采暖部分。生活用水包含生活饮用水（日常饮用、洗涤等）和生活杂用水（冲厕、洗车、浇洒道路、浇灌绿化、补充空调循环用水及景观水体等的非生活饮用水），生活用水给水管又分为冷水管和热水管，建筑内给水管通常直径比较小。按照现行国家标准，室内的给水管道应选用耐腐蚀和安装连接方便可靠的管材，可采用不锈钢管、铜管、塑料给水管和金属塑料复合管及经防腐处理的钢管，高层建筑给水立管不宜采用塑料管。图 4：中国联塑给水管示例6 / 24能化投资研究部研发报告数据来源：中国联塑管网、银河期货热水管道应选用耐腐蚀和安装连接方便可靠的管材，可采用薄壁不锈钢管、薄壁铜管、塑料热水管、复合热水管等，设备机房内的管道不应采用塑料热水管。塑料管材中 PPR 管耐热性较好，但是低温抗冲击性能较差且成本高，主要用于热水管。图 5：伟星热水循环系统7 / 24能化投资研究部研发报告数据来源：伟星新材管网、银河期货地暖分为水地暖和电地暖，水地暖又称为低温热水地面辐射供暖，以温度不高于60的热水为热媒，在加热管内循环流动加热地面的供热方式。电地暖则是利用电能直接转化为热能，将电发热体敷设在地板下，由整个地面以暖辐射为主的传热方式向室内供暖。这里主要是指水地暖领域，一般采用 PE-PT 管和 PE-X 管，因其耐热性能较好。图 6：伟星地暖系统数据来源：伟星新材管网、银河期货图 7：伟星新材地暖管示例8 / 24能化投资研究部研发报告数据来源：伟星新材管网、银河期货2、排水管道排水管道主要是及时收集城市中的生活污水、工业废水和雨水，并将生活污水和工业废水输送至污水处理厂进行适当处理后再排放，雨水一般既不处理也不利用，而是就近排放。2021 年全国排水管道长度 113.4 万公里，同比增长 7.9%，近几年来全国排水管道长度年度增速均在 6.5%以上，依旧保持较高增速。图 8：全国城市及县城、乡排水管长度9 / 24能化投资研究部研发报告数据来源：住房和城乡建设部、银河期货注：排水管道长度是指所有市政排水总管、干管、支管、检查井及连接井进出口等长度之和排水管道一般分为污水管道、雨水管道和合流管道。近年来，雨污分流逐步普及，2011 年至 2021 年，雨污合流管占比由 28.7%下降至 12%，雨水管占比从 32.1%提升至41.9%，污水管从 39.2%提升至 46.1%。图 9：全国排水管分类占比10 / 24能化投资研究部研发报告数据来源：住房和城乡建设部、银河期货城市污水管道系统包括小区污水管道系统和市政污水管道系统。小区污水管道系统主要是收集小区内各建筑物排出的污水，并将其输送至市政污水管道系统中，市政污水管道系统主要承接城市内各小区的污水，并将其输送到污水处理系统。2-1 建筑排水建筑排水管一般由接户管、小区支管、小区主干管和检查井、泵站等附属构筑物组成。接户管承接某一建筑物出户管排出的污水，并将其输送至小区支管，小区支管承接若干接户管的污水，并将其输送至小区干管，小区干管承接若干个小区支管的污水，并将其输送至小区主干管，小区主干管承接若干个小区干管的污水，并将其输送到市政污水管道系统中。建筑排水管大部分架空设置在建筑物以内，少量埋设在地下和建筑结构内，雨水管通常设置在建筑物墙外。按照国家标准，室内生活排水管道应采用建筑排水塑料管材、柔性接口机制排水铸铁管及相应管件，通气管材宜与排水管管材一致，当连续排水温度大于 40时，应采用金属排水管或耐热塑料排水管，压力排水管道可采用耐压塑料管、金属管或钢塑复合管。根据卓创统计，目前国内建筑排水管领域，钢管主要用于高层建筑、对防火等级要求高及要求安静的地区，中低层建筑则主要以塑料管为主。图 10：伟星新材排水管示例11 / 24能化投资研究部研发报告数据来源：伟星新材管网、银河期货雨水管材的选择上，重力流雨水排水系统当采用外排水时，可选用建筑排水塑料管，当采用内排水雨水系统时，宜采用承压塑料管、金属管或涂塑钢管等管材，满管压力流雨水排水系统宜采用承压塑料管、金属管、涂塑钢管、内壁较光滑的带内衬的承压排水铸铁管等。图 11：雨水管示例数据来源：中国联塑管网、银河期货2-2 市政排水市政排水排污管道系统主要承接城市内各小区的废水污水，并将其输送到污水处理系统，通常直径较大。输送污水、合流污水的管道应采用耐腐蚀材料，其接口和附属构筑物应采取相应的防腐蚀措施。室外排水管道可以选择混凝土管、钢筋混凝土管、水泥砂浆抹面渠道、水泥砂浆内衬球墨铸铁管、石棉水泥管、钢管、UPVC 管、PE 管、玻璃钢管。传统室外排水排污管主要应用混凝土或钢筋混凝土管道系统，塑料管道近几十年来得到广泛的应用，塑料埋地排水管主要品种有 PVC-U 管和 PE 管。3、燃气管道12 / 24能化投资研究部研发报告燃气是指从城市、乡镇或居民点中的地区性气源点，通过输配系统供给居民生活、商业、工业企业生产、采暖通风和空调等各类用户公用性质的，且符合相关规范燃气质量要求的可燃气体。2021 年全国城市和县城燃气管长度为 115.22 万公里，同比增长 9.2%。近 10 年来燃气管道长度维持高增长，年度平均增速 11%，燃气管道普及率也由 2012 年的 56%提升至 79.84%。图 12：城市和县城燃气管长度及增速数据来源：住房和城乡建设部、银河期货注：从气源厂压缩机的出口或门站出口至各类用户引入管之间的全部已经通气投入使用的管道长度。图 13：全国城市燃气管道普及率13 / 24能化投资研究部研发报告数据来源：住房和城乡建设部、银河期货城镇燃气一般包括天然气、液化石油气和人工煤气，人工煤气和液化石油气的供气量逐年下滑，天然气供气量逐年上升。2021 年天然气供气总量为 1975 立方米，10 年复合年均增速 10.4%。人工煤气供气总量为 23 亿立方米，10 年复合年均增速-13.1%，液化石油气供气总量为 1051 万吨，10 年复合年均增速-2.9%。随着我国燃气供应结构调整，天然气管道在燃气管道中的占比不断提升，2000 年至 2021 年，天然气管道占比由 41% 提升至 99%，人工煤气管道长度占比由 51%下降至 1%，液化石油气管道占比由 8%下降至 0.5%。图 14：我国燃气供应量情况14 / 24能化投资研究部研发报告数据来源：住房和城乡建设部、银河期货图 15：燃气管道分类占比数据来源：住房和城乡建设部、银河期货图 16：人工煤气管道长度数据来源：住房和城乡建设部、银河期货15 / 24能化投资研究部研发报告图 17：天然气管道长度数据来源：住房和城乡建设部、银河期货图 18：液化石油气管道长度数据来源：住房和城乡建设部、银河期货城镇燃气管道按管道设计压力分为 7 级：高压燃气管道 A、高压燃气管道 B、次高压燃气管道 A、次高压燃气管道 B、中压燃气管道 A、中压燃气管道 B 和低压燃气管道。16 / 24能化投资研究部研发报告对于压力不大于 4.0MPa 的城镇燃气室外输配工程，中压和低压燃气管道宜采用聚乙烯管、机械接口球墨铸铁管、钢管或钢骨架聚乙烯塑料复合管，次高压燃气管道应采用钢管，高压燃气管道也应采用钢管。室内燃气管道是指城镇居民、商业和工业企业用户内部的燃气系统。室内燃气管道宜选用钢管，也可选用铜管、不锈钢管、铝塑复合管和连接用软管。4、热力管道供热管网是由热源向热用户输送和分配供热介质的管道系统，一般分为热水管道和蒸汽管道。2021 年我国城市、县城集中供热管道长度为 55.08 万公里，10 年复合年均增速 11.98%，2021 年增速为 8.6%。我国供热管道以热水管道为主，2016 年热水管道占比94%，蒸汽管道占比 6%。（2016 年后住建部未分别公布蒸汽管道和热水管道长度）图 19：全国城市县城集中供热管道长度数据来源：住房和城乡建设部、银河期货注：供热管道长度是指从各类热源到热用户建筑物接入口之间的全部蒸汽和热水的管道长度。不包括各类热源厂内部的管道长度。图 20：我国供热管道分类占比17 / 24能化投资研究部研发报告数据来源：住房和城乡建设部、银河期货城镇供热管网管道应采用无缝钢管、电弧焊或高频焊焊接钢管。凝结水管道宜采用具有防腐内衬、内防腐涂层的钢管或非金属管道。庭院管网当设计压力小于或等于 1.0Mpa 时，工作管可选择满足设计条件的塑料管。5、电缆套件及配件电线电缆（包括光纤光缆）是实现输送电能、传递信息以及实现电磁转换等功能的产品。业内通常按照不同的专业领域将电线电缆产品分为五大类：电力电缆、电器装备用电线电缆、通信电缆与光纤光缆、裸电线和绕阻线。根据百川数据，2021 年我国电力电缆占比 39%、电器装备用电缆占比 22%、裸电线占比 15%、绕组线占比 13%、通信电缆占比 8%、附件占比 3%。电线电缆按应用场景的不同可分为陆缆和海缆。海缆主要应用于海上风电、海洋油气开采、陆岛电力传输、通信传输等领域，陆缆主要应用于陆地输配电网建设。图 21：电缆示例18 / 24能化投资研究部研发报告数据来源：东方电缆管网、银河期货图 22：2021 年电线电缆行业结构数据来源：百川资讯、银河期货根据电力工程电缆设计标准，电力电缆导体材质可以采用铜导体、铝或铝合金导体，不同导体材质选择应遵循相关规定。电力电缆的绝缘类型主要有聚氯乙烯、交联聚乙烯、聚乙烯、自容式充油电缆、乙丙橡皮绝缘，不同场景按规定选用相应的绝缘类型。19 / 24能化投资研究部研发报告电力电缆护层可以选择聚乙烯外护层、乙丙橡皮外护层、聚氯乙烯外护层、铅护套、铜护套等。电缆在敷设时有时候需要采用保护管敷设。采用穿管方式抑制对控制电缆的电气干扰时，应采用钢管。对于暴露在空气中的电缆保护管，防火或机械性要求高的场所宜采用钢管，并应采取涂漆、镀锌或包塑等适合环境耐久要求的防腐处理；需要满足工程条件自熄性要求时，可采用阻燃型塑料管，部分埋入混凝土中等有耐冲击的使用场所，宜采用可挠性的塑料管。图 23：电线电缆套管示例数据来源：中国联塑官网、银河期货6、农业灌溉管道管道输水灌溉工程是由水泵加压或自然落差形成的有压水流，通过管道输送到田间给水装置，采用地面灌溉的工程。管道输水灌溉系统是通过管道将水从水源输送到田间进行灌溉的各级管道及附属设施组成的系统。图 24：输水灌溉管道示例20 / 24能化投资研究部研发报告数据来源：中国联塑官网、银河期货图 25：节水灌溉示例数据来源：公开资料、银河期货管道输水灌溉工程所用管材应根据工程特性，通过技术经济比较进行选择。当管径小于或等于 400mm 时，宜选用塑料管，当管径大于 400mm 时，宜选用混凝土管、钢筋混凝土管、玻璃钢管、球墨铸铁管等。当不具备地理条件而需要明铺时，宜选用球墨铸铁管、钢管或钢筋混凝土管。当管道需埋设在硫酸盐浓度超过 1%的土壤中时，不应选用混凝土管和金属管。7、总体分析21 / 24能化投资研究部研发报告给水管道、排水管道、燃气管道、热力管道以及电线线缆都有市政工程部分和建筑工程部分，从最终客户群体来看，这些管道产品的目标市场大体可分为市政工程、房地产商、家装零售市场三大类，房地产商和家装零售市场使用的主要是建筑民品管道。2021 年，全国市政设施固定资产投资 2.75 万亿元，同比增长 4.93%。供水管道占比3.7%、排水管道占比 9.9%、燃气管道占比 1.1%、集中供热占比 2.0%、地下综合管廊占比 2.1%，市政管道合计占市政设施固定资产投资比重为 18.8%。图 26：2012-2021 年全国市政设施固定资产投资及增速数据来源：住建部、银河期货图 27：2021 年全国市政设施固定资产投资构成22 / 24能化投资研究部研发报告数据来源：住建部、银河期货根据建筑与市政工程施工质量控制通用规范，建筑工程包含地基与基础、主体结构、建筑装饰装修、屋面、建筑给水排水及供暖、通风与空调、建筑电气、智能系统、建筑节能、电梯等 10 个分部工程。在土建施工时，部分管道需要预设预埋，大部分管道是在房屋主体施工时预留孔洞，等到房屋主体施工完成后，再开始进行各类管道的敷设，管道铺设一般铺到每一户。家装部分，住户在装修时一般是在墙体拆除之后，进行水电工程的安装。所以在建筑工程部分，管道主要是用在房地产后端工程上。作者承诺本人具有中国期货业协会授予的期货从业资格证书，本人承诺以勤勉的职业态度，独立、客观地出具本报告。本报告清晰准确地反映了本人的研究观点。本人不曾因，不因，也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接接收到任何形式的报酬。免责声明本报告由银河期货有限公司（以下简称银河期货，投资咨询业务许可证号 30220000）向其机构或个人客户（以下简称客户）提供，无意针对或打算违反任何地区、国家、城市或其它法律管辖区域内的法律法规。除非另有说明，所有本报告的版权属于银河期货。未经银河期货事先书面授权许可，任何机构或个人23 / 24