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    淺談熱塑性塑料管材

    發布時間:2011.04.18 新聞來源:河北騰飛管業(pe1688管材管件網) 瀏覽次數:

    騰飛公司網址:http://www.138sbgw.com/ 淺談熱塑性塑料管材 
    1、目前市場上熱塑性塑料管材的狀況  
    市場上的熱塑性塑料管大體上分兩大類別,一類是單一材質的塑料管,另一類是金屬、塑料復合的管材。 
    1.1 單一材質的塑料管 
    1.1.1 聚氯乙烯管(PVC) 
      在給排水管道上主要使用的是不增塑的硬聚氯乙烯管(UPVC),通常用于冷水管道上。另外,氯化聚乙烯管(CPVC)是通過氯乙烯樹脂加工而得的一種耐熱性好的塑料管,具有較好的耐熱、耐老化、耐化學腐蝕性能,它特別適用于輸送熱水、污水、廢液等介質。 
      UPVC管材通??捎谜辰觿┱辰?,也可用膠圈柔性連接。這種管材是國內推廣使用最早的、目前使用量最大的塑料管材。。 
      該管材在Φ16-710mm之內均有產品。 
    1.1.2 聚乙烯管(PE) 
      PE管材以密度區分,有低密度聚乙烯管(LDPE)、中密度聚乙烯管(MPVC)、高密度聚乙烯管(HDPE)。 
      LDPE管材的柔性、伸長率、耐沖擊性能較好,耐化學穩定性和抗高頻絕緣性能良好,主要用于農田排灌。HDPE管具有較高的強度及剛度,MDPE管還具有良好的柔性和抗蠕變性能,后兩種管材,特別是HDPE管廣泛用于城市燃氣及供水管道上。 
      在給水用PE管產品國標中,管材分PE63、PE80、PE100三個級別,它們在20℃下,在50年后還能保持最小強度達6.3MPa、8.0MPa、10.0MPa。對于允許最大設計應力分別為5MPa、6.3MPa、8MPa。目前國內產品的規格在Φ16-160mm之間,最大可達Φ400mm。 
    1.1.3 交聯聚乙烯管(PEX) 
      交聯聚乙烯是通過化學或物理方法,使普通聚乙烯的線性分子結構改性成三維交聯網狀結構,從而具有優良的溫度適應性(-70-110℃)、耐壓性(爆破壓力6MPa)、穩定性和持久性(使用壽命達50年以上)、而且具有無毒、不滋生細菌等優點。但交聯聚乙烯管內存水較久,略帶異味。交聯聚乙烯管主要用于室內熱水管道和地面輻射采暖管道上。國內PEX管的供貨規格在Φ10-32mm之間,少量達Φ63mm。連接管件一般采用夾緊式銅制接頭或卡環式銅制接頭,也有用ABS管件、聚甲醛管件、超高分子聚乙烯管件。 
    1.1.4 改性聚丙烯管 
      聚丙烯管(PP)雖然無毒,價廉,但抗沖擊強度差,作為供水管材不理想,通過共聚合的方式使聚丙烯改性,提高了管材的抗沖擊強度等性能。改性聚丙烯管有三種,即均聚共聚聚丙烯管(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯管(PP-B)、無規共聚聚丙烯管(PP-R)。此類管材柔軟、易于安裝、密封性好、耐腐蝕、使用壽命長。管件的連接采用熔接方式。PP-R管是第三代改性聚丙烯,是用無規共聚法使PE在PP分子鏈中隨機地均勻聚合,比其PP-B具有較好抗沖擊性能、耐溫度變化性能和抗蠕變性能。主要用于室內熱水管道及地面輻射采暖系統。目前國內產品規格在Φ20-63mm之間。 
    1.1.5 ABS管 
      ABS管是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚物組成的熱塑性塑料,具有質優耐用的特性。其中丙烯腈具有耐熱性、抗老性、耐化學性;丁二烯具有耐撞擊性、高堅韌性、低溫特性不變的性能;苯乙烯具有施工容易及管面光滑之特性。管件連接采用冷膠溶接法,一般用于室內熱水管道及水處理加藥管道等方面。 
    1.1.6 聚丁烯管(PB) 
      聚丁烯是一種高分子惰性聚合物,它具有很高的耐溫性(可在-20℃~95℃之間安全使用)、持久性、化學穩定性、可塑性、具有獨特的抗蠕變性能,無味、無鏡穆躺繁2牧?。PB管與管件的連接方式有三種方式,即銅接頭夾緊式連接、熱熔式插接、電熔合連接。主要用于室內冷熱水及采暖供熱管道上。 
      據相關資料報導,于70年代PB管廣泛使用的美國,近十年管道出現了一系列快速開裂的爆破事故,這種事故是管材本身原因還是聚甲醛制造的管件質量問題尚無結論,據稱美國已禁止推廣使用此類管材,這應引起我們的注意。 
    1.2 復合式管材 
    1.2.1 鋁塑復合管(PAP) 
      鋁塑復合管是通過擠出成型工藝而制造出的新型復合管材,它由聚乙烯層(或交聯聚乙烯)——膠粘劑層——鋁層——膠粘劑層—聚乙烯層(或交聯聚乙烯)五層結構構成。其中鋁層分搭接焊、對接焊成型工藝。管件連接主要是夾緊式銅接頭,用于室內冷熱水管道及地面輻射采暖系統上。目前市場上供貨的規格在Φ14~32mm之間。 
    由于銅接頭價格貴,還縮小過水斷面,通常在室內安裝時利用管材的柔軟性,各用水端直接從主管分配器連接,減少接頭數量及維修概率。 
    1.2.2 鋁襯塑管 
      鋁襯塑管材是指鋁合金管材內襯聚乙烯管或聚丙烯管,它是一種雙層結構的鋁塑復合產品,目前市場上的規格在Φ10~65mm之間,主要適用于室內冷水管道。 
      與管材配套的管件也是雙層結構的鋁襯塑復合管件,它是一種采用膠圈密封的快裝管件,這種管件由管件主體、密封卡套、鎖緊環、鎖緊螺母四部分組成。 
      管材及配套管件外形美觀,對于室內明設的供水主管、支管均可選用,管道拆裝方便,輸送水質穩定。由于鋁材的特性,不適用于腐蝕性的環境。 
    1.2.3 孔網鋼帶塑料復合管 
      它類同鋁塑復合管,只是以多孔鋼帶焊接卷管替代薄鋁帶焊接卷管,它是以高密度聚乙烯為基體,以沖孔后的冷軋鋼帶焊接而成的網狀鋼管為增強體,經擠出成型連續復合而成,內外壁塑料通過金屬骨架上的孔形成一體。這種管材具有三層結構,塑料與金屬在管壁內相互包容,可避免塑料與金屬骨架的分離與剝落。管道連接可采用套管件電熔焊連接,也可用膠圈管件快裝連接,它具有鋼管的機械強度,又具有塑料管的耐腐蝕性,可適用于DN≤200mm的配水管道及室內冷水主立管道上使用。此類管材安裝時,切斷的端面應作嚴格的防銹處理,但在今后管道不停水引接分支管時,孔口切面銹蝕問題就無法處理,這將是此類管材應用中的弱點。 
    1.2.4 鋼襯塑復合管 
      它是在薄壁鍍鋅鋼管內,經特殊過盈級配工藝復合—聚丙烯管,連接的管件類同上述鋁襯塑管件,它可以使輸配的水質不發生大的變化,管道裝拆快捷,價格低廉,但管外壁及管端面的防腐問題沒有根本解決。 
    2、熱塑性塑料管的性能評述:上述各種塑料管都分別闡述了它們的特點,歸納起來它們比傳統的金屬管材有如下一些共同優弱點: 
    2.1 優點:(1)管材材質輕,有些管材僅為鐵管重量的1/8~1/5;(2)管材耐腐蝕,對于內壁而言,輸送的水感觀性好;對于外壁而言,不生銹,延長了管道的使用壽命;(3)管材內壁光滑,流阻小,在相同規格及水頭損失時,比金屬管道提高輸水能力達44%;(4)同一管材連接方式多樣,有配套的管件,有利于推廣使用。 
    2.2 弱點:(1)塑料管材的原料品種少,國內原料根本無專用料,原料質量控制不太穩定,有些原料尚需進口;(2)與金屬管道相比,管材機械強度較弱,抗紫外線性能較差,埋地敷設及室內明裝要有相應措施;(3)管材線性膨脹系數較大,特別是復合管的多層結構之間線性膨脹系數不一,容易發生故障,應有相應的技術措施,對產品質量要求更為嚴謹;(4)管材熔點相對較低,在建筑物出現火情時,管路容易出現故障。 
    3、熱塑性塑料管應用中的點滴體會 
    3.1 管材分級與成本 
    管材的設計允許壓力值為管道最低要求應力除以管材設計系數。由于各種管材設計系數不一,在管道最低要求應力相同的條件下,各類管材的設計允許壓力值就不一致了。但在管道工作壓力0.4~0.6MPa時,選擇管材的壓力級別一般為1.0MPa,有些城市選用達1.6MPa。當然,管材壓力級別不同,管材壁厚等結構尺寸就不一,管材的價格也就不一樣。 
    3.2 管材采購時外觀的鑒別 
    市場上的管材的品種多,廠牌多,價格不一,采購時要注意廠家的可信度,對單一材質的塑料管要重點抽查管壁厚度是否符合標準要求,要觀察出廠日期,出廠時間太久的管材不宜采購。對于復合管材,還要注意截面結構的均一性,粘合的可靠性及金屬層焊接狀況。作為輸送飲用水的塑料管及管件,應為藍色或帶有藍色線條的黑色管及管件。 
    3.3 管材的堆放 
      塑料管材通常怕紫外線,應存放在庫房或工棚內。有條理地擺放,堆疊高度適當,不使下層管材受壓變形。 
    3.4 管材的連接 
      管材有多種類別,但連接方式歸納起來有四種,即膠合劑粘接、膠圈夾緊式連接、熱熔式插接、電熔合連接。針對UPVC管而言,采用粘接時應注意以下幾點:(1)管材與管件的配合間隙不大于0.2mm;(2)膠合劑質量穩定;(3)粘接操作過程規范、認真;(4)管路粘接后應在24小時內不被振動;(5)施工環境干燥,濕度較低;(6)管路安裝應考慮管材熱脹冷縮的對應措施。
    由于在施工中,上述各點落實上有一定難度,很多單位在安裝UPVC管時,慣于使用膠圈柔性連接。但也應注意以下幾點:(1)膠圈材質符合要求;(2)對管操作時,注意軸線一致,用力勻稱;(3)管材接口工作面清潔,并涂潤滑劑,選擇潤滑劑時,一則對人無害,二則對膠圈無損;(4)柔性連接的三通、彎管的受力面應作擋墩;(5)對接過程應保持內留一定間隙。 
      對于HDPE管材而言,通常采用電熔合連接。它是將電阻絲預先埋在管件中,在施工現場,只需將專用焊接儀的插頭與管件的插口連接,便可將管件與管材熔合在一起,它要求管材與管件配合間隙適當,接觸部位干凈;HDPE管可以注塑熱熔管件現場用熱熔承插焊機對接方式連接;也可用熱熔對接焊機將兩管端面熱熔后對接,其中較大口徑管件是用多角焊機加工成型。由于后兩種連接方法容易,管件便宜,有利于管材的推廣。 
      復合管材的連接,多數采用金屬管件或聚甲醛管件,以膠圈夾緊式連接,這種方式操作方便,拆改容易,唯錐形膠圈及壓圈的方向不可倒置,夾緊用力適當。 
    3.5 敷設安裝 
      塑料管一般敷設在無機動車的人行道或住宅小區內為好;在小街巷內敷設時,管頂覆土深度不宜小于0.6m;管道基礎應為砂土,否則要作砂墊層,管四周的回填土中不應有硬塊擠壓管體。由于塑料管是非導電材料,埋于地下后,維修時尋管困難,故在管道頂部應敷設一條導電線。

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