塑料管道 浅谈各种塑料管道的特点及应用

时间:2019-09-02 08:36:02 来源:易达学习网 本文已影响 易达学习网

浅谈各种塑料管道的特点及应用

浅谈各种塑料管道的特点及应用 摘要:本文简明地对硬聚氯乙烯以(UPVC)、芯层发泡管(PSP)、硬聚氯 乙烯消音管、塑料波纹管、氯化聚氯乙烯管(CPVC)、高密度取乙烯管(HDPE)、 交联聚乙烯管(PEX)、钢塑复合管、铝塑复合管(PAP)、无规共聚聚丙烯管(PPR)、 聚丁烯管(PB)等几种常见塑料管的发展形成,特点(优缺点)以及应用范围进 行了阐述,以期对各位读者在选择和利用塑料管时,能提供一点帮助。

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塑料管与传统金属管道相比,具有自重轻、耐腐蚀、耐压强度高、卫生安全、 水流阻力小、节约能源、节省金属、改善生活、使用寿命长、安装方便等特点, 受到了管道工程界的青睐。为此,许多发达国家塑料制品商与管道工程界进行广 泛的合作,投入了大量、物力和财力进行全方位的开发研究,使原料合成生产、 管材管件制造技术、设计理论和施工技术等方面得到了发展和完善,并积累了丰 富的实践经验,促使塑料管在管道工程中占据了相当重要的位置,并形成一种势 不可当的发展趋势。

塑料管道是我国”十五”期间重点推广应用的化学建材之一。自国家科委将 排水用硬聚乙烯管应用技术列入“六五”科技攻关项目以来,我国塑料管的发展 在经历了研究开发和推广应用的阶段之后,正进入产业化高速发展的第三阶段。

全国化学建材协调组提出:到2005年,塑料管道在全国各类管道中占有率达到 50%。

笔者收集整理了几种我们使用比较广泛的塑料管的特点,希望对各位设计、 监理、施工等建筑业同行在选择和利用塑料管时能有所帮助。

在世界范围内,硬聚氯乙烯管道(UPVC)是各种塑料管道中消费量最大的品 种,亦是目前国内外都在大力发展的新型化学建材。采用这种管材,可对我国钢 材紧缺、能源不足的局面起到积极的缓解作用,效益显著。

1.UPVC管具有以下特点:1.1.1 化学腐蚀性好,不生锈;

1.1.2 具有自熄性和阻燃性;

1.1.3 耐老化性好,可在-15℃-60℃之间使用20-50年;

1.1.4 内壁光滑,内壁表面张力,很难形成水垢,流体输送能力比铸铁管 高43.7%;

1.1.5 质量轻,易扩口、粘接、弯曲、焊接、安装工作量仅为钢管的1/2, 劳动强度低、工期短;

1.1.6 阻电性能良好,体积电阻1-3×105Ω.cm,击穿电压23-2kv/mm;

1.1.7 价格低廉;

1.1.8 节约金属能源;

1.1.9 UPVC管的韧性低,线膨胀系数大,使用温度范围窄。

1.2 硬聚氯乙烯管(UPVC)主要应用领域:
1.2.1 建筑给 1、硬聚氯乙烯管(UPVC) 排水管道系统;

1.2.2 建筑雨水系统;

1.2.3 建筑电气配线用管;

1.2.4 空调冷凝水系统 芯层发泡管是采用三层共挤出工艺生产的内外两层与普通UPVC相同,中间是 相对密度为0.7-0.9低发泡层的一种新型管材。由于在结构上利用了力学中Ⅰ 型结构原理,并具有吸能隔声效果的发泡芯层,所以逐渐成为取代铸铁管、硬质 PVC实壁管等的一种塑料管材。

2.1 芯层发泡管(PSP)具有以下特点:
2.1.1 抗冲击强度显著提高:其环向刚性为普通UPVC管的8倍。

2.1.2 使用范围宽广:可以在-30℃-100℃下使用,而且在温度变化时尺 寸稳定性好。2.1.3 发泡芯层能有效阻隔噪声,更利于高层建筑排水系统。

2.1.4 隔热性好,比不发泡的实壁管材传热效率低35%。

2.1.5 发泡芯层使其内壁抗压能力大大提高。

2.1.6 较实壁管材可节省原料25%以上,口径愈大时节省原料更多。

2.1.7 管材较轻,便于和安装。

2.1.8 在弯折状态下的使用寿命比实壁管材要长十年以上。

2.2 芯层发泡管(PSP)主要应用领域;

2.2.1 民用建筑的排水系统;

2.2.2 防护及输送液体;

2.2.3 微孔灌溉、排灌;

2.2.4 、通讯电缆导管。

硬聚氯乙烯消音管是韩国于70年代初研制开发的一种新型的建筑 2、芯层发泡管(PSP) 3、硬聚氯乙烯消音管 排水管材,已取得日、德、法、瑞等国专利,1990年获中国专利。UPVC消音 管内壁带有六条三角凸形螺旋线,使下水沿着管内壁自由连续呈螺旋状流动,将 排水旋转形成最佳排水条件,从而在 的优秀的化学性能、韧性、耐磨性以及低廉的价格和安装费受到管道界的重 视,它是仅次于聚氯乙烯,使用量占第二的塑料管道。

高密度聚乙烯管(HDPE)双壁波纹管是一种用料省、刚性高、弯曲性优良, 具有波纹状外壁、光滑内壁的管材。双壁管较同规格同强度的普通管可省料40%, 具有高抗冲、高抗压的特性,发展很快。在欧美等国中,HDPE双壁波纹管,在相 当范围内取代了钢管、铸铁管、水泥管、石棉管和普通塑料管、广泛用作 排水管、污水管、地下电缆管、排灌管。

交联聚乙烯管由于具有很好的卫生性和综合力学性能,被视为新一代的绿色管材。生产交联聚乙烯管(PEX)的主要原料是HDPE,以及引发剂、交联剂、催 化剂等助剂,采用世界上先进的一步法(MONSOIL法)技术制造,采用普通聚乙 烯原料加入硅烷接枝料,在聚合物大分子链间形成化学共价键以取代原有的范德 华力,从而形成三维文链网状结构的交联聚乙烯,其交联度可达60%-89%,使 其具有优良的理化性能。

7.1 交联聚乙烯管的主要特点:
7.1.1 使用温度范围宽,可以在-70℃-95℃下长期使用;

7.1.2 质地坚实而有耐性抗内压强度高,20℃时的爆破压力大于5Mpa,95℃ 时的爆破压力大于2Mpa,95℃下使用寿命长达50年;

7.1.3 不生锈,耐化学品腐蚀性很好,耐应力裂性优良,即使在较出温度下 也能用于输送多种化学品和具有加速管材应力开裂的多种流体;

7.1.4 管材内壁的张力低,使表面张力较高的水难以浸润内壁,可以有效 地防止水垢的形成。

7.1.6 无毒性,不霉变,不滋生细菌、卫生符合国家标准GB7219-1998 《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》规定的指标;

7.1.6 管材内壁光滑,流体流动阻力小,水力学特性优良,在相同的管径 下,输送流体的流通量比金属管材大,噪音也较低;

7.1.7 管材的导热系数远低于金属管材,因此其隔热性保温性能优良、用 于供热系统时,不需保温,热能损失小;

7.1.8 良好的记忆性能,当PEX管被加热到适当温度(小于180℃)会变成 透明状,再冷却时会恢复到原来的形状,即在使用过程中任何错误的弯曲都可以 通过热风枪加以矫正,使用起来更加自如;

7.1.9 质量轻,搬运方便,安装简便轻松,非专业人员也可以顺利进行安 装,安装工作量不到金属管安装量的一半;

7.1.10 交联聚乙烯管的线膨胀系数比金属管材要大的多,安装时要留有 伸缩空间。

7.2 交联聚乙烯管主要应用领域:7.2.1 冷热水及饮用水管道系统;

7.2.2 食品中液体食品输送管道;

7.2.3 水暖供热系统、中央空调管道系统、地面辐射;
暖系统、太阳能热 水器系统等;

7.2.4 电信、电气用配管;

7.2.5 电镀、石化等工业管道系统。

为了避免镀锌钢管对水质的腐蚀(特别是对热水、电化学腐蚀特强),开发 了钢塑复合管。金属与塑料的复合管是一种金属/高聚物的宏观复合体系,金属 基体通过界面结合承受管材内外压力,塑料基体在防腐蚀方面发挥作用。它既有 金属的坚硬、刚直不易变形、耐热、耐压、抗静电等特点,又具有塑料的耐腐蚀、 不生锈、不易产生垢渍、管壁光滑、容易弯曲、保温性好、清洁无毒、质轻、施 工简易,使用寿命命长等特点。钢管与UPVC塑料管复合管材,使用温度的上限为 70℃,用聚乙烯粉末涂覆于钢管内壁的涂塑钢管可在-30℃-55℃下使用。环氧树 脂涂塑钢管的使用温度高达100℃,可用作热水管道。钢塑复合管除用于建筑冷 热水、采暖及空调管道系统外还广泛用于化工和石油工业等领域。

铝塑复合管(PAP)是一种集金属与塑料优点为一体的新型管材。铝塑复合 管有五层组成,外壁和内壁为化学交联聚乙烯,中间为一层约0.3mm 薄铝板焊 接管;
铝管与内外层聚乙烯之间各有一层粘合剂牢固粘接。铝塑复合管的结构决 定了这种管材兼有塑料管与金属管的特点。化学性能稳定的化学交联聚乙烯在与 外界接触的内层与外层,避免了金属铝层与外界的接触;
而塑料在外层及强度较 好的金属层在中间位置,一方面保护外界的腐蚀,另一方面增强管材的强度和塑 性。

9.1 塑塑复合管具有以下特点:
9.1.1 耐腐蚀:内外壁为化学稳定性非常高的交联聚乙烯,不仅在水中不 会被腐蚀,而且可抵御强酸强碱等大多腐蚀性的化学液体;
9.1.2 不回弹:由于有塑性良好的铝管层存在,铝塑复合管可任意由弯曲 变直或由直变弯并保持变化后的形状,这一特点对于成盘收卷的铝塑复合管用于 室内明装施工尤为方便;

9.1.3 隔阻性好:焊接密实的铝管可完全阻止管壁内外的渗透;

9.1.4 密度高:同样管径及长度的管材,铝塑复合管约为钢管质量的1/7;

9.1.5 安装简便:不必套丝、切割,连接很容易。管子长度特长,性高;

9.1.6 耐高温:用交联聚乙烯制作的铝塑复合管可在95℃以上介质中连续 工作;

9.1.7 可靠性好:使用寿命可达50年;

9.1.8 流阻小:内壁光滑不 7、交联聚乙烯分(PEX) 8、钢塑复合管 9、铝的复合管(PAP) 结垢,比内径相同的金属管的流量大;

9.1.9 美观:铝塑复合管外壁塑管可有不同颜色,明管施工不需油漆;

9.1.10 易于探测:带有金属铝,暗埋施工后轻易被探明位置;

9.1.11 抗静电:可用于输送各类可燃流体;

9.2 铝塑复合管主要应用领域:
9.2.1 建材:自来水、采暖及饮用水供应系统用管;

9.2.2 煤气、天然气及管道石油气室内输送用管;

9.2.3 业用管;

9.2.4 化工:各种酸、碱溶液的输送;

9.2.5 :各种气、液体输送;

9.2.6 石化;
煤油、汽油等流体的输送;

9.2.7 船用管材:水上工具内各种管路系统用管 9.2.8 食品工业:输送酒、饮料等;

9.2.9 空调管道系统等;
9.2.10 压缩空气等工业气体的输送。

聚丙烯可分为均聚丙烯和共聚聚丙烯,共聚聚丙烯又分为分嵌段共聚聚丙烯 (PPC)和无规共聚聚丙烯(PP-R)无规共聚聚丙烯,又称三型聚丙烯,是主链 上无规则地分布着丙烯及其它共聚单体链段的共聚物。无规共聚聚丙烯管是欧洲 新近开发出来的新型塑料管道产品,PP-R原料属聚烯烃,其分子中仅有碳、氢 元素,无毒性、卫生性能可靠。

PP-R在原料生产、制品加工、使用及废弃全过程均不会对人体及环境造成 不利影响,与交联聚乙烯管材同辈成为绿色建材。

10.1 PP-R管除具有一般塑料管材质量轻、强度好、耐腐蚀、使用寿命长等 优点外,还有以下特点:
10.1 无毒卫生:符合国家卫生标准要求:
10.1.1 耐热保温:PP-R管维卡软化点为131.3℃,最高使用温度为95℃, 长期使用温度为70℃;
其导热系数为0.21W/m,℃,仅为钢管的1/200,具有较好 的保温性能;
10.1.2 连接安装简单可靠:PP-R管具有良好的热熔焊接性能, 管材与管件连接部位的强度大于管材本身的强度,无须考虑在长期使用过程中连 接处是否会渗漏;

10.1.3 弹性好、防冻裂:PP-R材料优良的弹性使得管材和管件可防冻胀 的液体一起膨胀,从而不会被冻胀的液体胀裂;

10.1.4 环保性能好;

10.1.5 线膨胀系数较大,为0.14-0.16mm/m.k;

10.1.6 抗紫外线性能差:在阳光的长期直接照射下容易老化。

10.2 PP-R管材的主要应用领域:
10.2.1 及民用建筑用于输送冷热水、采暖系统;

10.2.2 工业建筑和设施中,用于输送日常用水、油或腐蚀性液体;

10.2.3 由于对盐水的耐腐蚀性能,用于海边设施中的 10.无规共聚聚丙烯管(PP-R)给水管道;

10.2.4 空调管道系统;

10.2.5 农 业灌溉系统;

PB树脂是将1-丁烯合成得到高分子聚合物,是一种等规度稍低于聚丙烯的等 规聚合物。它既有聚乙烯的抗冲击韧性,又有高于聚丙烯的耐应力开裂性和出色 的耐蠕变性能,并稍带橡胶的特性,且能长期承受气屈服强度90%的应力。

11.1 聚丁烯管(PB)除具有一般塑料管卫生性能好、质量轻、安装简便、 寿命长等优点外,还具有以下特点:
11.1.1 耐热:热变形温度高,耐热性能好用,90℃热水可长期使用;

11.1.2 抗冻:脆化温度低(-30℃),有-20℃以内结冰不会冻裂;

11.1.3 柔软性好;
弯曲半径仅为R12;

11.1.4 隔温性好;

11.1.5 绝缘性能较好;

11.1.6 耐腐蚀(易为热而浓的氧化性酸所侵蚀);

11.1.7 环保、:废弃物可重复使用,燃烧不产生有害气体。

11.2 聚丁烯管(PB)的主要应用领域;

11.2.1 用于各种热水管:住宅热水、温泉引水、温室热水、道路及机场 融雪等热水管;

11.2.2 用管;

11.2.3 输气管道;

11.2.4 用于采矿、化工和发电等工业部门输送磨蚀性和腐蚀性的热物料。

ABS树脂是在聚苯乙烯树脂改性的基础上发展起来的三元共聚物,ABS树脂是 由丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三种元素组元组成。其中A代表丙烯晴,B代表了二烯, S代表苯乙烯。ABS管是一种新型的耐腐蚀管道,它在一定的温度范围内具有良好的抗冲击 强度和表面硬度,综合性能好,易于成型和加工,表面还可镀铬。由于它兼有PVC 管的耐腐蚀性能和金属管道的力学性能,不仅用于纯水系统而且也适用于电镀、 化工、石油、环保等行业输送腐蚀性液体之用。

12.1.ABS管的特点;

12.1.1 具有良好的冲击强度,是PVC管的5-6倍;
并能承受较高的工作压力, 约为PVC管的4倍;

12.1.2 化学性能稳定:无毒无味,能耐酸、碱,且用于食品工业也无毒、 无味;

12.1.3 使用温度范围广:使用温度范围为-40℃-80℃;

12.1.4 质轻、阻力小;
ABS管质轻,为PVC的0.8倍,制品内外壁光滑, 阻力小;

12.1.5 管道连接方便,密封性好;

12.1.6 颜色适宜,为浅象牙色,给人以淡雅、清洁之感。

12.2 ABS管的主要应用领域:
12.2.1 纯净水系统;

12.2.2 石化工业管道系统;

12.2.3 环保行业。

11、聚丁烯管(PB) 12、ABS管 塑料管道种类与应用范围 (1)李公藩编著《塑料管道施工》,中国建材工业出版社,2001.11 (2)建设部科技信息研究所印刷厂,2000年第4期(总第112期)《给水排 水技术动态),2000.11 (3) 高立新《我国建筑给水塑料管现状及发展前景》2000.8 (4)原芝泉《新型绿色 给水管材-PEX管》1999.12

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