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室內給水pe管規格應用

點擊次數:   更新時間:2014-07-08 13:52     來源:www.ijazseo.com關閉分    享:
目前大多數住宅使用的給水管常用的有:PPR管、ABS管、襯塑鋼管、鋁塑復合管、銅管等。

在此分析一下各種室內給水管材的性能、優缺點及應用。

PPR——無規共聚聚丙烯

一、什么是PPR?

PPR管又叫三型聚丙烯管,采用無規共聚聚丙烯經擠出成為管材,注塑成為管件。是歐洲90年代初開發應用的新型塑料管道產品。PPR80年代末,采用氣相共聚工藝使5%左右PEPP的分子鏈中隨機地均勻聚合(無規共聚)而成為新一代管道材料。它具有較好的抗沖擊性能和長期蠕變性能。

二、PP-R管有什么特點?

PP-R管除了具有一般塑料管重量輕、耐腐蝕、不結垢、使用壽命長等特點外,還具有以下主要特點:

1、無毒、衛生。PP-R的原料分子只有碳、氫元素,沒有有害有毒的元素存在,衛生可靠,不僅用于冷熱水管道,還可用于純凈飲用水系統。

2、保溫節能。PP-R管導熱系數為0.21w/mk,僅為鋼管的1/200

3、較好的耐熱性。PP-R管的維卡軟化點131.5℃。最高工作溫度可達95℃,可滿足建筑給排水規范中熱水系統的使用要求。

4、使用壽命長。PP-R管在工作溫度70℃,工作壓力(P.N)1.OMPa條件下,使用壽命可達50年以上;常溫下(20℃)使用壽命可達100年以上。

5、安裝方便,連接可靠。PP-R具有良好的焊接性能,管材、管件可采用熱熔和電熔連接,安裝方便,接頭可靠,其連接部位的強度大于管材本身的強度。

6、物料可回收利用。PP-R廢料經清潔、破碎后回收利用于管材、管件生產。回收料用量不超過總量10%,不影響產品質量。

三、PP-R管主要用途有哪些?

1、建筑物的冷熱水系統,包括集中供熱系統;

2、建筑物內的采暖系統、包括地板、壁板及輻射采暖系統;

3、可直接飲用的純凈水供水系統;

4、中央(集中)空調系統;

5、輸送或排放化學介質等工業用管道系統。

四、如何即安全又經濟選用PP-R?

1、注意管道總體使用系數C(即安全系數)的確定:

一般場合,且長期連續使溫度<70℃,可選C=1.25;在重要場合,且長期連續使用溫度≥70℃,并有可能較長時間在更高溫度運行,可選C=1.5

2、用于冷水(≤40℃)系統,選用P.N1.01.6MPa管材、管件;

用于熱水系統選用≥PN2.0MPa管材、管件。

3、在考慮上述三個原則后,管件的SDR應不大于管材的SDR,即管件的壁厚應不小于同規格管材壁厚。

五、PP-R管在安裝施工中應注意哪些問題?

1PP-R管較金屬管硬度低、剛性差,在搬運、施工中應加以保護,避免不適當外力造成機械損傷。在暗敷后要標出管道位置,以免二次裝修破壞管道。

2PP-R5℃以下存在一定低溫脆性,冬季施工要當心,切管時要用鋒利刀具緩慢切割。對已安裝的管道不能重壓、敲擊,必要時對易受外力部位復蓋保護物。

3PP-R管長期受紫外線照射易老化降解,安裝在戶外或陽光直射處必須包扎深色防護層。

4PP-R管除了與金屬管或用水器連接使用帶螺紋嵌件或法蘭等機械連接方式外,其余均應采用熱熔連接,使管道一體化,無滲漏點。

5PP-R管的線膨脹系數較大(0.15mm/m℃),在明裝或非直埋暗敷布管時必須采取防止管道膨脹變形的技術措施。

6、管道安裝后在封管(直埋)及復蓋裝飾層(非直埋暗敷)前必須試壓。冷水管試壓壓力為系統工作壓力的1.5倍,但不得小于1MPa;熱水管試驗壓力為工作壓力的2倍,但不得小于1.5MPa。試壓時間與方法技術規程規定。

7PP-R管明敷或非直埋暗敷布管時,必須按規定安裝支、吊架。

生產標準:GB/T18742-2002

六、PPR管材質量識別

真正的PP-R管應符合標準GB/T18742-2002《冷熱水用塑料管道系統--PP第二部分管材》管件應符合標準GB/T18742-2002《冷熱水用塑料管道系統--PP第三部分管件》;偽PP-R管道和管件的性能是無法通過上述標準。應當指出,偽PP-R管的使用壽命僅為1-5年,而真正的PP-R管使用壽命均在50年以上。

七、PPR-如何選用

PPR管道廣泛應用于工業和居民建筑內生活,衛生飲用給水及熱水采暖。PPR管道分冷熱水管2種。冷水管管壁薄,熱水管管壁厚,所以在抗斷裂性方面熱水管性能好很多,價格方面熱水管也比冷水管貴一些。許多生產廠家為了保險起見,施工過程中不分冷熱水管開裂,提高安全系數。

1.良好的柔軟PPR管材,管件不易受擠壓而變形,即使變形也不破裂,并大大減少接頭使用量。

2.耐腐蝕 防水結 PR管材,管件的化學性質可以抵抗水中的化學元素侵蝕,同時平滑的內表面可以避免水域的形成

3.耐高溫,耐高壓 PR管材,管件常溫下承受水壓力為45千克/平方厘米,管子不變形溫度為112攝氏度

4.壽命長 PPR管材,管件防老化強,正常作用使命達到50年以上。

5.施工簡便快速 PPR管材,管件的柔性使得施工變得十分快捷,并容易連接(用熱熔機承插連接),安全可靠。

6.經濟實惠 由于施工簡單,不存在與其他工程間的矛盾及影響,縮短工期,施工費用比銅管節省60%,具有優越的經濟性。

PPR管安裝建議:要讓經過專業培訓的技術工人進行操作。同時,工藝流程也非常重要。應按照橫平豎直的原則,在房間基礎地面上開槽出大于水管直徑的深槽,然后鋪設PPR水管,緊接著逐一順序熱熔連接。所有PPR接口采用熱熔技術融合到一起后,要進行24小時以上的打壓測試,如果現場環境允許,打壓測試時間可長一些。當確保沒有任何滲水漏水現象后,再進行填埋。

ABS——苯已烯管

ABS塑料是改性聚苯乙烯塑料,以丙烯睛(A)、丁二烯(B)及苯乙烯(S) 為基礎的三組分所組成。ABS塑料可制作壓有花紋圖案的塑料裝飾板等。

ABS管與市場上主要的塑料給水管材的性能及缺點比較,ABS管材具有使用溫度范圍寬,沖擊強度高,抗蠕變性、耐磨性、耐腐蝕性好,連接簡單等特點,但其耐候性較差。

一、ABS的各項性能

1.ABS管的物理力學性能

ABS為主要原料,加入抗氧劑、抗紫外線吸收劑等進行改性,生產耐候性較好的直徑15~200mm的冷水管及130多種規格的配套管件,直徑15~160mm的熱水管及與之配套的管件。采用螺紋連接、冷溶膠接、法蘭連接等多種方式進行連接,可在-40~95℃范圍內使用。

2.抗老化性能

1000h人工氣候加速老化試驗及熱空氣老化試驗表明,ABS冷、熱水管的拉伸強度、沖擊強度、彎曲強度等性能均無明顯變化。

3.適用溫度范圍及使用壽命

冷水管工作溫度為-40~60℃,熱水管工作溫度為20~95℃,在工作溫度范圍內,ABS管保持品質特性不變,在正常狀態下,室內可使用50年以上。

4.衛生性能

ABS管材不含任何重金屬穩定劑,不會有金屬物質滲出,因此無毒。產品浸泡試驗表明水質達到對照水質標準,Ames試驗結果為陰性,急性經口毒性(LDSO)測定性無毒物,小鼠骨髓微核試驗為陰性,達到衛生產品標準。

二、安裝方法

ABS管材可采用螺紋連接、冷溶連接、法蘭連接等連接方式裝配,連接方式多,接頭牢固,安裝方便且質量可靠。

三、應用

ABS管可用于給水、排水管,自來水、沌凈水輸送管,空調工程配管,冰水系統,海水輸送管,集排污水管,流體處理,電氣配管,游泳池用管,飲料用輸送管,壓縮空氣配管,環保工程用管等。如大慶市公用事業局在700多棟、3萬用戶的住宅區安裝了輸送沌凈水的ABS管;吉林通化葡萄酒廠用ABS管輸送酒;新疆高速公路局宿舍用ABS管輸送熱水(60~70℃);成都星河名居大廈10萬平方米的居民住宅區用ABS管輸送飲用水;石家莊參謀學院22萬平方米居民住宅區用ABS管輸送飲用水等。ABS管已暢銷26個省,遍布180多個市,用戶反映其質量良好。

襯塑鋼管

襯塑鋼管繼承了鋼管和塑料管各自的優點,并且根據市場需求、生產工藝、防腐措施、連接方式、性價比等諸多方面進行綜合分析后合理設計管材。因此,該管材具有眾多技術特點,廣泛應用于各類建筑的冷熱水的給水系統。連接方式有專用卡環連接、溝槽(卡箍)連接或絲扣連接,施工工藝類似鋼管的溝槽連接與鋼管的絲扣連接。隨著人們的環保意識、健康意識的普及,新型環保給水用管材如雨后春筍般層出不窮,其品種之多難以枚舉。襯塑鋼管繼承了鋼管和塑料管各自的優點,同時又摒棄了各自的缺點。在管材設計中最重要的內容之一是根據使用條件和要求,合理確定管材的壁厚,同時該參數直接影響產品的性價比。襯塑鋼管獨特的壁厚設計包括內層塑料管壁厚和外層焊管壁厚,從而決定了其一系列技術特點:

1、適用范圍廣泛,規格品種齊全;

2、生產工藝獨特;

3、連接方式可靠快捷;

4、表面防蝕措施完善,美觀;

5、外層焊管壁厚設計合理;

6、內層塑料管的壁厚合理,確保通徑;

7、節能環保,發展潛力大;

一、適用范圍廣泛、規格品種齊全

目前,在建筑給水行業中,高層建筑的給水管和消防管材長期使用壓力約為1.6MPa左右,因此內筋嵌入式襯塑鋼管的設計壓力確定在2.0MPa基本上能滿足建筑給水的壓力使用要求,同時這一參數也是壁厚設計的重要參數。 使用溫度也是管材設計的一個重要參數,它決定著材料的許用應力。在行業中按輸送水的溫度分為冷水和熱水,冷水溫度一般為0℃25℃,但明裝管路內介質溫度受大氣溫度影響,我國南方夏季氣溫可高達40℃左右,而北方氣溫在冬季可低于-40℃,但是水于0℃以下就會凝固成冰,從而達不到用水的目的。因此在行業中有保溫的一些規范,使管路中水的溫度一直保持在0℃以上,以保持流體的可流動性。熱水一般用于采暖、淋浴,水溫通常為75℃以下,瞬間溫度可達為95℃左右。 介于以上調研,內筋嵌入式襯塑鋼管分為冷水型和熱水型兩大類,確定冷水型長期使用溫度為0℃55℃,熱水型管材的長期使用溫度為0℃75℃,瞬間溫度可達95℃。規格按管道通徑標準化確定為D

N15DN20DN25DN32DN40DN50DN65DN80DN100DN125DN150DN200DN250DN300等品種。

二、生產工藝獨特

在產品結構確定后采用何種工藝進行生產是目前經濟活動中至關重要的,它直接關聯了產品的生產成本和生產效率,同時又反過來對產品的結構設計、材料的選擇提出工藝上的要求。內筋嵌入式襯塑鋼管采用獨特的機械拉拔復合工藝,通過對金屬管的縮徑壓迫內層塑料管,使兩種材料產生永久性合理過盈,加之焊管內表面獨特設計的花紋內筋對塑料管外表面的嵌入作用,以及塑料管復合前的物理和化學改性,使得內筋嵌入式襯塑鋼管具有不分層、不縮管,長期使用有保障的技術特點。并于2001年獲國家實用新型專利。這種獨特的工藝生產效率高,過程控制易行,復合質量高。

三、連接方式可靠快捷

管道之間的連接方式是建材行業最重要的問題,連接強度可不可靠、便不便于安裝、維修,能不能適應惡劣的自然條件,這些問題都是用戶、設計、施工等各個單位最關心的問題。內筋嵌入式襯塑鋼管利用冷擠壓原理在距管材端面一定距離作引伸變形成一小型圓弧槽,再將卡簧式不銹鋼卡環置入槽內,套上螺母或接口、新型搪瓷管件及其附件,旋緊即可,安裝快捷。由于卡環配合部位的錐面自鎖設計,以及采用端向和徑向的雙向密封設計,使之具有可靠的連接強度和抗滲漏性能。同時由于所有管接頭采用的是可拆卸結構,加之專用活接管件的配合使用,使其維修極其方便。

四、外表面的防蝕措施完善

眾所周知,鋼鐵的腐蝕是非常普遍的,由此帶來的經濟損失是巨大的。我們知道鋼鐵的腐蝕主要是由于電化學腐蝕,塑料的腐蝕老化主要是化學腐蝕以及紫外線照射而引起的,內筋嵌入式襯塑鋼管由于內層塑料管由外層金屬管庇護,徹底消除了塑料腐蝕老化的成因,使塑料管具有經久耐用的性能。而外層金屬管的保護卻要困難得多。內筋嵌入式襯塑鋼管的外表面采用了三層防蝕措施:第一層為鍍鋅層,鋼管形成陰極進行保護防銹。第二層:環氧底漆,在鍍鋅層外表形成致密的高分子保護膜,使之與空氣、水隔離,減緩鋅層的氧化腐蝕,從而提高管材的使用年限。第三層:面漆,加強膜的保護作用,提高產品的美觀程度。在埋地使用時,采用適當的防腐措施以提高系統的使用壽命;也可采用于襯塑鋼管為基管,外表面再覆一層塑料管的內筋嵌入式雙面襯塑鋼管PE+碳鋼管+PP管)系列產品直接埋地使用。

五、焊管壁厚合理

壁厚是一重要參數,在《機械設計手冊》第3冊給出的管道壁厚的設計公式: S=PD/2[δ]ψ+C 式中:S:管壁厚(mm) P:管內介質壓力(MPa); D:管外徑(mm); [δ]:工作溫度下的管材許用應力(MPa); j:管材縱向焊縫系數,無縫鋼管j = 1;對焊接鋼管j = 0.8 C:管壁厚度附加值(mm);包括制造負偏差C1;腐蝕裕度C2;螺紋深度C3C= C1+ C2+ C3。 內筋嵌入式襯塑鋼管按以上理論確定焊管壁厚。管道材料的許用應力[δ]一般按材料的各項強度分別除以對應的安全系數,取其中的最小值作為該材料的許用應力,該值為管道材料容許承受的應力。同時由于內筋嵌入式襯塑鋼管采用卡環式連接,冷擠壓變形制槽,不需考慮管壁厚度附加

值的C3。因而與傳統鍍鋅鋼管相比,壁厚更加合理,經濟性有明顯的潛力。

缺點:

1、造價高

2、安裝費時費力

3、不能完全解決管件鏈接部分對水質污染問題

PAP——鋁塑復合管

鋁塑復合管是最早替代鑄鐵管的供水管,其基本構成應為五層,即由內而外依次為塑料、熱熔膠、鋁合金、熱熔膠、塑料。

它的優點是質輕、耐用、有較好的保溫性能,內外壁不易腐蝕,因內壁光滑,對流體阻力很小,而且可隨意彎曲,所以安裝施工方便。

作為供水管道,鋁塑復合管有足夠的強度,但如橫向受力太大時,會影響強度,所以宜作明管施工或埋于墻體內,但不宜埋入地下。(鋁塑復合管也可以埋入地下,比如地暖中用的管子其中一種就是鋁塑復合管鋁塑復合管的連接是卡套式的(也可以是卡壓式的),因此施工中一是要通過嚴格的試壓, 檢驗連接是否牢固。二是防止經常振動,使卡套松脫。三是長度方向應留足安裝量,以免拉脫。

其主要缺點是在用作熱水管使用時,接頭處由于是塑料管和銅接頭連接,膨脹系數不同,長期膨脹冷縮后很容易導致接頭處漏水。

市場上出現鋁塑復合管有三種,PEALPEPEALXPEXPEALXPE。第一種是內外層為聚乙烯,第二種是內層為交聯聚乙烯,外層為聚乙烯,第三種是內外層均為交聯聚乙烯,中部層均為鋁層。第一種一般用于冷水管道系統,后兩種一般用于熱水管。

此類管材,由于其含有鋁層,可增加耐內壓強度,阻隔氧氣、二氧化碳等從而避免對輸水管道設備的銹蝕威脅,導熱性好而減少熱點集中,抗靜電而屏蔽性好并有一定的阻燃作用,因此易被大眾所接受。而且由于其連接管件為銅制,不銹鋼制螺紋密封管件,連接較為方便,不需特殊工具,與現在大量存在鑄鐵管接口接近,因而顯示其一定的優勢。此類管用于冷水管道系統問題較少,但用于熱水管道系統就存在許多問題,主要如下:

1、鋁層焊接縫處為薄弱環節,尤其是搭接焊鋁塑管,因此液壓試驗破裂處大多在焊縫線附近。這一點應引起重視。因此生產企業在生產過程中,應選擇質量優良的焊機,盡量提高焊縫處的強度,減少鋁層焊縫邊緣的突尖,避免產生有害的集中應力。

2、鋁層與塑料層,尤其是與交聯聚乙烯層的粘結力較弱,使鋁塑管在用于熱水管道系統時,容易導致分脫而破壞。這主要是由于其一,生產企業在選用熱溶膠時,為了降低成本,選用質量較差的產品;其二,在鋁管成形過程中,采用石蠟潤滑,減少牽引阻力,從而導致粘接劑的粘接強度受到影響;其三,對交聯鋁塑復合管而言,由于交聯聚乙烯的惰性,導致粘接強度降低。

3、對交聯鋁塑復合管而言,由于有些廠在水解交聯或蒸煮交聯這一道工序上做的不夠,導致交聯聚乙烯層的交聯度較低(小于65%),使管材高溫靜液壓強度降低,

從而在熱水管道系統中使用的危險系數大大增加。

4、對交聯鋁塑復合管而言,有些廠為了降低成本,生產中人為降低交聯聚乙烯層的厚度,增大非交聯層厚度,使整管的高溫靜液壓強度降低。

5、把內外層均交聯的鋁塑復合管用于熱水管道系統較為適合。而當前,好多企業把只有內層交聯的鋁塑管也大量用于熱水管道,這樣做有很多隱患。有人在檢測中發現,當后一種鋁塑管用于熱水管道(尤其是大于90℃水溫)時,由于內外溫差較大,可能會出現內外塑料伸縮不一致,而導致接頭漏水,或脆性破壞。

6、國內已有不少廠家已將PERT樹脂用于鋁塑復合管,生產非交聯耐高溫鋁塑復合管,其高溫靜液壓強度也比較令人滿意。

在建筑給水和采暖管道上用熱塑性塑料管材替代傳統的鍍鋅鋼管是當前國內熱門趨勢。工業部門根據市場需求,開發引進各種材質的塑料管材,其中之一是可用于建筑冷熱水和熱水供暖的高密度聚乙烯(HDPE)和鋁的復合管,即鋁塑復合(PE-AL-PE)管。鋁塑復合管在國內發展很快,目前國內已有約85條鋁塑管生產線,年生產能力達1.5m,現在投資建造鋁塑管的熱情很高。以下是根據有關的國內外信息資料進行了調查研究,對國內鋁塑復合管的綜合情況、發展趨勢做出的評價。

一、鋁塑復合管的優點及局限性

鋁塑復合管有其獨特的優點,同時也有其缺點和局限性。

鋁塑復合管是國外80年代開發的一種管材,于1995年開始引進我國。鋁塑復合管和其它塑料管道的最大差別是它結合了塑料和金屬的長處,具有獨特的優點:機械性能優越,耐壓較高;采用交聯工藝處理的交聯聚乙烯(PEX)做的鋁塑復合管,耐溫較高,可以長期在95℃溫度下使用,可用于建筑內部熱水和暖氣管道;抗氣體的滲透;熱膨脹系數低等。

但鋁塑復合管與其他管材一樣,也有其缺點和局限性,在認識鋁塑復合管優點的同時也必須注意其在應用中的不利因素,例如:鋁塑復合管的連接不能用熔接和粘接,必須使用專用的金屬管件(國外要求用高強度黃銅鍍鎳),把鋁塑復合管套入管件后徑向加壓鎖住;鋁塑復合管不能回收重做;鋁塑復合管的直徑范圍限于較小的范圍。目前國內生產的最大直徑是62mm,國外也主要用于小直徑;鋁塑復合管生產的工藝和設備比較復雜(譬如鋁塑復合管要用于熱水時聚乙烯層還要進行交聯,一般都用二步法);鋁塑復合管成本難以降低(不能回收就要加上廢品損失),鋁塑復合管的價格要高于交聯聚乙烯PEX(尤其是用一步法生產的PEX)和三型聚丙烯PP-R管。室內供水管道需要比較多的管件,鋁塑復合管用的金屬管件價格高于PP-R等用的塑料管件(尤其在較大直徑)

二、與其他管材的比較

建筑室內給水管道的領域內有各種材質的塑料管材和金屬管材可以應用,各有優缺點。

鋁塑復合管主要用于建筑冷熱水管和地面輻射采暖。在這個應用領域內還有各種材質的塑料管,金屬管,金屬塑料復合管可以應用,因為各有優缺點,目前在國外不單是各占一塊市場,而且都在發展中。

國內發展鋁塑復合管起自要淘汰鍍鋅鋼管,特別是要找到能夠耐熱又不腐蝕的熱水管新材料。公認國際標準對熱水管的要求是:在輸送70℃熱水時,長期承受1MPa壓力下,可以使用50(塑料管的特性是使用壽命取決于承受的溫度及壓力,短期使用都可以承受更高溫度和壓力,評價性能時必須注意不能只講耐溫或只講耐壓)。近幾十年世界上開發了多種可以達到以上要求的塑料熱水管和塑料-金屬熱水管,較常用的有以下幾種:

交聯聚乙烯PEX管;改性聚丙烯PP-R管;鋁塑復合管;聚丁烯PB管;氯化聚氯乙烯CPVC管;襯塑鋼管和管件及涂塑鋼管和管件,塑復銅管,襯塑鋁管。以上這些管材(5種是塑料管,后3種是襯或涂塑的金屬管)以及銅管,不銹鋼管,鋁合金管等金屬管材。都可達到室內熱水管的應用要求,都能保證防腐蝕和符合衛生要求,都有國際公認的標準,因此都已在各種工業民用建筑和住宅工程中采用。下表是根據調查結果簡單比較前5種塑料管的情況:

 

注:1.價格比的資料來自中國塑料99-5《國內建筑給排水塑料管材性能及應用初探》一文; 2.價格參數牽涉各種因素,不可能很確切,僅供參考。

由以上對比可以看到這5種能夠應用于室內供冷熱水的塑料管都各有其優點和缺點,鋁塑復合管唯一獨特的優點是能夠阻隔氣體的滲透,這在應用于封閉循環的熱水系統(如地面鋪熱水管的采暖系統)時是有益的,因為可以防止氧氣的滲入避免系統中的氧化腐蝕。其他塑料管也可以用幾種方法來彌補其阻隔氧氣性差的缺點,所以同樣可以應用于封閉循環的熱水系統。除了上述5種塑料管、外襯塑鋼管和管件及涂塑

鋼管和管件,塑復銅管,襯塑鋁管等也可以應用于室內供冷熱水的領域。這些襯塑或涂塑的金屬管也各自有其獨特的優點和缺點。例如襯塑或涂塑鋼管以鍍鋅鋼管為基體,其機械性能的可靠最容易被用戶信任。所以,目前國內外在室內供冷熱水的領域內上述各種管材實際上都在被采用,而且都在不斷地改進和發展。鋁塑復合管在國內發展很快,今后能相應的擴大市場占有率,但是不能據此推斷鋁塑復合管將成為室內供水管的主流。可以預測各種管材爭奪和分占室內供水管市場的形勢將長期存在。在室內供冷熱水管的領域內上述幾種管材國內現在都已有生產企業建立生產線,并投產。




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