国内给水管材现状及发展(4)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-03
热水供应系统及 饮用净水系统,随着我国经济的发展和人民生活水平的提高, 随着铜管实用技术的进步,会较快地进入逐渐普及的小康家 庭。
2非金属管材
非金属管材有玻璃钢管、塑料管和塑料复合管三大类。在 较多资料中[12][13]将铝塑复合管划归建筑给水塑料管之列,在 本文中为了便于细化分类介绍,将塑料复合管单列出来。
由于玻璃钢管在室内应用中管料和管件造价高等原因,除 特殊需要,一般较少采用,这里不再介绍。
2.1塑料管
塑料管主要有:交联聚乙烯(PEX管,有的也叫PE-X管)管、改 性聚丙烯(PP-R,PP-C)管、氯化聚氯乙烯(PVC-C)管、硬聚氯乙 烯(PVC-U)管、聚乙烯(PE管,也分为高密度HDPE型管和中密度MDP E型管,通常代表高密度HDPE型管)管、聚丁烯(PB)管、丙烯腈- 丁二烯-苯二烯(ABS)管、PPPE管(PP-R或PP-C与HDPE合成材料)、纳 米聚丙烯管(NPP-R)等。其中PVC-U管、HDPE管和ABS管在室外给水 管中介绍较详细,在此就不再单列介绍了。
2.1.1PE-X管
PE-X管采用世界上先进的一步法技术制造,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,从而形成三维交联网状结构的交联 聚乙烯,其交联度可达到60%-90%。
其特性:(1)优良的耐温性能,使用的温度为-70-100℃。(2 )优良的隔热性能和耐压力。PE-X管导热系数低,热量损失小 ,节约能源。(3)较长的使用寿命。可安全使用50年以上。(4)抗 振动,耐冲击。(5)无污染环境的绿色环保管材,不含任何毒素 ,也不释放有害物质,焚烧后只产生水和二氧化碳。
管外径规格为16-63mm。管道连接有卡箍式、卡套式、专用 配件式。生产企业常规产品压力等级为1.25MPa(SDR11)。
2.1.2改性聚丙烯(PP-R,PP-C)管
改性聚丙烯管有PP-R管、PP-C管两种大的类型。
2.1.2.1PP-R管
PP-R管[14]也叫Ⅲ型聚丙烯即无规共聚聚丙烯,其经历了三个 产品更新换代发展的阶段:第一代(PP-H),采用均聚聚丙烯加 入一定量的增韧助剂共混造粒而成;第二代(PP-B)采用PP与PE嵌 段共聚工艺聚合而成;第三代(PP-R),采用先进的气相共聚工 艺将PE在PP的分子链中随机、均匀地进行聚合而制成的无规共 聚聚丙烯(PE约占3%)基料,从而获得更加优良的性能。
其突出特点:(1)无毒、卫生。(2)耐热、保温性能好。PP-R 管的最高耐热可达131.3℃,最高使用温度为95℃,长期(50年) 使用温度为70℃,完全可以满足常用的工业和民用生活热水和 空调供回水系统。同时,PP-R管的导热系数只有钢管的1/200 ,具有良好的保温和节能性能,还可节省保温管材的厚度。(3 )安装方便且是永久性的连接。(4)原料可回收,不会造成环境 的污染。
从PP-R管的特点可知,PP-R管不仅可用于建筑物内的冷热 水系统,而且可用于建筑物内的采暖系统、直饮用水供水系统 、中央空调供回水系统、输送化学介质等。在进行设计时宜 根据各产品的企业标准或技术规程选定合适的规格。
PP-R管道的连接方式主要有两种:热熔连接、电熔连接。 也有专用丝扣连接或法兰连接。
PP-R管常用有公称外径dn20-160mm的十余种规格。按安全系 数C值不同有C=1.25和C=1.5两大类。C=1.25有五种管系S5、S4、S 3.2、S2.5、S2分别与五种公称压力对应:PNl.25、1.6、2.O 、2.5、3.2MPa;C=1.5有五种管系S5、S4、S3.2、S2.5、S2分别 与五种公称压力对应:PN1.0、1.25、1.6、2.0、2.5MPa。
2.1.2.2PP-C管
资料[15]介绍,PP-C管是一种共聚聚丙烯管材。PP-C管一般 采用单螺杆挤出机挤成管材,连接方式为热熔连接。
其主要性能:(1)耐温性能好、长期高温和低温反复交替管材不 变形,质量不降低。(2)不含有害成分,化学性能稳定,无毒 无味,输送饮用水安全性评价合乎卫生要求。(3)抗拉强度和屈 服应力大,延伸性能好,承受压力大,防渗漏,工作压力完 全可以满足多层建筑供水的需要。
PP-C管管材的型号规格可达到DN100。PP-C管道采用热熔连接。
2.1.3PVC-C管
PVC-C管又叫CPVC管是一种氯化聚氯乙烯
(PVC-C)塑料管。其主要性能特点:(1)防腐性能很强。PVC-C管 道无论是在酸、碱、盐、氯化、氧化的环境中,暴露在空气中 、埋于腐蚀性土壤里。甚至在95℃高温下,内外均不会被腐蚀 。(2)良好的阻燃性。PVC-C的着火温度482℃,所以PVC-C管道不 自燃且不助燃,还具有限制烟雾的特性,不会产生有毒气体 。(3)保温性能佳,热膨胀小。PVC-C热传导率低,所以PVC-C管 道夏天不易结露,冬天可节省大部分保温材料及施工费用,也 不易扭曲变形。(4)抗震性好。PVC-C管道具有较好的弹性模量 ,抗震并能大大降低水锤效应。(5)具有优异的耐老化性和抗紫 外线性能。
常用规格有:公称通径DN15~DN300。
连接方式有承插粘接、塑料焊接,还有专用配件法兰连接 、螺纹连接。
PVC-C管优点比较多,且在热水管道上应用较好,但因为材 料价格比较昂贵,在给水方面推广应用受到较大局限。
2.1.4PB管
PB管是由聚丁烯树脂通过一定的制管工艺生产而成的管材及 管件。聚丁烯树脂是由于丁烯-1单体合成的高分子量全同聚 合物,是一种柔软的热塑性聚烯烃。其主要特性有:(1)良好的 耐温性能。其长期使用温度(系指管道在此温度范围内使用寿 命达30-50年)为≤90℃。(2)耐压性能极佳和极强抗蠕变能力。 同样条件下其管壁最薄。其工作压力:冷水时为1.6-2.5MPa ;热水时为1.0MPa。(3)极好的韧性和耐冲击力。(4)极好的抗腐 蚀能力。(5)较好的隔热性能。材料的导热率较小。(6)无毒、重 塑性强。
常用的规格有公称通径:DNl5-DN63几种。
PB管主要采用热熔式或电熔式承插式接头连接,也采用胶圈 密封连接。PB材料属于易燃材料,安装加工或使用的场所必要 时需采取防火措施。由于这种管材的原材料主要依赖于进口 ,价格昂贵,在国内应用的大多依赖进口成品管材及管件,包 括施工连接的专用工具等,同时施工技术要求较高等原因, 故在国内应用很有限。
2.1.5PPPE管
PPPE管是以PP-R或PP-C与HDPE为主要材料,加以一定量的化学 助剂等合成材料,经挤压成型的塑料管材。据报道[16],该种 管材适用温度范围宽(-25-95℃),耐压高(公称压力为20MPa), 不仅能象PE管、PB管、改性聚丙烯(PP-R,PP-C)管那样进行热熔 连接(有专用的PPPE管配套热熔管件),而且还能象热镀锌钢管 那样在现场用普通套丝工具套丝,采用带内螺纹的管件进行螺 纹连接。
在同等承压条件下,PPPE管的管材和管件的壁厚比PP-R管(Ⅲ 型聚丙烯,即无规共聚聚丙烯)的壁厚要小,且口径越大小的 越多,因此PPPE管的价格比PP-R管低。据测算PPPE管整体工程造 价约比PP-R管的少80%左右。
目前可使用的规格为DN15-DN50(不含DN32)五种,其规格与热镀 锌钢管相同(详见各管材厂家产品的技术资料)。厂家正在开发 DN50以上规格的管材和管件。
2.1.6NPP-R管
NPP-R管材是以无机层状硅酸盐插层复合技术制备的含有纳 米抗菌剂的纳米聚丙烯(NPP—R)抗菌塑料粒料制成的。NPP-R管 材专用料研发成功,是我国纳米技术的重大突破,属国内首创 ,达到国际先进水平。
正光纳米聚丙烯(NPP-R)管道集普通PP-R管道所有优点,质 量轻、耐热性能好、耐腐蚀性好、导热性低、管道阻力小、管 件连接牢固。其独具特性为:(1)优异的力学性能。在安装和 使用过程中不会因偶然的撞击、敲打或轧压而造成破坏。(2)线 性膨胀系数小。较进口PP-R料制成的管道小25-30%,不易因 使用温度的变化而造成嵌件部分的松动渗漏。(3)纵向收缩率低 。较进口PP-R料制成的管道低30-40%,因温
2非金属管材
非金属管材有玻璃钢管、塑料管和塑料复合管三大类。在 较多资料中[12][13]将铝塑复合管划归建筑给水塑料管之列,在 本文中为了便于细化分类介绍,将塑料复合管单列出来。
由于玻璃钢管在室内应用中管料和管件造价高等原因,除 特殊需要,一般较少采用,这里不再介绍。
2.1塑料管
塑料管主要有:交联聚乙烯(PEX管,有的也叫PE-X管)管、改 性聚丙烯(PP-R,PP-C)管、氯化聚氯乙烯(PVC-C)管、硬聚氯乙 烯(PVC-U)管、聚乙烯(PE管,也分为高密度HDPE型管和中密度MDP E型管,通常代表高密度HDPE型管)管、聚丁烯(PB)管、丙烯腈- 丁二烯-苯二烯(ABS)管、PPPE管(PP-R或PP-C与HDPE合成材料)、纳 米聚丙烯管(NPP-R)等。其中PVC-U管、HDPE管和ABS管在室外给水 管中介绍较详细,在此就不再单列介绍了。
2.1.1PE-X管
PE-X管采用世界上先进的一步法技术制造,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,从而形成三维交联网状结构的交联 聚乙烯,其交联度可达到60%-90%。
其特性:(1)优良的耐温性能,使用的温度为-70-100℃。(2 )优良的隔热性能和耐压力。PE-X管导热系数低,热量损失小 ,节约能源。(3)较长的使用寿命。可安全使用50年以上。(4)抗 振动,耐冲击。(5)无污染环境的绿色环保管材,不含任何毒素 ,也不释放有害物质,焚烧后只产生水和二氧化碳。
管外径规格为16-63mm。管道连接有卡箍式、卡套式、专用 配件式。生产企业常规产品压力等级为1.25MPa(SDR11)。
2.1.2改性聚丙烯(PP-R,PP-C)管
改性聚丙烯管有PP-R管、PP-C管两种大的类型。
2.1.2.1PP-R管
PP-R管[14]也叫Ⅲ型聚丙烯即无规共聚聚丙烯,其经历了三个 产品更新换代发展的阶段:第一代(PP-H),采用均聚聚丙烯加 入一定量的增韧助剂共混造粒而成;第二代(PP-B)采用PP与PE嵌 段共聚工艺聚合而成;第三代(PP-R),采用先进的气相共聚工 艺将PE在PP的分子链中随机、均匀地进行聚合而制成的无规共 聚聚丙烯(PE约占3%)基料,从而获得更加优良的性能。
其突出特点:(1)无毒、卫生。(2)耐热、保温性能好。PP-R 管的最高耐热可达131.3℃,最高使用温度为95℃,长期(50年) 使用温度为70℃,完全可以满足常用的工业和民用生活热水和 空调供回水系统。同时,PP-R管的导热系数只有钢管的1/200 ,具有良好的保温和节能性能,还可节省保温管材的厚度。(3 )安装方便且是永久性的连接。(4)原料可回收,不会造成环境 的污染。
从PP-R管的特点可知,PP-R管不仅可用于建筑物内的冷热 水系统,而且可用于建筑物内的采暖系统、直饮用水供水系统 、中央空调供回水系统、输送化学介质等。在进行设计时宜 根据各产品的企业标准或技术规程选定合适的规格。
PP-R管道的连接方式主要有两种:热熔连接、电熔连接。 也有专用丝扣连接或法兰连接。
PP-R管常用有公称外径dn20-160mm的十余种规格。按安全系 数C值不同有C=1.25和C=1.5两大类。C=1.25有五种管系S5、S4、S 3.2、S2.5、S2分别与五种公称压力对应:PNl.25、1.6、2.O 、2.5、3.2MPa;C=1.5有五种管系S5、S4、S3.2、S2.5、S2分别 与五种公称压力对应:PN1.0、1.25、1.6、2.0、2.5MPa。
2.1.2.2PP-C管
资料[15]介绍,PP-C管是一种共聚聚丙烯管材。PP-C管一般 采用单螺杆挤出机挤成管材,连接方式为热熔连接。
其主要性能:(1)耐温性能好、长期高温和低温反复交替管材不 变形,质量不降低。(2)不含有害成分,化学性能稳定,无毒 无味,输送饮用水安全性评价合乎卫生要求。(3)抗拉强度和屈 服应力大,延伸性能好,承受压力大,防渗漏,工作压力完 全可以满足多层建筑供水的需要。
PP-C管管材的型号规格可达到DN100。PP-C管道采用热熔连接。
2.1.3PVC-C管
PVC-C管又叫CPVC管是一种氯化聚氯乙烯
(PVC-C)塑料管。其主要性能特点:(1)防腐性能很强。PVC-C管 道无论是在酸、碱、盐、氯化、氧化的环境中,暴露在空气中 、埋于腐蚀性土壤里。甚至在95℃高温下,内外均不会被腐蚀 。(2)良好的阻燃性。PVC-C的着火温度482℃,所以PVC-C管道不 自燃且不助燃,还具有限制烟雾的特性,不会产生有毒气体 。(3)保温性能佳,热膨胀小。PVC-C热传导率低,所以PVC-C管 道夏天不易结露,冬天可节省大部分保温材料及施工费用,也 不易扭曲变形。(4)抗震性好。PVC-C管道具有较好的弹性模量 ,抗震并能大大降低水锤效应。(5)具有优异的耐老化性和抗紫 外线性能。
常用规格有:公称通径DN15~DN300。
连接方式有承插粘接、塑料焊接,还有专用配件法兰连接 、螺纹连接。
PVC-C管优点比较多,且在热水管道上应用较好,但因为材 料价格比较昂贵,在给水方面推广应用受到较大局限。
2.1.4PB管
PB管是由聚丁烯树脂通过一定的制管工艺生产而成的管材及 管件。聚丁烯树脂是由于丁烯-1单体合成的高分子量全同聚 合物,是一种柔软的热塑性聚烯烃。其主要特性有:(1)良好的 耐温性能。其长期使用温度(系指管道在此温度范围内使用寿 命达30-50年)为≤90℃。(2)耐压性能极佳和极强抗蠕变能力。 同样条件下其管壁最薄。其工作压力:冷水时为1.6-2.5MPa ;热水时为1.0MPa。(3)极好的韧性和耐冲击力。(4)极好的抗腐 蚀能力。(5)较好的隔热性能。材料的导热率较小。(6)无毒、重 塑性强。
常用的规格有公称通径:DNl5-DN63几种。
PB管主要采用热熔式或电熔式承插式接头连接,也采用胶圈 密封连接。PB材料属于易燃材料,安装加工或使用的场所必要 时需采取防火措施。由于这种管材的原材料主要依赖于进口 ,价格昂贵,在国内应用的大多依赖进口成品管材及管件,包 括施工连接的专用工具等,同时施工技术要求较高等原因, 故在国内应用很有限。
2.1.5PPPE管
PPPE管是以PP-R或PP-C与HDPE为主要材料,加以一定量的化学 助剂等合成材料,经挤压成型的塑料管材。据报道[16],该种 管材适用温度范围宽(-25-95℃),耐压高(公称压力为20MPa), 不仅能象PE管、PB管、改性聚丙烯(PP-R,PP-C)管那样进行热熔 连接(有专用的PPPE管配套热熔管件),而且还能象热镀锌钢管 那样在现场用普通套丝工具套丝,采用带内螺纹的管件进行螺 纹连接。
在同等承压条件下,PPPE管的管材和管件的壁厚比PP-R管(Ⅲ 型聚丙烯,即无规共聚聚丙烯)的壁厚要小,且口径越大小的 越多,因此PPPE管的价格比PP-R管低。据测算PPPE管整体工程造 价约比PP-R管的少80%左右。
目前可使用的规格为DN15-DN50(不含DN32)五种,其规格与热镀 锌钢管相同(详见各管材厂家产品的技术资料)。厂家正在开发 DN50以上规格的管材和管件。
2.1.6NPP-R管
NPP-R管材是以无机层状硅酸盐插层复合技术制备的含有纳 米抗菌剂的纳米聚丙烯(NPP—R)抗菌塑料粒料制成的。NPP-R管 材专用料研发成功,是我国纳米技术的重大突破,属国内首创 ,达到国际先进水平。
正光纳米聚丙烯(NPP-R)管道集普通PP-R管道所有优点,质 量轻、耐热性能好、耐腐蚀性好、导热性低、管道阻力小、管 件连接牢固。其独具特性为:(1)优异的力学性能。在安装和 使用过程中不会因偶然的撞击、敲打或轧压而造成破坏。(2)线 性膨胀系数小。较进口PP-R料制成的管道小25-30%,不易因 使用温度的变化而造成嵌件部分的松动渗漏。(3)纵向收缩率低 。较进口PP-R料制成的管道低30-40%,因温
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