摘要:对PP-R塑铝穗态管和普通PP-R管进行了比较,分析了 PP-R塑铝稳态管的技术性能特点,并指 出它的优势应用领域。
关键词:塑铝稳态管;优势;应用
中图分类号:TU992.04 文献标志码:A 文章编号:1008 - 6714(2011 )08 - 0156 - 02
通过对PP-R塑铝稳态管技术特性的概述,并从产 品结构设计的科学性出发,论述了 PP-R塑铝稳态管工 程应用价值的关键所在。
复合管,一般指管材由两层或两层以上热塑性塑料与 —层嵌人金属层组成的多层管材。PP-R塑铝稳态管是 一种由PP-R管与合金铝层组成的复合管,德国称为PP -只稳态复合管、??-«增强管或??-11包铝管。PP-R 塑铝稳态管将PP - R塑料与金属有机地结合,同时兼具 塑料管的柔韧性和金属管的刚性,通过一体化的铝层达到 稳定的机械性能,具有更高的强度和更好的耐高温性能。
近年来我国有些原生产PP - R塑料管的企业引进了 德国PP-R塑铝稳态管生产技术,在PP-R管的基础上 采用热熔粘合技术将PP - R与合金铝在高温下有机粘 合,外覆PP-R(或PE)保护层生产出金牛PP-R塑铝稳 态管。PP - R塑铝稳态管具有聚丙烯-胶-铝-胶-聚 丙烯五层结构,其中间铝层起加强作用。以德国为首的欧 洲国家广泛将其用于给水、采暖、中央空调等领域,目前在
收稿日期:2011 -06 - 22
作者简介:王军(I960-),男,山东莱州人。
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一。因此,移动阅读有条件也有必要在图书馆开展起来。
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国内主要是因为工程成本造价问题,还没有广泛使用。
一、技术性能特点
PP-R塑铝稳态管融PP-R管和金属管的优点于一 体,同时具备PP - R管的卫生性、密封性和金属管的刚 性,形成独特的优于一般塑料管的特别属性,具有线性膨 胀系数小、不渗氧、抗紫外线、高强度、高耐温性等极佳的 物理性能。
1.线性膨胀系数小
PP-R塑铝稳态管线性膨胀系数是普通PP -R管的 1/5(普通PP-R管为0.15mm/mK),接近于金属管,管道 无明显热胀冷缩。在工程安装时,对于水平安装长度小于 40m的明敷管道,无须考虑管道变形问题;对于水平安装 长度大于40m的明敷管道,应考虑采取防止管道温度变 形的技术措施;对于立管采用刚性安装。在高温热水、暖 通领域、户外明装管道应用上优势明显。实践证明,PP-R塑铝稳态管通过长期冷热循环实验后,管材无任何变形 或异样现象,充分说明PP - R塑铝稳态管具有稳定的耐 高温性能。
由于PP - R塑铝稳态管在PP - R内管外表面覆裹了
合金铝箔,给塑料“穿”上了一层金属铠甲,完全隔绝外部 空气,保持管道系统内部的流体介质不被氧渗入和光线的 射人,从而抑制了藻类细菌的生长,保证了水质。当PP-R塑铝稳态管用于中央空调系统、采暖系统时,可防止金 属设备的氧化、腐蚀。
3.抗紫外线
PP-R塑铝稳态管在铝层外,再覆一层灰色PP-R 或黑色PE保护层。铝层可有效阻隔紫外线,灰色PP-R 可以保护铝层杜绝氧化,黑色PE对紫外线进行有效的吸 收和屏蔽,给管材提供一道紫外线保护屏障。管材n]■用于 户外安装及明装管道,无须考虑防紫外线措施,使用寿命 更长,是太阳能、热能系统户外施工的理想选择。
4.抗压强度高,耐温性好
与其他管材相比,PP-R塑铝稳态管承压性能好,在 长期强度方面,具有一定的金属特性,由于加入了金属层, 增加了管材的刚性,降低了管材的蠕变性,从而增强了管 材的抗压强度和耐温性能。在工程应用中可按使用设计 系数C = 1.25原则选用管材。
5.热熔连接,不渗漏
PP-R塑铝稳态管仍然采用热熔连接方法,连接前用 专用卷削工具剥去外覆铝塑复合层,然后与同材质的PP -R管件进行热熔连接,保证了管材和管件的一体化,连 接部位无渗漏之忧。
二、PP - R塑铝稳态管与普通PP - R铝塑管的比较
1. PP-R塑铝稳态管具备成熟的应用经验
PP-R塑铝稳态管参照德国塑料中心(SKZ)标准、德 国气体和水领域协会(DVGW)的技术条令(W542 - 1997、 DVGW/MP52)生产,德国班宁格尔公司、洁水公司、HSM 公司等世界著名塑料管道制造公司,在欧洲生产和应用该 项产品有近十年的历史,是欧洲国家在给水、采暖领域的 领先产品。
普通PP-R铝塑管将外层壁厚加厚,采用热熔连接, 属于国内独创,但没有相应的国际(ISO)或其他先进国家 (如DIN)、中国(GB)等相关标准的支持,西方发达国家未 有此项产品运用的依据和相应工程应用经验。
2 .PP-R塑铝稳态管结构合理,稳定性高
给水管从力学角度分析,管道径向应力的分布,由内 向外,从大到小,越到外壁环向应力越小,即管道内壁应力 最大,管外壁最小(零)。
PP-R塑铝稳态管内管完全符合ISO/DIS15874 -1999中管系列S的标准尺寸要求,起主要承压作用。合金 铝层接近管外壁,承受应力较低,是功能层——既降低PP -R管的膨胀系数,又提高了 PP-R管抗蠕变性能,结构 合理,稳定性高。
普通PP - R铝塑管是由交联聚乙烯材料、聚丙烯材 料和铝材三种杨氏模量相差很大的材料组成的多层管,在 承受内压时,厚度方向的管环应力分布是不等值的,和全 塑管不同,不能用标准尺寸比SDR值大小来表征管材承 受载荷的能力;不能用管系列S来选用管材,确定管材的 壁厚。普通铝塑管宜适合采用压紧式机械连接方式。如
果采用热熔连接,容易出现“分层”现象,抗压强度降低, 稳定性差。
3.连接可靠,安全度高
暖气片采暖的热水循环应用,热媒水呈碱性,对合金 铝箔的腐蚀性非常强,工程应用中,管材的铝层不允许接 触循环热水。
PP-R塑铝稳态管采用热熔连接,连接前,用专用工 具剥去管材外覆的塑铝复合层,内管尺寸符合标准管系列 要求,热熔方式与PP - R —样,铝层完全不接触热媒水, 接头牢固,安全度高,操作方便,不易渗漏。
普通PP - R铝塑管在中间,在热熔连接前,在管材端 面加盖封帽,依靠帽内的橡胶圈密封以防止水的渗人而腐 蚀铝箔,这种密封方式是不可靠的,一旦铝箔接触水即腐 蚀,主要结构层将遭到破坏,可能会出现爆管现象,管道系 统的安全性得不到保证。
4. PP-R塑铝稳态管不缩径,管道系统阻力小
PP-R塑铝稳态管与管配件采用承插式热熔连接,不
需要任何辅件,连接处不缩径,可以按正常的程序进行水 力计算,管网在使用过程中不易产生水阻。
普通PP - R铝塑管热熔前需在管端加盖封帽,连接 处缩径,每个接点形成水阻,管网运行中,流童降低,达不 到设计要求。以dn20管为例,流通面积减少27. 8% ,管路 的流通能力大大降低,管路系统的局部阻力将是正常情况 下的2倍以上,在同样的水泵及管路系统条件下,采暖系 统的运行效率将大大降低,采暖效果将得不到保证。如果 采用加大管材口径,投资成本提高;如果采用较高的运行 压力,长期运行费用将大大提高。循环系统也会不同程度 地增加噪音。
5.抗紫外线性能优
PP-R塑铝稳态管的外层,铝层可有效阻隔紫外线, 给管材提供一道紫外线保护屏障,确保承压层——内管不 受紫外线辐射降解。普通PP-R铝塑管外层(结构层)易 受紫外线降解,抗紫外线能力弱,使用寿命达不到设计要 求。
三、PP - R塑铝稳态管的优势应用领域
热水、中央空调、暖气片采暖;室内外明装管道;户外 管网系统,如太阳能管网系统等。
PP-R塑铝稳态管的用途广泛,为解决实际工程运用 的问题,可作为专用管材、化工用管材、建筑用管材等,另 —个重要的运用是地表饮用水的输送,水可通过管道系统 从一些受到污染的地方通过,如受到过多化肥污染的场所 等,铝层可防止污染源的渗透,保护饮用水不受污染。同 时,用户也可享受到PP -R塑铝稳态管带来的其他好处, 如:隔绝任何对健康有影响的有害物质;直接与水接触的 内管卫生无毒、密封性好、不会形成水苔;具有良好声音绝 缘性能,使水流带来的噪音变小。
PP-R塑铝稳态管是一种性能优异,用途广泛的复合 管材,它不仅具备以上所提到的优越性,在实施工程或维 修工作中还具有施工速度快、没有操作死角等特点。