試論各類塑料管道的特點及應(yīng)用

1、試論各類塑料管道的特點及應(yīng)用摘要：簡明介紹硬聚氯乙烯管（UPVC）、芯層發(fā)泡管（PSP）、硬聚氯乙烯消音管、塑料波紋管、氯化聚氯乙烯管（CPVC）、高密度取乙烯管（HDPE）.交聯(lián)聚乙烯管（PEX）、鋼塑復(fù)合管、鋁塑復(fù)合管（PAP）、無規(guī)共聚聚丙烯管（PPR）、聚丁烯管（PB）等幾種常見塑料管的進(jìn)展形成，特點（優(yōu)缺點）和應(yīng)用范圍進(jìn)行了論述，以期對列位讀者在選擇和利用塑料管時，能提供一點幫忙。關(guān)鍵詞：塑料管硬聚氯乙烯管UPVC芯層發(fā)泡管PSP塑料波紋管塑料管道是我國“十五”期間重點推行應(yīng)用的化學(xué)建材之一。自國家科委將建筑排水用硬聚乙烯管應(yīng)用技術(shù)列入“六五”科技攻關(guān)項目以來，我國塑料管的進(jìn)展在經(jīng)歷

2、了研究開發(fā)和推行應(yīng)用的時期以后，正進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化高速進(jìn)展的第三時期。全國化學(xué)建材和諧組提出：到2005年，塑料管道在全國各類管道中市場占有率達(dá)到50%。塑料管與傳統(tǒng)金屬管道相較，具有自重輕、耐侵蝕、耐壓強度高、衛(wèi)生平安、水流阻力小、節(jié)約能源、節(jié)省金屬、改善生活環(huán)境、利用壽命長、安裝方便等特點，受到了管道工程界的青睞。為此，許多發(fā)達(dá)國家塑料制品商與管道工程界進(jìn)行普遍的合作，投入了大量人力、物力和財力進(jìn)行全方位的開發(fā)研究，使原料合成生產(chǎn)、管材管件制造技術(shù)、設(shè)計理論和施工技術(shù)等方面取得了進(jìn)展和完善，并積存了豐碩的實踐體會，促使塑料管在管道工程中占據(jù)了相當(dāng)重要的位置，并形成一種勢不可當(dāng)?shù)倪M(jìn)展趨勢。筆者搜集

3、整理了幾種咱們利用比較普遍的塑料管的特點，希望能夠?qū)α形辉O(shè)計、監(jiān)理、施工等建筑業(yè)同行在選擇和利用塑料管時能有所幫忙。一、硬聚氯乙烯管(UPVC)活著界范圍內(nèi)，硬聚氯乙烯管道(UPVC)是各類塑料管道中消費量最大的品種，亦是目前國內(nèi)外都在大力進(jìn)展的新型化學(xué)建材。采納這種管材，可對我國鋼材緊缺、能源不足的局面起到踴躍的減緩作用,經(jīng)濟效益顯著。管具有以下特點：化學(xué)侵蝕性好，不生銹；具有自熄性和阻燃性；耐老化性好，可在-1560之間利用2050年；內(nèi)壁滑膩，內(nèi)壁表面張力，很難形成水垢，流體輸送能力比鑄鐵管高;質(zhì)量輕，易擴口、粘接、彎曲、焊接、安裝工作量僅為鋼管的1/2,勞動強度低、工期短；阻電性能良好

4、，體積電阻1-3義105。.cm,擊穿電壓23-2kv/mm；價錢低廉；節(jié)約金屬能源；UPVC管的韌性低，線膨脹系數(shù)大，利用溫度范圍窄。硬聚氯乙烯管（UPVC）要緊應(yīng)用領(lǐng)域：建筑給排水管道系統(tǒng)；建筑雨水系統(tǒng)；建筑電氣配線用管；空調(diào)冷凝水系統(tǒng)二、芯層發(fā)泡管（PSP）芯層發(fā)泡管是采納三層共擠出工藝生產(chǎn)的，內(nèi)外兩層與一般UPVC相同，中間是相對密度為一低發(fā)泡層的一種新型管材。由于在結(jié)構(gòu)上利用了材料力學(xué)中I型結(jié)構(gòu)原理，并具有吸能隔聲成效的發(fā)泡芯層，因此慢慢成為取代鑄鐵管、硬質(zhì)PVC實壁管等的一種塑料管材;芯層發(fā)泡管（PSP）具有以下特點：抗沖擊強度顯著提高：其環(huán)向剛性為一般UPVC管的8倍。利用范圍寬

5、廣：能夠在-30100下利用，而且在溫度轉(zhuǎn)變時尺寸穩(wěn)固性好。發(fā)泡芯層能有效阻隔噪聲傳播，更利于高層建筑排水系統(tǒng)。隔熱性好，比不發(fā)泡的實壁管材傳熱效率低35%。發(fā)泡芯層使其內(nèi)壁抗壓能力大大提高。較實壁管材可節(jié)省原料25%以上，口徑愈大時節(jié)省原料更多。管材較輕，便于運輸和安裝。在彎折狀態(tài)下的利用壽命比實壁管材要長十年以上。芯層發(fā)泡管（PSP）要緊應(yīng)用領(lǐng)域；民用建筑的排水系統(tǒng)；工業(yè)防護(hù)及輸送液體；農(nóng)業(yè)微孔澆灌、排灌；電力、通信電纜導(dǎo)管。3、硬聚氯乙烯消音管硬聚氯乙烯消音管是韓國于70年代初研制開發(fā)的一種新型的建筑排水管材，已取得日、德、法、瑞等國專利，1990年獲中國專利。UPVC消音管內(nèi)壁帶有六條

6、三角凸形螺旋線，使下水沿著管內(nèi)壁自由持續(xù)呈螺旋狀流動，將排水旋轉(zhuǎn)形成最正確排水條件，從而在立管底部起到良好的消能作用，降低噪聲。同時，消音管的獨特結(jié)構(gòu)能夠使空氣在管中央形成氣柱直接排出，沒有必要像以往那樣另外設(shè)置專用通氣管，使高層建筑排水通氣能力提高10倍，排水量增加6倍，噪聲比一般UPVC排水管和鑄鐵管低30-40DboUPVC消音管與消音管件配套利歷時，排水成效良好。硬聚氯乙烯消音管在具有LPV特點的同時還兼有以下特點：通水能力、流體輸送能力高；通氣能力高；消音隔聲；經(jīng)濟、節(jié)省能源；施工、維修便易；能經(jīng)受溫度及建筑物的沉降變形。不用設(shè)伸縮節(jié)。硬聚氯乙烯消音管要緊用于排水管道系統(tǒng)，專門是高層

7、建筑排水管道系統(tǒng)。4、塑料波紋管塑料波紋管在結(jié)構(gòu)設(shè)計上采納特殊的“環(huán)形槽”式異形斷而形式,這種管材設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)合理，沖破了一般管材的“板式”傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),使管材具有足夠的抗壓和抗沖擊強度，又具有良好的柔韌性。依照成型方式的不同可分為單劈波紋管、雙壁波紋管。塑料波紋管的特點：剛?cè)峒鎮(zhèn)?，既具有足夠的力學(xué)性能的同時，兼?zhèn)鋬?yōu)良的柔韌性;與板式管材相較，單位長度的波紋管具有質(zhì)量輕、省材料、降能耗、價錢廉價；內(nèi)壁滑膩的波紋管能減少液體在管內(nèi)流動阻力，進(jìn)一步提高輸送能力；耐化學(xué)侵蝕性強，可經(jīng)受土壤中酸堿的阻礙；波紋形狀能增強管道對土壤的負(fù)荷抗擊力，又不增加它的曲撓性，以便于持續(xù)敷設(shè)在凹凸不平的地面上；接口方便

8、且密封性能好，搬運容易，安裝方便，減輕勞動強度,縮短工期；利用溫度范圍寬、阻燃、自熄、利用平安；電斷氣緣性能好，是電線套管的理想材料。塑料波紋管要緊應(yīng)用領(lǐng)域：市政給排水管道系統(tǒng)；建筑電氣電線配管；農(nóng)業(yè)澆灌汽車輸油管的配管；五、氯化聚氯乙烯管(CPVC)氯化聚氯乙烯管材是由含氯量高達(dá)的66%的所謂過氯乙烯樹脂加工而取得的一種耐熱性好的塑料管材;氯化聚氯乙烯樹脂用PVC樹脂經(jīng)氯化制得，隨著樹脂中氯含量的增加，其密度增大，軟化點、耐熱性和阻燃性提高，拉伸強度提高、熔體粘度增大、耐化學(xué)侵蝕性優(yōu)良,在滾水中也不變形。氯化聚氯乙烯管的特點：利用溫度范圍廣：-4095；具有良好的強度和韌性；具有良好的耐化學(xué)

9、侵蝕性能；阻燃性能為自熄性；低熱傳導(dǎo)性能，約為鋼材的1/200；介質(zhì)中重離子含量達(dá)超純水標(biāo)準(zhǔn)；衛(wèi)生性能符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求；管壁平潔滑膩：輸送流體時具有較小的摩擦阻力和附著力；重量輕：相當(dāng)于鋼管1/5,鋼管的1/6；安裝方便：可采納粘接、螺紋、焊接等方式連接；優(yōu)良的耐老化和抗紫外線性能，正常利用壽命較長。氯化聚氯乙烯管要緊應(yīng)用領(lǐng)域：建筑用空調(diào)系統(tǒng)、飲用水管道系統(tǒng)、地下水排入管道、游泳池及溫泉管道；工業(yè)管道系統(tǒng)；食物加工處置管道系統(tǒng)；給水及污水廠管道系統(tǒng)；農(nóng)業(yè)澆灌。六、高密度聚乙烯管（HDPE）高密度聚乙烯管以它的優(yōu)秀的化學(xué)性能、韌性、耐磨性和低廉的價錢和安裝費受到管道界的重視，它是僅次于聚氯乙

10、烯，利用量占第二的塑料管道材料。高密度聚乙烯管（HDPE）雙壁波紋管是一種用料省、剛性高、彎曲性優(yōu)良，具有波紋狀外壁、滑膩內(nèi)壁的管材:雙壁管較同規(guī)格同強度的一般管可省料40%,具有高抗沖、高抗壓的特性，進(jìn)展專門快。在歐美等國中，HDPE雙壁波紋管，在相當(dāng)范圍內(nèi)取代了鋼管、鑄鐵管、水泥管、石棉管和一般塑料管、普遍用作排水管、污水管、地下電纜管、農(nóng)業(yè)排灌管。7、交聯(lián)聚乙烯分（PEX）交聯(lián)聚乙烯管由于具有專門好的衛(wèi)生性和綜合力學(xué)物理性能，被視為新一代的綠色管材。生產(chǎn)交聯(lián)聚乙烯管（PEX）的要緊原料是HDPE,和引發(fā)劑、交聯(lián)劑、催化劑等助劑，采納世界上先進(jìn)的一步法（M0NS0IL法）技術(shù)制造，采納一般

11、聚乙烯原料加入硅烷接枝料，在聚合物大分子鏈間形成化學(xué)共價鍵以取代原有的范德華力，從而形成三維文鏈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交聯(lián)聚乙烯，其交聯(lián)度可達(dá)60%89%,使其具有優(yōu)良的理化性能。交聯(lián)聚乙烯管的要緊特點：利用溫度范圍寬，能夠在-7095下長期利用；質(zhì)地堅實而有耐性抗內(nèi)壓強度高，20時的爆破壓力大于5Mpa,95時的爆破壓力大于2Mpa,95下利用壽命長達(dá)50年；不生銹，耐化學(xué)品侵蝕性專門好，耐環(huán)境應(yīng)力裂性優(yōu)良，即使在較出溫度下也能用于輸送多種化學(xué)品和具有加速管材應(yīng)力開裂的多種流體；管材內(nèi)壁的張力低，使表面張力較高的水難以浸潤內(nèi)壁，能夠有效地避免水垢的形成。無毒性，不霉變，不滋長細(xì)菌、衛(wèi)生符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB7

12、2191998生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料的平安性評判標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo);管材內(nèi)壁滑膩，流體流動阻力小，水力學(xué)特性優(yōu)良，在相同的管徑下，輸送流體的流通量比金屬管材大，噪音也較低；管材的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)低于金屬管材，因此其隔熱性保溫性能優(yōu)良、用于供熱系統(tǒng)時，不需保溫，熱能損失??；良好的經(jīng)歷性能，當(dāng)PEX管被加熱到適當(dāng)溫度（小于180C）會變成透明狀，再冷卻時會恢復(fù)到原先的形狀，即在利用進(jìn)程中任何錯誤的彎曲都能夠通過熱風(fēng)槍加以矯正，利用起來加倍自如；質(zhì)量輕，搬運方便，安裝簡便輕松，非專業(yè)人員也能夠順利進(jìn)行安裝，安裝工作量不到金屬管安裝量的一半；交聯(lián)聚乙烯管的線膨脹系數(shù)比金屬管材要大的多，安裝時要留有伸縮空

13、間。交聯(lián)聚乙烯管要緊應(yīng)用領(lǐng)域：建筑冷熱水及飲用水管道系統(tǒng)；食物工業(yè)中液體食物輸送管道；水暖供熱系統(tǒng)、中央空調(diào)管道系統(tǒng)、地面輻射；暖系統(tǒng)、太陽能熱水器系統(tǒng)等；電信、電氣用配管；電鍍、石化等工業(yè)管道系統(tǒng)。八、鋼塑復(fù)合管為了幸免鍍鋅鋼管對水質(zhì)的侵蝕（專門是對熱水、電化學(xué)侵蝕特強），開發(fā)了鋼塑復(fù)合管。金屬與塑料的復(fù)合管是一種金屬/高聚物的宏觀復(fù)合體系，金屬基體通過界面結(jié)合經(jīng)受管材內(nèi)外壓力，塑料基體在防侵蝕方面發(fā)揮作用。它既有金屬的堅硬、剛直不易變形、耐熱、耐壓、抗靜電等特點，又具有塑料的耐侵蝕、不生銹、不易產(chǎn)生垢漬、管壁滑膩、容易彎曲、保溫性好、清潔無毒、質(zhì)輕、施工簡易，利用壽命命長等特點。鋼管與UP

14、VC塑料管復(fù)合管材.，利用溫度的上限為70,用聚乙烯粉末涂覆于鋼管內(nèi)壁的涂塑鋼管可在-30-55下利用。環(huán)氧樹脂涂塑鋼管的利用溫度高達(dá)100,可用作熱水管道。鋼塑復(fù)合管除用于建筑冷熱水、采暖及空調(diào)管道系統(tǒng)外還普遍用于化工和石油工業(yè)等領(lǐng)域。九、鋁的復(fù)合管（PAP）鋁塑復(fù)合管（PAP）是一種集金屬與塑料優(yōu)勢為一體的新型管材。鋁塑復(fù)合管有五層組成，外壁和內(nèi)壁為化學(xué)交聯(lián)聚乙烯，中間為一層約0.3mm薄鋁板焊接管；鋁管與內(nèi)外層聚乙烯之間各有一層粘合劑牢固粘接。鋁塑復(fù)合管的結(jié)構(gòu)決定了這種管材兼有塑料管與金屬管的特點?；瘜W(xué)性能穩(wěn)固的化學(xué)交聯(lián)聚乙烯在與外界接觸的內(nèi)層與外層，幸免了金屬鋁層與外界的接觸；而塑料在

15、外層及強度較好的金屬層在中間位置，一方面愛惜外界的侵蝕，另一方面增強管材的強度和塑性。塑塑復(fù)合管具有以下特點：耐侵蝕：內(nèi)外壁為化學(xué)穩(wěn)固性超級高的交聯(lián)聚乙烯，不僅在水中可不能被侵蝕，而且可抵御強酸強堿等大多侵蝕性的化學(xué)液體；不回彈：由于有塑性良好的鋁管層存在，鋁塑復(fù)合管可任意由彎曲變直或由直變彎并維持轉(zhuǎn)變后的形狀，這一特點關(guān)于成盤收卷的鋁塑復(fù)合管用于室內(nèi)明裝施工尤其方便；隔阻性好：焊接密實的鋁管可完全阻止管壁內(nèi)外的滲透；密度高：一樣管徑及長度的管材，鋁塑復(fù)合管約為鋼管質(zhì)量的1/7；安裝簡便：沒必要套絲、切割，連接很容易。管子長度特長，經(jīng)濟性高；耐高溫：用交聯(lián)聚乙烯制作的鋁塑復(fù)合管可在95以上介質(zhì)

16、中持續(xù)工作;靠得住性好：利用壽命可達(dá)50年；流阻?。簝?nèi)壁滑膩不結(jié)垢，比內(nèi)徑相同的金屬管的流量大；美觀：鋁塑復(fù)合管外壁塑管可有不同顏色，明管施工不需油漆;易于探測：帶有金屬鋁，暗埋施工后輕易被探明位置；抗靜電：可用于輸送各類可燃流體；鋁塑復(fù)合管要緊應(yīng)用領(lǐng)域：建材：自來水、采暖及飲用水供給系統(tǒng)用管；煤氣、天然氣及管道石油氣室內(nèi)輸送用管；業(yè)用管；化工：各類酸、堿溶液的輸送；醫(yī)藥：各類氣、液體輸送；石化；煤油、汽油等流體的輸送；船用管材：水上運輸工具內(nèi)各類管路系統(tǒng)用管食物工業(yè)：輸送酒、飲料等；空調(diào)管道系統(tǒng)等；緊縮空氣等工業(yè)氣體的輸送。10、無規(guī)共聚聚丙烯管（PP-R）聚丙烯可分為均聚丙烯和共聚聚丙烯，

17、共聚聚丙烯又分為分嵌段共聚聚丙烯（PPC）和無規(guī)共聚聚丙烯（PP-R）無規(guī)共聚聚丙烯，又稱三型聚丙烯，是主鏈上無規(guī)那么地散布著丙烯及其它共聚單體鏈段的共聚物。無規(guī)共聚聚丙烯管是歐洲新近開發(fā)出來的新型塑料管道產(chǎn)品,PP-R原料屬聚烯燒，其分子中僅有碳、氫元素，無毒性、衛(wèi)生性能靠得住。PP-R在原料生產(chǎn)、制品加工、利用及廢棄全進(jìn)程均可不能對人體及環(huán)境造成不利阻礙，與交聯(lián)聚乙烯管材同輩成為綠色建材;PP-R管除具有一樣塑料管材質(zhì)量輕、強度好、耐侵蝕、利用壽命長等優(yōu)勢外，還有以下特點：無毒衛(wèi)生：符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求：耐熱保溫：PP-R管維卡軟化點為。C,最高利用溫度為95,長期利用溫度為70C；其導(dǎo)熱

18、系數(shù)為m,C,僅為鋼管的1/200,具有較好的保溫性能；10.1.2連接安裝簡單靠得?。篜P-R管具有良好的熱熔焊接性能，管材與管件連接部位的強度大于管材本身的強度，不必考慮在長期利用進(jìn)程中連接處是不是會滲漏；彈性好、防凍裂：PP-R材料優(yōu)良的彈性使得管材和管件可防凍脹的液體一路膨脹，從而可不能被凍脹的液體脹裂；環(huán)保性能好；線膨脹系數(shù)較大，為0.14-0.k；抗紫外線性能差：在陽光的長期直接照射下容易老化。PP-R管材的要緊應(yīng)用領(lǐng)域：公共及民用建筑用于輸送冷熱水、采暖系統(tǒng)；工業(yè)建筑和設(shè)施中，用于輸送日經(jīng)常使用水、油或侵蝕性液體;由于對鹽水的耐侵蝕性能，用于海邊設(shè)施中的給水管道；空調(diào)管道系統(tǒng)；農(nóng)

19、業(yè)澆灌系統(tǒng)；1一、聚丁烯管（PB）PB樹脂是將1-丁烯合成取得高分子聚合物，是一種等規(guī)度稍低于聚丙烯的等規(guī)聚合物。它既有聚乙烯的抗沖擊韌性，又有高于聚丙烯的耐應(yīng)力開裂性和超卓的耐蠕變性能，并稍帶橡膠的特性，且能長期經(jīng)受氣屈服強度90%的應(yīng)力。聚丁烯管（PB）除具有一樣塑料管衛(wèi)生性能好、質(zhì)量輕、安裝簡便、壽命長等優(yōu)勢外，還具有以下特點：耐熱：熱變形溫度高，耐熱性能好用，90熱水可長期利用；抗凍：脆化溫度低（-30）,有-20C之內(nèi)結(jié)冰可不能凍裂；柔軟性好；彎曲半徑僅為R12；隔溫性好；絕緣性能較好；耐侵蝕（易為熱而濃的氧化性酸所侵蝕）；環(huán)保、經(jīng)濟：廢棄物可重復(fù)利用，燃燒不產(chǎn)生有害氣體。聚丁烯管（PB）的要緊應(yīng)用領(lǐng)域；用于各類熱水管：住宅熱水、溫泉引水、溫室熱水、道路及機場融雪等熱水管；工業(yè)用管；輸氣管道；用于采礦、化工和發(fā)電等工業(yè)部門輸送磨蝕性和侵蝕性的熱物料。1二、ABS管ABS樹脂是在聚苯乙烯樹脂改性的基礎(chǔ)上進(jìn)展起來的三元共聚物，ABS樹脂是由丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三種元素組元組成。其中A代表丙烯晴，B代表了二烯，S代表苯乙烯。ABS管是一種新型的耐侵蝕管道，它在必然的溫度范圍內(nèi)具有良好的抗沖擊強度和表面硬度，綜合性能好，易于成型和