建筑用塑料给水管的分类及应用情况注册建筑师考试

文章作者 100test 发表时间 2009:01:25 08:01:12
来源 100Test.Com百考试题网

　　建筑内塑料给水管市场发展快
　　建筑内冷热水管有三个应用领域：生活用水、散热器连接和地板采暖。这三个使用领域有时关联有时分开，对管道系统的要求不完全相同。
　　我国冷热水用塑料管道系统上世纪90年代开始起步，在短短几年内发展到惊人的规模。目前，我国冷热水用塑料管道系统的年产量居世界第一，国际中常用的品种我国都已经能够生产。尽管存在很多问题和缺欠，但我国在冷热水用塑料管道系统上的成绩是无可非议的。
　　我国建筑内冷热水用塑料管道系统的产量和用量没有统计资料可查，根据部分企业的信息和有关专家的推测：2004年中国建筑内冷热水塑料管道产量和用量约16万吨。其中PP-R和PP-B占首位，用量约10万吨，占62.5%%；铝塑复合管第二位，用量2亿米，约2.4万吨，占15%；交联聚乙烯管，耐热聚乙烯PE-RT管约1.4万吨，占8.7%；其他塑料管（包括冷水用聚氯乙烯管、聚乙烯管，少量聚丁烯管）2.2万吨，占13.7%。
　　建筑内塑料给水的主要管材
　　随着北京、上海等大城市禁止使用镀锌钢管作为生活给水管管材后，许多城市开始推广环保型给水管材。塑料管具有重量轻、耐腐蚀、水流阻力小、施工安装方便、维护能耗低等优点。建筑内冷热水用塑料管道系统从材料和结构分为两大类。一类是纯塑料管，即管材全部由塑料制造。另一类是塑料和金属的复合管，即管材由塑料和金属复合而成。包括铝塑复合管（搭接焊/对接焊）和钢管涂塑/衬塑等。对于冷水给水系统，市场上现有的管材均可满足使用要求。常用的有PVC－U、PP－R（PP－C）、PEX、铝塑复合管。在价格上，PVC－U给水塑料管较低廉，但它有UPVC单体和添加剂渗出，不适用于热水给水系统中。对于热水给水系统，市场上可以选用的管材有：HDPE、ABS、PP－R（PP－C）、PEX－AL－PEX、PB、PEX、CPVC等。常用的有PEX、PP－R（PP－C）、PEX－AL－PEX、铝塑复合管等。
　　一、聚丙烯PP-R、PP-B、PP-C管道
　　PP-R管为聚丙烯（PP）管改性后的共聚聚丙烯给水管，具有优良的耐热性能和较高的强度，适用于建筑物室内冷热水供应系统，也广泛适用于采暖系统。其缺点是低温脆性差，线性膨胀系数大，易变形，不适合于建筑物明装管道工程。由于PP-R管的热熔连接安全、可靠，目前主要应用于供水系统的暗装管道。其用于系统的工作压力不大于0．6兆帕，工作温度不大于70℃的场合。PP-R管的连接方式采用热熔连接或电熔连接。PP-R是目前生活热水用管与散热器系统用管的一个理想地暖产品。由于其耐低温冲击性能和柔性较差，使得在地板辐射采暖用管方面应用较少，铺设时需要在管材中流通热水。但用于地板辐射采暖主管道和其它热水管道在系统可靠性和使用寿命方面，产品质量合格的管材是非常优越的。此外，PPR管的软化温度为140℃，可以作为热水管，在塑料管中有一定的吸引力。但对于超温、超压场所需有一定的控制要求。
　　PP-B耐低温性能好、弯曲模量高、连接性能优越和原料成本低。但在地暖系统0.6兆帕的设计压力下需要选用S3.2系列的管材（PE-X、PP-R、PB和PE-RT等均需选S5），de20的管材壁厚为2.8毫米，内径相对于PE-X、PP-R、PB和PE-RT品种减小1.6毫米。耐热性能相对其它产品而言较差。PP-B在韩国的壁挂式加热炉地暖系统中应用较为普遍，因其系统的压力较低，0.3兆帕时仅需要设计管系列S6.3的管材，一般都选择管系列S5的管材，所以在韩国国内的使用过程中不易出现问题。目前该品种的地暖原料也没有通过合格验证的生产厂家，其设计应力在5个品种中最低，弯曲模量却最高，铺设难度也相对较大。不适合使用压力较高的地板辐射采暖用管等热水管道，但该品种却是理想的冷水用管。
　　二、交联聚乙烯PE-X管道
　　交联聚乙烯管材因其优越的性能价格比，是目前为止国内建筑工程冷、热水管系统用量最大的管材（铝塑管在家庭装潢厨、卫系统用量最大）。交联聚乙烯管材由于其独有的立体网状结构，在五类冷热水管材中是惟一的一种热固性材料，即不溶不熔。这也正是其在高温下长期耐压性能好的本质原因。在欧洲建筑冷热水管市场中，其占有率达到36％，处于领先地位。在地板辐射采暖用管中，其用量高达77％。
　　国内的生产企业一般采用中密度聚乙烯或高密度聚乙烯与硅烷交联或过氧化物交联的方法。就是在聚乙烯的线性长分子链之间进行化学键连接，形成立体网状分子链结构。相对一般的聚乙烯而言，提高了拉伸强度、耐热性、抗老化性、耐应力开裂性和尺寸稳定性等性能。整个生产过程属于化学反应过程。该地暖品种具有交联剂不易分散均匀，交联度较难控制一致和需要定时清理螺杆以防止产生凝胶颗粒等难点，产品的质量控制难度较大，一般的小型生产企业难以做好。合格PE-X管材具有力学性能好、耐高温和低温性能好等优点。但是，PE-X管材没有热塑性能，不能用热熔焊接的方法连接和修复。
　　三、耐热非交联聚乙烯PE-RT管道
　　PE-RT是一种力学性能十分稳定的中密度聚乙烯，由乙烯和辛烯的单体经茂金属催化共聚而成。它所特有的乙烯主链和辛烯短支链结构，使之同时具有乙烯优越的韧性、耐应力开裂性能、耐低温冲击、杰出的长期耐水压性能和辛烯的耐热蠕变性能。可以用热熔连接方法连接，遭到意外损坏也可以用管件热熔连接修复。地暖原料具有符合产品标准的蠕变破坏曲线，是聚乙烯中现阶段惟一不需交联就可用于热水管的一个品种。但其加工范围较窄，质量控制较难。
　　PE-RT原料不但具有合格的蠕变破坏曲线，而且其管材价格适中，在地暖的施工时，相对PE-X、PP-B、PP-R而言方便快捷。连接形式属于现阶段最可靠的相同材质的管材与管件本体互熔的热熔连接方式，管件部位的孔径大于相同规格管材的内径。在系统中因为没有局部缩径的机械联接方式，所以系统流体阻力相对较小。
　　因为PE-RT地暖管材在现阶段作为热水管使用所具有的优势，所以国际标准化组织（ISO）在只有一家公司生产该产品的情况下，也将其产品原料的预期强度要求作为制定国际标准而立项，其标准号为ISO/AWI24033，国际标准的英文名称为Polyethyleneofraisedtemperatureresistance(PE-RT)pipes-Effectoftimeandtemperatureontheexpectedstrength。这一点也充分说明了PE-RT作为管道产品在国际上是很受重视和具有发展前途的。
　　四、聚丁烯PB管道
　　聚丁烯管材（PB）从质量来讲无疑是最为优异的管材，但由于聚丁烯管道原材料在全球仅有两家公司生产，因而管道价格不菲。由于价格的因素，PB管材在国内的推广应用尚需时日。据了解，国内现在生产聚丁烯管材规模较大的上海某公司，该公司产品质量优良，并拥有完整的安装技术和配料供应，但该公司生产的PB管材价格是国内市场上其他塑料冷热水管材的3～4倍，市场推广不很理想。国内个别厂家以聚丁烯非管道专用料来生产价低质次的聚丁烯管材并将其推上市场，在这里提醒广大设计人员、工程用户应提高警惕。
　　五、聚氯乙烯PVC、PVC-C、PVC-U管道
　　U-PVC管是一种很成熟的管道，它在很多国家是应用最为广泛的给水管，是迄今用量最大的给水管材。U-PVC管（指直径50毫米及以下的直径较小部分）作为埋地给水管，由于强度、冷脆方面的问题，很多国家、地区持有保留意见。国内建筑中U-PVC管材应用所遇到的最大问题是安装后时有漏水，从而影响发展应用。U-PVC作在低温时较脆，在温度较高时，如80℃时就呈软状，因此在冬季冰冻地区应用或作热水管应用时是不合适的。
　　氯化聚氯乙烯（PVC-C）是塑料冷热水管道中惟一的非结晶型塑料，其热胀冷缩程度较小，线性膨胀系数也最小，具有较佳的刚性，因而可以用于明管。但由于其加工性较差，加工过程中必须加入大量重金属铅盐稳定剂，因而卫生性能欠佳，国内外主要用于非饮用水输水管道或某些工业用管。而由于地板采暖等系统对管材有柔韧性的暗埋铺设要求，则不适用该种管材。
　　（百考试题注册建筑师）