铝塑管资料培训教程.doc

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铝塑管的热膨胀系数（0.025mm/m·℃）是聚乙烯和铝层合成后整体热膨胀系数，而且，铝塑管是可任意弯曲的柔性盘管结构，在遇热膨胀时可消化变形量。PPR管子和管件虽然是同一材质，涨缩确实是同步进行，但同步就是安全的吗？同步膨胀无论多大都是安全的吗？况且PPR都是刚性直管，是无法弯曲的，也就意味着无法消化膨胀变形量！综上，如果铝塑管遇热易出问题，六倍于铝塑管热膨胀系数的PPR管更是问题大大，怎么能说涨缩系数大也无所谓呢？你大可做个小实验，用PPR管及其管件做成一个封闭回路，通热水或放在开水中煮10分钟，看看它变形程度吧！当然你可以用铝塑管做同样实验，观看同样结果！另外，忘了提醒一点，PPR的管件里也有带金属嵌件的，也是铜质，谁敢保证家庭装修用PPR管不会用带金属嵌件的管件？随便问一个水工就会知道了！塑料和金属的线膨胀系数相差十倍之多，因此，在冷热交替时，膨胀（收缩）量不同，密封还会可靠吗？通热水时，塑料膨胀量大于金属膨胀量，不会出现间隙。通冷水时，塑料的收缩量大于金属收缩量，则密封面会出现间隙。 最大间隙量的计算：我们考虑极限温差，从96℃热水（GB/T18997规定铝塑管的最高使用温度为95℃）转换为1℃冷水，极限温差△Tmax=95℃ 塑料层收缩量=内层塑料厚度×αPEX×△Tmax 铜芯体收缩量=铜芯体厚度×αCu×△Tmax最大间隙量=塑料层收缩量—铜芯体收缩量 管材规格内层壁厚（mm）管件本体厚度（mm）内层塑料的收缩量（mm）管件壁厚的收缩量（mm）密封面的最大间隙量（mm）密封圈凸出高度（mm）10140.81.850.01050.0028650.0076350.412160.91.850.01200.0028650.0091350.35 14180.91.950.01180.003020.008780.3516200.81.950.01020.003020.007180.3520251.12.50.01430.0038710.0104290.5526321.22.650.01540.0041030.0112970.5532402.03.40.02540.0052650.0201350.6541502.23.40.02830.0052650.0230350.6551633.04.350.03850.0067360.0317640.760753.24.80.04060.0074330.0331670.7注：PEX的线膨胀系数：αPEX=1.5×10-4m/m·℃ Cu的线膨胀系数：αCu=1.63×10-5m/m·℃可以很明显看到：所有规格在极限温差时的最大间隙量值远远小于O形圈凸出高度。因此，几乎不会影响到O形圈的压缩量，也就不会影响密封作用。 铝塑复合管和PPR管的性能、发展趋势比较1铝塑管和PPR管性能的比较1.1     连接方式：PPR管安装主要采用热熔管件，熔接时间和压力不好掌握，工艺随机性较大，在热熔推接过程中易产生堆料从而减小通径，并使熔接处成为不规则的缺陷区，产生应力集中，影响PPR管道系统的长期性能；对于PPR管的电熔连接，由于电熔丝主要采用促进PPR降解的铜，会加速PPR老化。1.2     耐快速应力开裂能力：裂纹在缺陷或材质不均匀处开裂并在一定条件下失稳发展，则有发生快速开裂的危险。管道的快速开裂是指管道偶然发生开裂时，裂纹以每秒几百米的速度迅速增长，瞬间造成几十米甚至上千米管道破坏的大事故。由于PPR本身的微观结构决定了PPR耐快速开裂能力差，因此，PPR管在欧洲被禁止用于燃气供应。而铝塑管使用的聚乙烯的快速裂纹传递有近20年的研究，且PAP的五层结构（聚乙烯/粘结剂/铝/粘结剂/聚乙烯），将聚乙烯和铝连接成一个整体，不存在快速开裂的危险。1.3     长期卫生性能：PPR管作为全塑管，不能阻隔氧气，氧气渗入与水接触的内管壁，易导致微生物和藻类植物的滋生，PPR管并加入了大量抗氧剂以防止聚丙烯降解（聚丙烯本身比聚乙烯容易降解），抗氧剂萃取进入管道滞留的水中，易造成水质污染；而铝塑复合管的中间铝层对氧气有阻隔作用，不易导致微生物和藻类植物的滋生，一般只须在外层塑料加入抗氧剂，内层塑料则无或很少量抗氧剂，减小了水质污染。1.4     热膨胀系数：PPR管线膨胀系数较大，约为0.15mm/m·℃，意即受外部温度（如冬夏季）或内部水温（冷、热水）变化时，有较大的变形量，由于PPR管为刚性直管，本身不能消化变形量，故易造成管路系统弯曲变形甚至漏水，而铝塑管因其与铝复合成整体，其线膨胀系数同铝相当，约0.025mm/m·℃，为PPR管的1/6，故受温度变化时，变形量较小，且铝塑管为柔性盘管，管道本身可以消化一定的变形量，不会造成管路系统的热胀变形。1.5     耐高低温性：PPR管耐低温差。PPR有冷脆性（脆点为-20℃），在冬季（5℃以下）施工时即需特别小心。铝塑管无冷脆性（脆点为-70℃），在-20℃以下亦可轻松安装。PPR管耐热性低于铝塑管。PPR的长期使用温度70℃（50年，1MPa），最高使用温度95℃；铝塑管长期使用温度95℃（50年，1MPa）,最高使用温度110℃。1.6耐老化性：PPR管耐老化性差，PPR分子链结构-（-CH2—CH-）n-中含大量不稳定的CH3叔碳原子，比PE更易受光、氧、杂质（如铜、铁离子）的作用而老化。因此，PPR产品说明书中一般规定露天堆放时间不得超过半年。而铝塑复合管所用PE塑料，分子链结构-（-CH2—CH2-）n-,是塑料中结构较为稳定 的，且由于铝塑管中间铝层将内外层隔离，外层塑料允许加入足以抵抗光、氧老化的稳定剂而不影响接触水的内层卫生性。1.7    PPR管许用应力低（PPB更低），要达到同铝塑复合管相同的工作压力则需较厚的管壁，有效流通面积更小；而铝塑管由于中间铝层的增强作用，其许用应力比PPR管大很多，同样壁厚，铝塑管的许用应力约是PPR管的两倍。1.8    PPR管通常不能弯曲，耗费接头，成为造成PPR管在欧洲市场萎缩的主要原因；而铝塑复合管的独特之处正是可弯曲不反弹。2．铝塑管与PPR管应用领域与应用前景PPR管性能的先天不足决定了其应用领域的局限性，PPR管在欧洲禁止用于燃气供应，而铝塑管不但通过了德国DVGW与荷兰GASTEC的认证，其仅在意大利作为燃气管也已有10年的应用史。由于PPR管通常不能弯曲，且每段长度有限（通常为4或6米），需大量接头，不仅费时费料，且泄露点增多，在要求多次回绕铺设的地板采暖中应用受到严重限制，而可弯曲不反弹正是铝塑管的独特性之一，并因此使其在地板采暖上具有重要的地位。在水供应上，因为PPR管长期使用温度（70℃）低，在热水输送时受到一定局限。铝塑管和PPR管的安装大多采用暗埋，但不可避免总有少部分会曝露在外面，铝塑管的外层允许加入足以抵抗光氧化的光稳定剂，中间铝层又有阻隔作用，内层可以不加光稳定剂，不用担心影响内层的卫生性。而PPR管则不能解决抗光氧化和卫生性的矛盾。同时，PPR管在实际使用中也暴露出的很多问题，如热胀冷缩、快速开裂、熔接堆料造成的管道堵塞等造成其应用受限。在领导塑料管发展的欧洲，PPR管的应用正以每年10%的速率衰减，而铝塑管正以超过20%的速率递增，欧洲管道专家预测到2004年铝塑复合管都将呈快速增长趋势，而PPR管、PB管和镀锌钢管则是呈下降趋势。PPR为无规共聚聚丙烯管。    其具有优良的耐热性，较高的强度适用于建筑物室内冷热水供应系统；缺点是低温脆性，线性膨胀系数大，易变形，不适用于建筑物明装管道工程。由于PP-R管的热熔粘接安全、可靠，因此主要应用于供水系统的暗装管道。PP-R管用于系统的工作压力不大于0.6MPa，工作温度不大于70℃的场合，其连接方式采用热熔连接。PP-R是目前生活热水用管与散热器系统用管的理想产品。由于低温冲击性能和柔韧性较差，使其在地板辐射采暖方面应用较少，铺设时要在管材中流通热水。此外，PPR管的软化温度为140℃，作为热水管，在塑料管中占有一定比例。但对于超高温、高压场所，使用PPR管需要有特殊要求。   PPR管在拐弯处连接方式主要是金属连接。因此塑料管与金属之间不是电焊也不是螺口扣死，而是靠特殊的胶粘合。在温差大，如骤然降温的情况下，塑料和金属之间的热膨胀系数不同，胶容易开裂，从而引发水管爆裂。另外，PPR管的老化问题。因为塑料中含有“增塑剂”，它会随时间逸出而导致塑料的硬化和脆化，阳光也会使塑料老化，大气中的臭氧对塑料也有损伤。老化的塑料管在水压的震动冲击、水锤作用下容易产生爆裂。铝塑复合管:简称MP。   材料有：PEXAl-PEX，HDPE-Al-PEX，PE-Al-PE等。铝塑管由于在国内推广较早，已广泛为大众所接受。正因如此，在5种冷热水管中，其生产厂家也最多，市场受伪劣产品冲击也最为严重。鉴别这种管材只要将其置于150℃烘箱中一段时间即可，塑层熔化的即为冷水型；铝层仅卷成管形，不焊接，称为夹铝塑料管，只需将圆圈上的塑层刮去即可鉴别出；胶层用普通胶，而非专用热熔胶，有的甚至不用胶，在剪切时，可看出塑料与铝明显分层。同时，铝塑管第一代卡套式铜管件,是靠拧动螺帽，压紧开口环而达到密封目的。优点是可用通用工具安装，使用方便；缺点是螺帽会因管道系统可能的共振振动而松开，需再次拧紧，故只能明装。97年以后开始采用第二代钳压式铜管件，利用专用钳压工具使不锈钢套产生永久变形，将管材与管件芯体压接成整体。优点是不受共振影响，密封更安全，安装效率更高；缺点是需使用专用工具，且不能拆卸。因此，一般用于工程安装和暗装场合。2000年，有几家公司先后推出钳压式工程塑料管件，本体材料为聚醚醚酮（PEEK），有很好的耐高温性和抗蠕变能力。   由于PPR进入中国市场较晚，很多人误以为PPR是取代铝塑管的新一代管材，但事实上，PPR在欧洲的应用比铝塑管更早，而且在90年代，其用量远远大于铝塑管，一直到2000年，铝塑管用量才超过PPR管，与钢管持平。同时，铝塑复合管之所以能在很短的时间内风靡全球，这与其特有的五层复合结构和优异的综合性能是分不开的。它的五层结构包括内、外层塑料层、中间铝层、及将塑料与铝粘结在一起的热熔胶层。其中的内外层塑料是所有塑料中应用量最大的聚乙烯，其优点是易于成型、耐腐蚀性好、在常温下不溶于任何一种已知溶剂；耐低温性能好（其脆化点为-70℃）、抗冲击性能、特别是低温抗冲性能优异，管材级聚乙烯还具有高的长期耐压性能和耐环境应力开裂，经过共聚（如辛烯共聚耐热增强聚乙烯）和交联可以较大幅度地提高其耐热性。其最大的缺点是强度和模量较低，通过与强度和模量较高的金属材料复合正好可以弥补其缺陷，并增加了气体耐阻隔性能。为什么是选择铝金属而不是其他金属材料呢？这是因为铝合金的比重轻（2.7g/cm3）、比强度高（σt=110～120MPa）、铝合金延展性好（断裂伸长率≥20%）、铝塑管可以随意弯曲不反弹。铝合金强度衰减温度在250℃以上，在铝塑管实际使用温度（100℃ ）以内，铝合金强度保持不变，这就使铝塑管的长期耐热性能有了可靠的保障。另外，铝合金在轧制成带材过程中，其表面会形成一层稳定且致密的氧化层（Al2O3），这使其与热熔胶的粘结不会因氧化层与基体的脱落而失去粘结效果，这种与塑料的长期粘结性也是其他表面呈疏松氧化层（如钢、铜）的金属所不具备的。另外，铝塑管属于多层复合材料，其内外塑料层分别由两台挤出机挤出，可以比较方便地调整其内外层塑料种类和配比以适应不同使用场合的性能要求。这也正是铝塑管相对于全塑管PPER的优势所在。