管材管件基本知识（二）

　　1.什么是交联聚乙烯管
　　聚乙烯是更大 宗的塑料树脂之一，由于其结构上的特征，聚乙烯往往不能承受较高的温度，机械强度不足，局限 了其在许多领域的应用。为提高聚乙烯的性能，研究了许多改性方法，对聚乙烯进行交联，通过聚乙烯分子间的的共价键形成一个网状的三维结构，迅速改变 了聚乙烯树脂的性能，如：热形变性、耐磨性、耐化学药品性、耐应力开裂等一系列物理、化学性能。
　　采用硅烷交联聚乙烯的作用原理是通过引发剂如过氧化物的作用将硅烷的乙烯基跟聚乙烯接枝，生成含有 基硅酯基的聚合物，水解后形成硅醇基，再通过硅醇基的缩聚反应产生交联作用而生签约 联聚乙烯。目前，硅烷交联有两种工艺：一种是Dow Corning公司发明的两步法（Sioplas法）；二是Nextrom公司和BICC公司创立的一步法（Monosil法）。
　　二、性能特点
　　交联聚乙烯管在发达 已获得广泛运用，与其它塑料管相比，具有以下优点：
　　1、不含增塑剂，不会霉变和滋生
　　2、不含有害成分，可应用于饮用水传输
　　3、耐热性好，常规工作温度可达95摄氏度，能够经受110摄氏度环境下8000小时的测试
　　4、耐压性能好，有常温下工作压力12.5bar和20bar两个等级
　　5、耐腐蚀性能好，能经受大多数化学药品的腐蚀
　　6、隔热效果好，节约能源
　　7、能够 弯曲，不会脆裂
　　8、在同等条件下，水流量比金属管大
　　9、抗蠕变强度高，可配金属管，可省去连接管件，降低安装成本，快速 安装周期，便于修理
　　交联聚乙烯管的重要特性在于其强度和耐温性能，特别是其蠕变强度，其强度随使用时间的变化不显著，寿命可达50年之久。
　　三、应用
　　交联聚乙烯以其良好 的性能可广泛应用于以下领域：
　　1.建筑工程或市政工程中的冷热水管道、饮用水管道；2.地面采暖系统用管或常规取暖系统用管；3.石油、化工行业流体输送管道；4.食品工业中流体的输送；5.制冷系统管道；6.纯水系统管道；7.地埋式煤气管道
　　目前在欧美市场上，交联聚乙烯管道是运用 为广泛的塑料管道。据对欧洲市场建筑用冷热水管材和采暖系统用管材方面统计，1996年交联聚乙烯管材占全部管材（包括金属及非金属管材）消耗的百分之24，占塑料管材的百分之60。
　　塑料管材在我国正蓬勃发展。我国当前采用的管材主要有镀锌管用于给水管道及煤气管道，PVC管用于排水管及套管，铜管和不锈钢管用于 建筑的供水供热管。作为 的一项产业政策，大力推广化学建材，在塑料管道方面，逐步以新型 的塑料管道代替原有的金属或其它管材是必然的趋势。
　　交联聚乙烯管已被列入了 推广的新型建筑材料行列，并作为 小康住宅推荐产品，已经在商务大楼、公寓、商品住宅、工厂厂房、太阳能、城镇改水等领域获得 广泛应用，并且一定还会迎来更为广阔的市场。
　　2、什么是聚氯乙烯芯层发泡 PSP 管
　　主要应用于室内外排水管、排污管。PSP管不仅具有传统 PVC 管的优点，还具有高抗冲、隔音、阻燃、绝热、热稳定性好等其它 PVC 管无法比拟的特性，是目前世界上发达 广泛使用并取代铸铁管、PVC 管的理想材料。主要规格有Φ 50 ～Φ 160，采用粘接连接。强度大，耐冲击，可直接套丝，卫生性能好适宜于做纯水输送，粘结固化时间较长，易燃 ，主要有承插连接，还有专用配件的法兰连接，螺纹连接
　　3、什么是PP-R
　　适用于生活（冷）热水，耐温度性能好，可回收再利用，绿色环保产品，卫生性能好适宜于做 纯水输送，在同等压力和介质温度的条件下，管壁厚，易燃 ，主要有电热熔、热熔对接，还有专用配件的法兰连接，丝扣连接
　　4、什么是PP-C
　　耐温度性能好，卫生性能好适宜于做纯水输送，价钱 较贵
　　5、什么是PEX
　　耐温度性能好，抗蠕变性能好，良好的记忆行，易于校正，只能用金属件连接，不能回收重复利用，专用金属连接件的卡套式，卡箍式连接及丝扣连接
　　6、什么是CPVC
　　耐温度性能更好 ， 性能好，良好的阻燃阻燃行，价高，仅适用于热水系统，承插粘结，塑料焊接，专用配件的法兰连接，螺纹连接
　　7、什么是PB
　　耐温度性能好，良好的抗拉、压强度，耐冲击，低蠕变，高柔韧性， 在同等压力和介质温度的条件下，管壁 薄属于绿色产品；国内还没有 PB树脂原料，依赖进口，价高，易燃；主要有电热熔、热熔对接，也可采用胶圈密封对接。
　　8、什么是PPPE管
　　比较适合于住宅和公共建筑等室内给水；温度范围较宽，耐压高，在同等承压力条件下，管壁小，价钱 低，与阀门，龙头和水表等连接处理金属嵌件的管件；品种规格、产量有限；热熔连接、丝扣连接 ； 聚丙烯管（ NPP-R）；特别适用于饮用水管输水工程；耐腐蚀，安装方便，内壁光滑，不易积垢阻塞，质轻直接暗敷设、 百分之100的 功能，质密耐冲击，绿色产品；成本高，产量有限；热熔式插接，专用的配件丝。
　　9.什么是球墨铸铁管
　　1947年英国H. Morrogh发现，在过共晶灰口铸铁中附加铈，使其含量在百分之0.02wt以上时，石墨呈球状。1948年美国A. P. Ganganebin等人研究指出，在铸铁中添加镁，随后用硅铁孕育，当残余镁量大于百分之0.04wt时，获得 球状石墨。从此以后，球墨铸铁开始了大规模工业生产。用球墨铸铁铸造的管道，称球墨铸铁管。球墨铸铁一般直径大，管壁厚，质地脆，强度低，价钱 便宜，是经济的供水管材，正常使用寿命可达20～25年。
　　10.什么是混凝土管
　　混凝土管 concrete pipe 　　 用混凝土或钢筋混凝土制作的管子。用于输送水、油、气等流体。混凝土管分为素混凝土管、普通钢筋混凝土管、自应力钢筋混凝土管和预应力混凝土管四类。按混凝土管内径的不同，可分为小直径管（内径400毫米以下）、中直径管(400～1400毫米)和大直径管(1400毫米以上)。按管子承受水压能力的不同，可分为低压管和压力管，压力管的工作压力一般有0.4、0.6、0.8、1.0、1.2兆帕等。混凝土管与钢管比较，按管子接头型式的不同，又可分为平口式管和承插式管。
　　混凝土管的成型方法有离心法、振动法、滚压法、真空作业法以及滚压、离心和振动联合作用的方法。为了提高混凝土管的使用性能，中国和别的 许多 较多地发展预应力混凝土压力管。这种管子配有纵向和环向预应力钢筋，因此具有较高的抗裂和抗渗能力。80年代，中国和别的 一些 发展了自应力钢筋混凝土管，其主要特点是利用自应力水泥（见特种水泥）在硬化过程中的膨胀作用产生预应力，简化了制造工艺。混凝土管与钢管比较，可以大量节约钢材，延长使用寿命，且建厂投资少，铺设安装方便，已在工厂、矿山、油田、港口、城市建设和农田水利工程中获得 广泛的应用。混凝土管、钢筋混凝土管作为大中型室外给水输送管道，价钱 便宜，处理好后耐腐蚀性较好。缺点为重量大，施工困难配件易损坏。连接方式：混凝土管采用胶圈、抹带接口，钢筋混凝土管采用胶圈接口
　　11.什么是PE管
　　PE管目前中国的市政管材市场，塑料管道正在稳步发展，PE管、PP-R管、UPVC管都占有一席之地，其中PE管强劲的发展势头 为令人瞩目。PE管的使用领域广泛。其中给水管和燃气管是其两个更大 的应用市场。
　　PE树脂，是由单体乙烯聚合而成，由于在聚合时因压力、温度等聚合反应条件不同，可得出不同密度的树脂，因而又有高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和 聚乙烯之分。在加工不同类型PE管材时，根据其应用条件的不同，选用树脂牌号的不同，同时对挤出机和模具的要求也有所不同。
　　国际上把聚乙烯管的材料分为PE32、PE40、PE63、PE80、PE100五个等级，而用于燃气管和给水管的材料主要是PE80和PE100。我国对聚乙烯管材专用料没有分级，这使得国内聚乙烯燃气管和给水管生产厂家选择原材料比较困难，也给聚乙烯管材的使用带来了不小的隐患。
　　因此 标准局在GB/T13663-2000新标准中作了大量的修订，规定了给水管的不同级别PE80和PE100对应不同的压力强度，并且去掉旧标准中的拉伸强度性能，而增加了断裂伸长率（大于百分之350），即强调基本韧性。
　　12.什么是PE给水管
　　给水用PE管材是传统的钢铁管材、聚氯文字乙烯饮用水管的换代产品。
　　给水管需要 承受一定的压力，通常要选用分子量大、机械性能较好的PE树脂，如HDPE树脂。LDPE树脂的拉伸强度低，耐压差，刚性差，成型加工时尺寸稳定性差，并且连接困难，不适宜作为给水压力管的材料。但由于其卫生指标较高，LDPE特别是LLDPE树脂已成为生产饮用水管的常用材料。LDPE、LLDPE 树脂的熔融粘度小，流动性好，易加工，因而对其熔体指数的选择范围也较宽，通常MI在0.3-3g/10min之间。
　　性能特性
　　一种好的管道，不仅应具有良好的经济性，而且应具备接口稳定可靠、材料抗冲击、抗开裂、耐老化、耐腐蚀等一系列优点，同传统管材相比，HDPE管道系统具有以下一系列优点： ⑴连接可靠：聚乙烯管道系统之间采用电热熔方式连接，接头的强度高于管道本体强度。⑵低温抗冲击性好：聚乙烯的低温脆化温度极低，可在-60-60℃温度范围内 使用。冬季施工时，因材料抗冲击性好，不会发生管子脆裂。⑶抗应力开裂性好：HDPE具有低的缺口 性、高的剪切强度和优异的抗刮痕能力，耐环境应力开裂性能也非常突出。⑷耐化学腐蚀性好：HDPE管道可耐多种化学介质的腐蚀，土壤中存在的化学物质不会对管道造成任何降解作用。聚乙烯是电的绝缘体，因此不会发生腐烂、生锈或电化学腐蚀现象；此外它也不会提高 藻类、 或 生长。⑸耐老化，使用寿命长：含有2-百分之2.5的均匀分布的碳黑的聚乙烯管道能够在室外露天存放或使用50年，不会因遭受紫外线辐射而损害。⑹耐磨性好：HDPE管道与钢管的耐磨性对比试验表明，HDPE管道的耐磨性为钢管的4倍。在泥浆输送领域，同钢管相比，HDPE管道具有更好的耐磨性，这意味着HDPE管道具有更长的使用寿命和更好的经济性。⑺可挠性好： HDPE管道的柔性使得它容易弯曲，工程上可通过改变管道走向的方式绕过障碍物，在许多场合，管道的柔性能够减少管件用量并降低安装费用。⑻水流阻力小：HDPE管道具有光滑的内表面，其曼宁系数为0.009。光滑的表现和非粘附特性保证HDPE管道具有较传统管材更高的输送能力，同时也降低了管路的压力损失和输水能耗。⑼搬运方便：HDPE管道比混凝土管道、镀锌管和钢管更轻，它容易搬运和安装，更低的人力和设备需求，意味着工程的安装费用的大大降低。⑽多种全新的施工方式：HDPE管道具有多种施工技术，除了可以采用传统的开挖方式进行施工外，还可以采用多种全新的非开挖技术如顶管、定向钻孔、衬管、裂管等方式进行施工，这对于一些不允许开挖的场所，是 的选择，因此HDPE管道应用领域更为广泛。
　　1.柔软性：由于PE-RT较为柔软。故施工时不需要特殊的工具，因此施工成本相对较低. 2、导热性：用于地板采暖的管材需要有好的导热性。PE-RT的导热性能较好，其导热系数为PP-R、PP-B管材的两倍。非常适合地板采暖使用。3. 耐高温性：PE-RT耐高温可达到90℃，而PEX只能达到65℃。4、低温耐热冲击性：PE--RT的耐低温冲击性能比较好。冬季施工时管材不易受到冲击而破裂，增加了施工安排的灵 。5、环保性：PE-RT及PP-R可以回收利用，不污染环境。而PEX不能回收会产生二次污染；
　　6、加工性能稳定性：PEX存在控制交联度和交联均匀度等问题，加工复杂且加工直接影响管材性能。而PE-RT、和PP-R加工简便，管材性能基本上由原料来决定，性能比较稳定。PE-RT是Polyethylene Raised Temperature的简称，它是由乙烯单体和1-辛烯单体共聚而成的，是专门为采暖系统而设计的中密度乙烯－辛烯共聚物，其具有分子量分布狭窄, 辛烯均匀分布在聚合物主链上的特殊分子结构，它既保留PE原有的卫生性能及加工性能等优点, 又强化了高温耐久性的一种新型管材专用料。用该原料生产的管材主要应用于建筑内的热水/采暖管领域，其耐久性能与建筑物的寿命相同，更低 可达50年，同时也具有良好的回收性，附加值极高。
　　13.什么是PVC管
　　给水 UPVC
　　适用于生活给水(冷)，耐腐蚀，内壁光滑，不易结垢阻塞，水力条件好，质轻安装方便，在阳光下不易老化、抗热强度低，施工技术、条件要求高，质地坚硬，价廉，易于粘结，阻燃。不抗撞击，耐久性差，接头粘合技术要求高，固化时间较长，承插粘结，塑料焊接，专用配件法兰连接，螺纹连接。
　　UPVC管
　　实际上就是一种塑料管，接口处一般用胶粘接，UPVC管的抗冻和耐 力都不好，所以很难用作热水管，由于其强度不能适用于水管的承压要求，所以冷水管也很少使用。大部分情况下，PVC管适用于电线管道和排污管道。另外，近年内科技界发现，能使PVC变得更为柔软的化学添加剂酞，对人体内肾、肝、睾丸影响甚大，会导致癌症、肾损坏，破坏人体功能再造系统，影响发育。所以建议大家不要购买。
　　UPVC排水管在我国塑料管行业产量占到百分之50左右，是我国应用 为广泛，应用较早，用户 为熟悉的塑料管材。然而在检测中我们发现，正是UPVC排水管存在着诸多的问题。
　　这是因为PVC树脂性能较差，加工范围较窄，成型条件极为苟刻，所以对UPVC管生产企业来说，寻找 佳助剂（如稳定剂、改性剂、润滑剂、填充剂等），研究更优 配比和合理工艺，是保证管材质量的前提，现介绍几种常见问题。
　　1、抗冲击较差。按GB／T5836.1－92标准检测落锤冲击试验，多年检测发现，一次通过率仅为不足百分之50，许多产品甚至10次冲击，全部破裂。2、拉伸强度及韧性较差。好的UPVC管其拉伸强度曲线应具有明显屈服，延伸率较大，而差的管材常常表现为脆性，延伸率低而易断裂。3、 温度较低，易于遇热变形。表现在试验性能上，即是维卡 温度较低（小于79），有些厂家为提高 温度，简单地在配料时加大填料量，这样做的确可提高 温度，但却使管材其它性能，尤其是抗冲击性，拉伸强度、韧性大大降低，因此要提高 温度，而不降低或很少降低其它性能，就应在助剂选择、原料配比、生产工艺、及生产机械上下工夫，不可轻率对待。