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铝合金复合管道与其他管材的区别

来源:管理员       日期:2019-11-25         人气:75
  什么是铝朔管,其优点有哪些?应用领域?


  铝塑复合管有较好的保温性能,内外壁不易腐蚀,因内壁光滑,对流体阻力很小;又因为可随意弯曲,所以安装施工方便。作为供水管道,铝塑复合管有足够的强度,但如横向受力太大时,会影响强度,所以宜作明管施工或埋于墙体内,但不宜埋入地下。(铝塑复合管也可以埋入地下,比如地暖中用的管子其中一种就是铝塑复合管) 铝塑复合管的连接是卡套式的(也可以是卡压式的),因此施工中一是要通过严格的试压, 检验连接是否牢固。二是防止经常振动,使卡套松脱。三是长度方向应留足安装量,以免拉脱。


  铝朔管行业随着国家标准、行业标准的逐步完善,特别是行业内对系统性试验的高度重视,严格按标准进行检验的检测设备和手段的完备,加之政府有关部门市场准入规则的建立,该行业正步入良性发展的阶段。


  铝塑管因其安装简单,外表美观等优点,受到用户和设计单位的青睐,成为我国给水领域的主流管材之一。虽然该产品由于各种原因近年来曾经出现了市场萎缩的现象,但伴随着整个行业优胜劣汰的严酷残苦竞争,一大部分中小企业正逐步被淘汰出局,而部分质量好、有信誉的企业已经浮出水面,形成了自己的品牌,并以自已的品牌影响、推动着行业的发展。近来的铝塑复合管市场也已经表出现出缓慢回升的迹象。


  一、突出的卫生性能。铝塑管内外层均为特殊聚乙烯材料,清洁无毒。最重要的是铝塑管的中间层是铝,它不仅能够隔光,而且能够阻隔氧气。全塑管本身加入了大量抗氧剂以防止材料降解,抗氧剂萃取进入管道滞留的水中,容易造成水质污染,因为全塑管中没有隔光阻氧的材料,极易孳生微生物而导致水质的二次污染。


  二、耐高低温性能优异。铝塑管无冷脆性(脆点为-70℃),在-20℃以下亦可轻松安装,铝塑管长期使用温度95℃(50年,1MPa),最高使用温度110℃。且铝塑管热膨胀系数小,它与铝的热膨胀系数相当,只有全塑管的六分之一。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。而全塑管的耐高低温性能相对较差,如PPR不仅有冷脆性(脆点为-20℃),在冬季(5℃以下)施工时即需特别小心,而且其长期使用温度仅为70℃(50年,1MPa),最高使用温度95℃。同时,PPR管线膨胀系数较大,在受外部温度(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。


  三、使用寿命长。有一句广告语是“日丰管,管用五十年”,佛山日丰企业作为铝塑管的龙头企业,“管用五十年”是其对消费者的一种承诺,也是对铝塑管的一种信心。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,从而加强它的抗老化性能。


  四、综合造价低。由于铝塑管是柔性管,可任意弯曲不反弹,这样在安装时可以节省大量的接头,而且节省了安装时间,从物料和人力上都降低了安装成本,大大降低了综合造价。典型的实例就是哈尔滨大规模的“民心采暖改造工程”全部采用佛山日丰企业的“日丰管”,一个月时间就安装管材数十万米,大大加快了工程的进度,节省了安装成本,受到政府和用户的一致好评。


  在建筑给水和采暖管道上用热塑性塑料管材替代传统的镀锌钢管是当前国内热门趋势。工业部门根据市场需求,开发引进各种材质的塑料管材,其中之一是可用于建筑冷热水和热水供暖的高密度聚乙烯(HDPE)和铝的复合管,即铝塑复合(PE-AL-PE)管。铝塑复合管在国内发展很快,目前国内已有约85条铝塑管生产线,年生产能力达1.5亿m,现在投资建造铝塑管的热情很高。。


  一、铝塑复合管的优点及局限性


  铝塑复合管有其独特的优点,同时也有其缺点和局限性。


  铝塑复合管是国外80年代开发的一种管材,于1995年开始引进我国。铝塑复合管和其它塑料管道的最大差别是它结合了塑料和金属的长处,具有独特的优点:机械性能优越,耐压较高;采用交联工艺处理的交联聚乙烯(PEX)做的铝塑复合管,耐温较高,可以长期在95℃温度下使用,可用于建筑内部热水和暖气管道;抗气体的渗透;热膨胀系数低等。


  但铝塑复合管与其他管材一样,也有其缺点和局限性,在认识铝塑复合管优点的同时也必须注意其在应用中的不利因素,例如:铝塑复合管的连接不能用熔接和粘接,必须使用专用的金属管件(国外要求用高强度黄铜镀镍),把铝塑复合管套入管件后径向加压锁住;铝塑复合管不能回收重做;铝塑复合管的直径范围限于较小的范围。目前国内生产的最大直径是62mm,国外也主要用于小直径;铝塑复合管生产的工艺和设备比较复杂(譬如铝塑复合管要用于热水时聚乙烯层还要进行交联,一般都用二步法);铝塑复合管成本难以降低(不能回收就要加上废品损失),铝塑复合管的价格要高于交联聚乙烯PEX管(尤其是用一步法生产的PEX管)和三型聚丙烯PP-R管。室内供水管道需要比较多的管件,铝塑复合管用的金属管件价格高于PP-R等用的塑料管件(尤其在较大直径)。


  二、各种管材的比较


  建筑室内给水管道的领域内有各种材质的塑料管材和金属管材可以应 用,各有优缺点。


  铝塑复合管主要用于建筑冷热水管和地面辐射采暖。在这个应用领域内还有各种材质的塑料管,金属管,金属塑料复合管可以应用,因为各有优缺点,目前在国外不单是各占一块市场,而且都在发展中。


  国内发展铝塑复合管起自要淘汰镀锌钢管,特别是要找到能够耐热又不腐蚀的热水管新材料。公认国际标准对热水管的要求是:在输送70℃热水时,长期承受1MPa压力下,可以使用50年(塑料管的特性是使用寿命取决于承受的温度及压力,短期使用都可以承受更高温度和压力,评价性能时必须注意不能只讲耐温或只讲耐压)。近几十年世界上开发了多种可以达到以上要求的塑料热水管和塑料-金属热水管,较常用的有以下几种:


  交联聚乙烯PEX管;改性聚丙烯PP-R管;铝塑复合管;聚丁烯PB管;氯化聚氯乙烯CPVC管;衬塑钢管和管件及涂塑钢管和管件,塑复铜管,衬塑铝管。


  以上这些管材(前5种是塑料管,后3种是衬或涂塑的金属管)以及铜管,不锈钢管,铝合金管等金属管材。都可达到室内热水管的应用要求,都能保证防腐蚀和符合卫生要求,都有国际公认的标准,因此都已在各种工业民用建筑和住宅工程中采用。


  由以上对比可以看到这5种能够应用于室内供冷热水的塑料管都各有其优点和缺点,铝塑复合管唯一独特的优点是能够阻隔气体的渗透,这在应用于封闭循环的热水系统(如地面铺热水管的采暖系统)时是有益的,因为可以防止氧气的渗入避免系统中的氧化腐蚀。其他塑料管也可以用几种方法来弥补其阻隔氧气性差的缺点,所以同样可以应用于封闭循环的热水系统。除了上述5种塑料管、外衬塑钢管和管件及涂塑钢管和管件,塑复铜管,衬塑铝管等也可以应用于室内供冷热水的领域。这些衬塑或涂塑的金属管也各自有其独特的优点和缺点。例如衬塑或涂塑钢管以镀锌钢管为基体,其机械性能的可靠最容易被用户信任。所以,目前国内外在室内供冷热水的领域内上述各种管材实际上都在被采用,而且都在不断地改进和发展。铝塑复合管在国内发展很快,今后能相应的扩大市场占有率,但是不能据此推断铝塑复合管将成为室内供水管的主流。可以预测各种管材争夺和分占室内供水管市场的形势将长期存在。在室内供冷热水管的领域内上述几种管材国内现在都已有生产企业建立生产线,并投产。


  据调查,在亚洲日本,建筑给水管道上主要采用防腐蚀的金属管和衬塑或涂塑的钢管。


  在欧洲,铝塑复合管主要用于建筑冷热水管和地面辐射采暖。用于地面采暖系统铝塑复合管有优点:可以任意弯曲,可以连续很长没有接头(产品以盘卷供应),可以阻隔氧气渗透防止采暖系统被腐蚀。上表中欧洲1997年用于地面辐射采暖的铝塑复合管为1800万m,而PEX管为13300万m,相比之下,PEX管用量大大超过铝塑管,估计是受管材价格的影响。国外铝塑复合管基本限于小直径的室内用管,除了供水外有介绍采用铝塑复合管做家庭燃气配管的,但没有查到应用量的资料,在美国IAPMO颁布的燃气管道安装规范中,室内燃气管不允许用PE管。因此铝塑管在室内燃气管道上的应用尚待研究论证,目前还不能采用。


  三、在国内推广应用存在的一些问题


  国内应用铝塑复合管还需要进一步做好管道系统工程的基础工作。


  近年来国内一些企业和部门在推广铝塑复合管方面做了大量工作,国内铝塑复合管发展很快。尤其是在国内能够自己生产铝塑复合管生产线以后,出现了全国各地投资上铝塑复合管的热潮。至今,国内生产铝塑复合管的生产线已经有近百条,设备年生产能力已超过1.5亿m。但是1998年国内实际产量大约只有1200万m。


  通过调查可以认为在国内推广应用铝塑复合管还需要创造相应的条件,主要是:


  铝塑复合管和配套金属管件的产品标准的制定。


  铝塑复合管道做室内冷热供水管道的设计、施工和验收等配套的标准规范还不完善。目前广东省建筑设计研究院已编制《建筑给水铝塑复合管管道工程技术规程》(CECS标准已报批),而暖气用交联聚乙烯等铝塑复合管的工程建设标准尚未制定。


  国外经验对铝塑复合管用的金属管件要求很高,我国目前市场用的金属管件在材料质量,表面处理,加工精度上都有差距。例如为防止铜材料可能出现腐蚀和污染,国外要求铜管件表面镀镍,而目前我国市场上见到的管件都没有镀镍,因此管件产品的质量必须改进和提高。


  铝塑复合管用的材料聚乙烯,胶粘剂,铝带国内都有生产,但是用户反映质量上都还不够稳定。铝塑复合管要用于热水,聚乙烯层要用交联聚乙烯。目前铝塑复合管生产线(包括进口生产线)绝大部分采用‘二步法交联’,所用的特种交联聚乙烯原料(已接枝)大都靠进口,价格较高,储存期只有6个月。最近国内有企业已开发出一步法交联铝塑复合管,但是其工艺和质量均须通过实践的考验。


  总之,铝塑复合管的推广还需要做很多工作,市场的开拓和成熟是个逐步的过程。


  四、应用前景


  建筑物内部冷热水管的总用量应通过市场需求客观分析确定,以使供求基本平衡,避免过多过急投资铝塑复合管生产。


  传统采用的镀锌钢管早晚要被淘汰,开发室内供水管市场是发展新管材的历史性机遇。但是对于这个市场的总用量到底有多大,铝塑复合管能占其中份额的多少?应该对此作实际的分析和估计。


  有1种估算法是每m新住宅建筑面积用室内供水管2m,如果按2000年我国新建住宅30000万m(根据建设部建设统计资料我国1996年完成城市新建房屋竣工面积34527万m,其中住宅21580万m)。室内供水管的总需要量是6亿m。假定30%采用各种新型塑料室内供水管,则需要1.8亿m。如果铝塑复合管在其中能占到30%~50%,2000年铝塑复合管的市场为6000万m~9000万m左右。相比于已经有长期应用塑料供水管经验的欧洲在1997年应用铝塑复合管6500万m的实绩,如果2000年我国铝塑复合管的用量达到或超过6000万m,将是个十分可喜的进步。但是相比于国内已经投资形成的铝塑复合管生产能力来说,市场需要量和生产能力相差已接近三倍。


  这种估计仅针对城市住宅建筑。对大型公共建筑,估计主要采用铜、不锈钢等金属管材,不可能大量应用铝塑管。另外还有农村住宅,每年新建的面积亦不少于1亿m,随着农民生活水平的提高,管材应用量也将逐步增加,铝塑管在这方面也有一定市场,但需要一个过程。


  但应注意的是目前还有很多企业准备投资新上铝塑复合管,已经生产铝塑复合管的企业也在计划扩大生产能力(大部分企业在起步时只上了一条生产线,因为铝塑复合管更换产品规格时调试的废品损失较大,适合于一条生产线固定生产一个规格,一般铝塑复合管企业要有3条以上生产线才能经济地运行)。国内生产铝塑复合管生产线的机械企业也已经有了十几家,如果按目前的趋势发展下去,今后几年我国生产铝塑复合管的企业将面临销售困难的形势。


  综合以上的调查研究结果,建议已投资铝塑复合管的企业要完善铝塑管产品规格品种,生产配套管件,和用于热水和采暖的交联聚乙烯铝塑管;同时还要降低成本,提高管材产品质量,即是提高铝塑管的市场竞争能力。必须指出,塑料管材的使用寿命是根据管材环向抗拉强度的长期(50年)静水压设计基础值(HDB)确定的。在目前不少生产厂采用的制造铝塑管的聚乙烯,胶粘剂,铝材等材质尚不够稳定的条件下,强调铝塑管使用寿命为50年,甚至90年,其根据是不够充分的,建议有条件的企业单位加强这方面的科学试验工作。另外,对目前准备投资新建铝塑管生产厂的地区,建议要在正确估计该地区市场情况,落实比较稳定的市场需求条件下,再决策是否投资和确定建厂规模。


  铝合金复合管与其他管材的区别


  1、铝合金衬塑复合管与传统金属管道的区别:


  铝合金衬塑复合管材由于是外层铝合金,内衬PPR塑料,因此是一种轻质刚性管材。其外层铝合金在保障管道支撑作用不变的前提下,铝合金的应用和内衬食品级 PPR塑料可以最大程度降低管道本身重量带来的压力,因此可以保障管道既有金属管道的刚性支撑,又可以应用弹性管件的抗震性。也就是说铝合金衬塑复合管材 相比较传统金属管道更轻,同时因为摒弃了传统金属管道卡扣式的连接方式,因此管道可以保障在微动条件下的稳定性。


  而金属管道本身由于自身过重,因此施工成本高,而传统的卡扣式连接由于也是刚性连接,因此如果遇到轻微地震等问题,极其容易出现安全隐患,造成管道破裂。 最后由于传统金属管道是金属本身与水接触,水中存在大量离子,因此长时间使用容易腐蚀金属管道。不仅会造成管道承压能力等质量和寿命下降的问题,同时也会 给饮用水的卫生级别造成安全隐患。


  2、铝合金衬塑复合管与传统纯塑管材的区别:


  铝合金衬塑复合管材是轻质刚性管材,因此铝合金衬塑复合管严格意义上讲属于金属管道,因此相对于传统纯塑管道的区别在于铝合金衬塑复合管材拥有刚性支撑作用,同时铝合金衬塑复合管在承压能力上要远远高于纯塑管道。


  3、铝合金衬塑复合管与传统复合管材的区别:


  传统复合管材主要是钢衬塑管材,这种管材虽然内衬食品级塑料,可以有效增加金属管道的使用寿命以及卫生等级。但由于钢衬塑管道重量本身仍然比较重,因此所采用的连接方式仍旧是传统的卡扣式连接,因此在施工成本以及安全性上仍有一定隐患存在。


  另外还有一种叫做铝塑复合管材(稳态管), 这种管材是三层结构外层塑料,中间为铝管,内层为塑料。这种管材在保温性上相对于纯金属或纯塑管道有很大的提升,同时承压能力也远远高于普通纯塑管道,但 铝塑复合管一般管径都很小,不能作为建筑的干管,支管等使用,因为铝塑复合管本身承重能力并不高,同时承压能力也只是相对于纯塑管道相对较高,但远远达不 到金属管道的承压能力。但铝合金衬塑复合管材,行业标准承压能力高达PN2.5MPa,完全可以适应各种建筑体的各种位置的挑战。