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1、無規共聚聚丙烯管材在建筑給水中的應用探討摘要： 無規共聚聚丙烯（PP-R）管材是國際上九十年代發展的新型化學建材，它與鋼管、銅管、復合管相比，具有很多不可替代的優點，其市場占有率已處于遙遙領先位置.本文就其特點及在建筑給水工程技術中的應用作一探討.Discussions on the Application of PP-R Pipe in Water Supply Systems for BuildingsAbstract: PP-R is a new chemical building material in 1990s which has many advantages compared 2、with copper pipe, steel pipe and combined pipe. Its occupying rate in market is far beyond others. Its characteristics and application in water supply systems for buildings are discussed in this paper.Key Words: PP-R; hot-melt conjunction; external diameter 1999年底，建設部等四部、委、局聯合下發了關于在住宅建設中淘汰落后產品的通知，要求3、在2000年6月1日前，新建住宅給水管道禁止使用鍍鋅鋼管，推薦使用塑料管道.三型無規共聚聚丙烯（PPR）作為推薦管材，雖然國內市場只有近兩年的應用,市場占有率卻遙遙領先于其他塑料給水管,表現出其強勁的生命力.如何在建筑給水技術應用中更加科學化，標準化，已成為一個不容忽視的問題.1 無規共聚聚丙烯管材的變革歷程聚丙稀(Polypropylene ),簡稱PP，是一種常用的聚烯烴塑料，具有良好的耐熱性和耐壓強度，且價格低廉，產量較大.但由于普通聚丙烯存在低溫脆性，長期蠕變性能差等缺陷，限制了在管道工程上的應用.為此原料制造商與管道工程界進行了廣泛合作，投入了大量人力、物力和財力進行全面的研究，致力4、于對PP的改性，使之成為適合于管道工程的可用塑料.先后開發了均聚的PP-H（型），嵌段共聚的PP-B（型）和無規共聚的PP-R(型).PP-R（Polypropylene -Ethylene Random Copolymer）是采用先進的氣相共聚法，使PE(5%左右)在PP的分子鏈中隨機地均勻聚合產生.PP-R較PP-H、PP-B具有更好的低溫抗沖擊性能和長期蠕變性能.前一時期國內市場上曾出現了一種稱做PP-C的管材，它是共聚聚丙烯的統稱，PP-B、PP-R都屬于PP-C類，即共聚類，市場上被稱為PP-C管的實際上是PP-B管，原材料為嵌段共聚聚丙烯，價格較為便宜，而PP-R為無規共聚，PP-5、B的耐壓性能與PP-R相比差距較大，故不能混淆.2 PP-R管材工程應用特點 （1）良好的衛生性能和保溫性能.管材原料屬聚烯烴，其分子僅由C、H元素組成，原、輔料完全達到衛生標準，耐腐蝕性好，對水中所有離子不起化學作用，不會銹蝕，不僅可用于冷熱水系統，而且可用于直飲水系統.PP-R管材導熱系數為0.21W/mk，僅為鋼管的1/200，一般情況下不需保溫，用于熱水管道時保溫節能效果明顯.在溫度變化時產生的膨脹力也較小，適合嵌墻和地坪面層內的直埋暗敷.（2）較好的耐熱性能、使用壽命長.管材最高工作溫度可達95，在1.0MPa壓力下長期使用溫度為70，滿足熱水供應的上限溫度.常溫下使用壽命可達1006、年以上.（3）安裝方便、連接可靠.管材不僅生產過程簡單、設備投資少而且質量輕，重量僅為鋼管的1/9，紫銅管的1/10，減輕了工人的施工強度.由于管料采用同種原料加工制作，具有良好的熱熔功能，安裝方便可靠，連接部位的強度大于管材本體，管件結構不影響流量.并且管道阻力小，直管內壁平滑，不會結垢，沿程摩擦阻力比銅管道小，管配件連接時斷面積不變.(4)管材、管件的廢料可回收利用，廢料經清潔、破碎后可直接用于生產管材、管件.在生產、施工過程中對環境無污染，民用市場占有率較高. PP-R管材主要應用于冷熱水系統、直飲水系統、采暖系統（包括地板輻射采暖），在歐洲應用較為普遍.例如1996年意大利民用PP-R7、管材達30Mm，其它各類塑料管道的應用分別是：交聯聚乙烯管（PEX）17Mm，聚丁烯（PB）3Mm，鋁塑復合管為2Mm，僅為PP-R管材的1/15.PP-R管材不足之處主要是其剛性和抗沖擊性能比金屬管道差，在貯運、施工過程中要注意文明施工；線膨脹系數較大，為0.140.16 mm/mk，在設計和施工中要特別重視支架的設置，合適地選用伸縮器，正確地敷設管道；抗紫外線性能差，在陽光的長期直接照射下會老化；材料許用應力低，管壁厚較大，直接影響材料成本；在相同外徑下，有效流通截面比其他管材?。辉牧蟽r格居高不下.國內生產PP原料的企業較多，如齊魯、上海、揚子、燕山石化企業均能力生產均聚（PP-H）及共8、聚（PP-B），但由于過去國內對PP-R原料沒有市場的需求，開發研制較晚，目前國內生產PP-R管材原料基本上從歐洲進口. 3 工程應用中的若干問題探討3.1 PP-R管的選用原則 （1）正確區分管材用途，合理選擇冷、熱水管.冷、熱水管壁厚不同，耐壓不同，價格也不同.設計時要特別注明采用冷水管還是熱水管,并按規定標注管道規格.根據輸送水溫、工作壓力、使用壽命等因素，PP-R管材的壁厚按壓力等級分為PN1.0、PN1.25、PN1.6、PN2.0、PN2.5、PN3.2 等六個系列.冷水管材及管件壓力等級最小為PN1.0 MPa，熱水管材及管件最小壓力等級為PN2.0 MPa. PP-R管材承壓具9、有二個顯著特點，一是隨著管內水的溫度上升，其允許壓力會急劇下降；二是承壓時間增長，其允許壓力也明顯下降.考慮管道長期使用壽命以及施工和實際使用中非正常因素，為安全需要，冷水管選用的公稱壓力等級為系統最大工作壓力乘以1.5倍安全系數，熱水管則乘以3.0倍的安全系數.試驗數據顯示，當管道使用水溫從20 上升到60 時，同一壓力等級管道允許壓力下降50%，水溫70 時，下降2/3.以PN2.0管材為例，20水溫時允許壓力為2.0 MPa,70 水溫時最大允許壓力僅為0.66 MPa.選用管材壓力等級必須滿足工作水溫時的承壓能力.（2） 現行建筑給水排水設計與施工驗收規范以及所有塑料管材生產企業，對塑10、料管徑規格的表示均為公稱外徑，符號為De，單位為mm.PP-R管材用De t表示，t代表壁厚.塑料管材管徑規格表示方法已不同于給水排水制圖標準中所述公稱直徑DN(mm)，在設計計算、材料供應、組織施工中都要特別注意壓力級別和管徑規格.普通塑料管公稱外徑和公稱直徑對應關系如表1.PP-R冷、熱水管公稱外徑雖然相同，但由于壁厚不同，計算內徑不同，見表2.(3) 禁止作為消防管材使用.PP-R管氧指數較低，屬于可燃材料,不得用于消防給水系統，也不得與消防給水管道連接.3.2 PP-R管的布置與敷設PP-R管的布置原則應遵照現行建筑給水排水設計規范，敷設則宜采用暗敷.暗敷的理由主要是解決熱膨脹.直接嵌11、墻或在建筑面層內敷設，可利用其摩擦力，克服管道因溫差引起的膨脹力.此外有利于隔熱，避免老化. 暗敷方式有直埋暗敷方式（包括嵌墻敷設，地坪面層敷設）和非直埋暗敷方式（包括管道井、吊頂內、裝飾板后、地坪架空層敷設）. 管道嵌墻暗敷時，要求土建配合預留凹槽，尺寸的深度為De+20 mm,寬度為De+(4060)mm.管道試壓合格后，墻槽用M7.5級水泥砂漿填塞補實.管道暗敷在地面層內應按圖施工，如有變更，應在施工圖上注明，且通知到用戶，以避免地面裝修時導致破壞.3.3 管道的安裝連接、試壓及穿墻、板、基礎時的做法 （1）管道的安裝連接.同種材質的PP-R管件之間采用熱熔連接，暗敷部分不得出現絲扣、法12、蘭連接. 熱熔連接是一個物理過程，適用于同種材質的聚烯烴熱塑性塑料.將材料原來緊密連接的分子鏈熔化分叉，加熱一定時間，兩個部件連接并固定，在熔合區建立接縫壓力.由于接縫壓力的作用，熔化的分子鏈隨材料冷卻，溫度下降重新連接，使二個部件閉合成為一個整體. 熱熔連接分為對接式熱熔連接、承插式熱熔連接和電熔連接.建筑給水管道應采用后二種方式. （2）管道的試壓.冷水管試驗壓力為管道系統工作壓力的1.5倍，但不得小于1.0 MPa;熱水管試驗壓力為管道系統工作壓力的2倍，但不得小于1.5 MPa. （3）管道穿墻、板、基礎時的做法.熱水管道穿墻時，應配合土建設置鋼套管，冷水管穿墻可預留洞，洞口尺寸較外徑大50 mm；管道穿樓板或屋面時，應設置鋼套管，套管高出地面50 mm，并采取嚴格的防水措施；管道穿基礎墻時，應設置金屬套管，基礎墻預留孔洞上方距套管凈距不得小于100 mm.4 結論無規共聚聚丙烯管材以其較高的質量品位，方便快捷、永無滲漏的熱熔連接方式，贏得了民用大部分市場.工程技術人員要把握住新材料的性能特點，注意其壓力等級、管徑規格、管壁厚度等選用原則，在技術應用中要突出衛生環保、安裝快捷等特點，力求做到技術先進、經濟合理、安全衛生、確保質量.