PPR管

PPR管

PP-R(polypropylene random)管又叫三型聚丙烯管和又叫無規共聚聚丙烯管或PPR管,具有節能節材、環保、輕質高強、耐腐蝕、內壁光滑不結垢、施工和維修簡便、使用壽命長等優點,廣泛套用於建築給排水、城鄉給排水、城市燃氣、電力和光纜護套、工業流體輸送、農業灌溉等建築業、市政、工業和農業領域。PP-R管採用無規共聚聚丙烯經擠出成為管材,注塑成為管件。是歐洲90年代初開發套用的新型塑膠管道產品。PPR是50年代末,採用氣相共聚工藝使5%左右PE在PP的分子鏈中隨機地均勻聚合(無規共聚)而成為新一代管道材料。它具有較好的抗衝擊性能和長期蠕變性能。

基本信息

概述

PP-R管PP-R管
PPR管材與傳統的鑄鐵管、鍍鋅鋼管、水泥管等管道相比,具有節能節材、環保、輕質高強、耐腐蝕、內壁光滑不結垢、施工和維修簡便、使用壽命長等優點,廣泛套用於建築給排水、城鄉給排水、城市燃氣、電力和光纜護套、工業流體輸送、農業灌溉等建築業、市政、工業和農業領域。
近幾年,隨著建築業、市政工程、水利工程、農業和工業等行業市場需求的不斷加大,中國PPR管材行業呈現出了高速發展態勢。據調查,2009年塑膠管道生產量為580.4萬噸,同比增長18.9%,2010年1-9月塑膠管道生產量552.8萬噸,同比增長28.23%。同時,隨著消費者對產品環保、健康、耐用等方面的品質要求不斷提高,我國塑膠管道在產量增加的同時,產品質量水平不斷提高,行業的技術進步不斷加快,品牌規模企業不斷增多,新材料、新結構品種不斷湧現,先進的系統設計理念層出不窮,產品的功能性更加明顯、套用領域得到進一步拓寬。分析認為,中國塑膠管道市場占有率在所有管道中的比例已經超過30%。
到2015年,在全國新建、改建、擴建工程中,建築排水管道85%採用塑膠管,建築雨水排水管80%採用塑膠管,城市排水管道的塑膠管使用量達到50%,建築給水、熱水供應和供暖管85%採用塑膠管,城市供水管道(DN400mm以下)80%採用塑膠管,村鎮供水管道90%採用塑膠管,城市燃氣塑膠管(中低壓管)的套用量達到40%,建築電線穿線護套管90%採用塑膠管。據預測,十二五期間我國塑膠管道生產量將保持在10%左右的增長速度,到2015年,預期全國塑膠管道生產量將接近1200萬噸,塑膠管道在全國各類管道中市場占有率超過60%。
PPR管正式名為無規共聚聚丙烯管,是目前家裝工程中採用最多的一種供水管道。PPR管材原材料的質量控制問題,PPR是由(PP和PE)氣相法合成的無規共聚聚丙烯,其結構特點是PE分子無規則的連結在PP分子當中,分子量從30萬~80萬不等。利用PPR原料生產的管材又稱無規共聚聚丙烯管材,是20世紀80年代末90年代初開發套用的塑膠管道產品。它以其自身優異的性能和較廣泛的套用領域,已在塑膠管材市場占據一席之地,是公認的綠色環保產品。但近幾年的市場運行,上述PPR塑膠管材質量問題分析舉例又發現PPR管材市場出現了不少問題,這些問題在很大程度上制約了PPR管材的良性發展
PPR管連線技術:
一般不會再漏水,可靠度極高。但這並不是說PPR水管是沒有缺陷的水管,耐高溫性,耐壓性稍差些,長期工作溫度不能超過70℃;每段長度有限,且不能彎曲施工,如果管道鋪設距離長或者轉角處多,在施工中就要用到大量接頭;管材便宜但配件價格相對較高。從綜合性能上來講,PPR管是性價比較高的管材,所以成為家裝水管改造的首選材料。
PPR管常用顏色:
市面上銷售的PPR管主要有以下幾種顏色,白色、灰色、綠色和咖喱色,為什麼會有這個區別,主要是添加的色母料不同造成的。一般建議購買白色的PPR管,因為極少數利慾薰心的廠家會使用回收料生產PPR管,通過添加色母料來掩蓋原料不純造成的瑕疵。
PPR管安裝建議:
一般在水電改造中,原有的水管都會更換,家裝公司和商家在建議裝修者安裝PPR管時全部選用熱水管,即使是流經冷水的地方也用熱水管。他們的說法是由於熱水管的各項技術參數要高於冷水管,且價格相差不大,所以水路改造都用熱水管。
管徑PPR管的管徑可以從16mm到160mm,家裝中用到的主要是15mm,20mm,25mm兩種(分別俗稱4分管,6分管、1寸管),其中4分管用到的更多些。如果經濟允許,我們更建議用外徑為25毫米的管(俗稱6分管),尤其是進水的冷水管,因為現代家庭居住高度集中、用水器越來越多,同時用水的機率很高,這樣會儘可能減小水壓低、水流量小的困擾

MPa

MPa是壓強單位:兆帕斯卡,簡稱:兆帕
舉例來講:
PPR管25*2.31.25Mpa表示的是:PPR管外徑25mm,管壁厚2.3mm,屬於S5級系列管材,在常溫下承受壓力12.5公斤。

發展歷程

PP-R管又叫三型聚丙烯管,採用無規共聚聚丙烯經擠出成為管材,注塑成為管件。是歐洲90年代初開發套用的新型塑膠管道產品。PP-R是80年代末,採用氣相共聚工藝使5%左右PE在PP的分子鏈中隨機地均勻聚合(無規共聚)而成為新一代管道材料。它具有較好的抗衝擊性能和長期蠕變性能。

管材加工溫度

由於聚丙烯是典型的結晶性聚合物,其熔體粘度對溫度較為敏感,因此加工溫度控制在PP-R管材的擠出成型加工中非常重要。成型溫度一般控制在210~260℃,擠出溫度過高,會導致物料口口模處積存,從而引起原料降解,使管材製品性能下降。[1]

材料簡介

(圖)PPR管PPR管

PPR管的接口採用熱熔技術,管子之間完全融合到了一起,所以一旦安裝打壓測試通過,絕不會再漏水,可靠度極高。但這並不是說PPR水管是沒有缺陷的水管,耐高溫性,耐壓性稍差些,長期工作溫度不能超過70℃;每段長度有限,且不能彎曲施工,如果管道鋪設距離長或者轉角處多,在施工中就要用到大量接頭;管材便宜但配件價格相對較高。從綜合性能上來講,PPR管是性價比較高的管材,所以成為家裝水管改造的首選材料。

市面上銷售的PPR管主要有兩種顏色,白色和灰色,為什麼會有這個區別,經銷商的回答是所用原材料PPR粒子的不同造成的。

一般在水電改造中,原有的水管都會更換,家裝公司和商家在建議裝修者安裝PPR管時全部選用熱水管,即使是流經冷水的地方也用熱水管。他們的說法是由於熱水管的各項技術參數要高於冷水管,且價格相差不大,所以水路改造都用熱水管。另一個事實是即使你想買冷水管市面上也很難買到,因為冷水管僅供應工裝市場,不供應家裝市場。

管徑PPR管的管徑可以從16mm到160mm,家裝中用到的主要是20mm,25mm兩種(分別俗稱4分管、6分管),其中4分管用到的更多些。

區別

前一時期,國內市場上出現PP-C管材、管件,其安裝方法與PP-R一致。不少人搞不清楚PP-R與PP-C有什麼差別,造成不少誤解和混亂。國際標準中,聚丙烯冷熱水管分PP-H、PP-B、PP-R三種,沒有PP-C。此三種PP管區別在於PP-H、PP-B和PP-R管材的剛度依次遞減,衝擊強度依次遞增。
三種PP管材中,管材抗衝擊性能PP-R>PP-B>PP-H,管材熱變形溫度PP-H>PP-B>PP-R,管材剛性PP-H>PP-B>PP-R,管材常溫爆破溫度PP-H>PP-B和PP-R,管材耐化學腐蝕性PP-H>PP-B和PP-R。相對於其他PP管材,PP-R管材的突出優點是既改善了PP-H的低溫脆性,又在較高溫度下(60℃)具有良好的耐長期水壓能力,特別是用於熱水管使用時,長期強度均較PP-H和PP-B好。[1]
市場上的PP-C管實際上是PP-B管,其原料是嵌段共聚聚丙烯類管材專用料。PP-B管是冷熱水管的一種,價格比較便宜,其耐熱、耐壓性能與PP-R的差距很大。例如:使用條件分級2,設計壓力0.6MPaDN25mm管材,PP-R管壁厚3.5mm,PP-B(PP-C)管壁厚要5.1mm;設計壓力0.8MPaDN25mm,PP-R管壁厚4.2mm,而PP-B(PP-C)就無法用了。因為要求的壁厚太厚了。市場上結構尺寸與PP-R一致的PP-C管,其使用條件低得多,不能混同PP-R管使用,更不能在確定使用條件後,以PP-C管替代PP-R管。使用條件2表示設計溫度70℃,供熱水用。

同類比較

中國市場上出現PP-C管材、管件,其安裝方法與PPR一致。不少人搞不清楚PPR與PP-C有什麼差別,造成不少誤解和混亂。國際標準中,聚丙烯冷熱水管分PP-H、PP-B、PPR三種,沒有PP-C。市場上的PP-C管實際上是PP-B管,其原料是嵌段共聚聚丙烯類管材專用料。PP-B管是冷熱水管的一種,價格比較便宜,其耐熱、耐壓性能與PPR的差距很大。例如:使用條件分級2,設計壓力0.6MPadn25mm管材,PPR管壁厚3.5mm,PP-B(PP-C)管壁厚要5.1mm;設計壓力0.8MPadn25mm,PPR管壁厚4.2mm,而PP-B(PP-C)就無法用了。因為要求的壁厚太厚了。市場上結構尺寸與PPR一致的PP-C管,其使用條件低得多,不能混同PPR管使用,更不能在確定使用條件後,以PP-C管替代PPR管。使用條件2表示設計溫度70℃,供熱水用。

材料特點

PPR管PPR管
PPR管除了具有一般塑膠管重量輕、耐腐蝕、不結垢、使用壽命長等特點外,還具有以下主要特點:

1、無毒、衛生。PPR的原料分子只有碳、氫元素,沒有有害有毒的元素存在,衛生可*,不僅用於冷熱水管道,還可用於純淨飲用水系統。

2、保溫節能。PPR管導熱係數為0.21w/mk,僅為鋼管的1/200。

3、較好的耐熱性。PPR管的維卡軟化點131.5℃。最高工作溫度可達95℃,可滿足建築給排水規範中熱水系統的使用要求。

4、使用壽命長。PPR管在工作溫度70℃,工作壓力(P.N)1.OMPa條件下,使用壽命可達50年以上;常溫下(20℃)使用壽命可達100年以上。

5、安裝方便,連線可*。PPR具有良好的焊接性能,管材、管件可採用熱熔和電熔連線,安裝方便,接頭可*,其連線部位的強度大於管材本身的強度。

6、物料可回收利用。PPR廢料經清潔、破碎後回收利用於管材、管件生產。回收料用量不超過總量10%,不影響產品質量。

主要用途

PPR管PPR管
1、建築物的冷熱水系統,包括集中供熱系統;

2、建築物內的採暖系統、包括地板壁板輻射採暖系統;

3、可直接飲用的純淨水供水系統;

4、中央(集中)空調系統;

5、輸送或排放化學介質等工業用管道系統。

如何選用

PPR管PPR管
PPR管道廣泛套用於工業和居民建築內生活,衛生飲用給水及熱水採暖。PPR管道分冷熱水管2種。冷水管管壁薄,熱水管管壁厚,所以在抗斷裂性方面熱水管性能好很多,價格方面熱水管也比冷水管貴一些。許多生產廠家為了保險起見,施工過程中不分冷熱水管開裂,提高安全係數。

1.良好的柔軟PPR管材,管件不易受擠壓而變形,即使變形也不破裂,並大大減少接頭使用量。

2.耐腐蝕 防水結 PR管材,管件的化學性質可以抵抗水中的化學元素侵蝕,同時平滑的內表面可以避免水域的形成

3.耐高溫,耐高壓 PR管材,管件常溫下承受水壓力為45千克/平方厘米,管子不變形溫度為112攝氏度

4.壽命長 PPR管材,管件防老化強,正常作用使命達到50年以上。

5.施工簡便快速 PPR管材,管件的柔性使得施工變得十分快捷,並容易連線(用熱溶機承插連線),安全可靠。

6.經濟實惠 由於施工簡單,不存在與其他工程間的矛盾及影響,縮短工期,施工費用比銅管節省60%,具有優越的經濟性。

因此,消費者選購時要慎重,一定要選擇合適的,大廠家生產的,有質量保證的管材,另外在安裝時,也有些注意點,不妨聽聽專家的建議。

專家建議:要讓經過專業培訓的技術工人進行操作。同時,工藝流程也非常重要。應按照橫平豎直的原則,在房間基礎地面上開槽出大於水管直徑的深槽,然後鋪設PPR水管,緊接著逐一順序熱熔連線。所有PPR接口採用熱熔技術融合到一起後,要進行24小時以上的打壓測試,如果現場環境允許,打壓測試時間可長一些。當確保沒有任何滲水漏水現象後,再進行填埋。

規格參數

公稱外徑 dn,mm 平均外徑 S5 S4 S3.2 S2.5 S2
de,min,mm de,max,mm 公稱壁厚en,mm
12 12.0 12.3 2.0 2.4
16 16.0 16.3 2.0 2.2 2.7 3.3
20 20.0 20.3 2.0 2.3 2.8 3.4 4.1
25 25.0 25.3 2.3 2.8 3.5 4.2 5.1
32 32.0 32.3 2.9 3.6 4.4 5.4 6.5
40 40.0 40.4 3.7 4.5 5.5 6.7 8.1
50 50.0 50.5 4.6 5.6 6.9 8.3 10.1
63 63.0 63.6 5.8 7.1 8.6 10.5 12.7
75 75.0 75.7 6.8 8.4 10.3 12.5 15.1
90 90.0 90.9 8.2 10.1 12.3 15.0 18.1
110 110.0 111.0 10.0 12.3 15.1 18.3 22.1
125 125.0 126.2 11.4 14.0 17.7 20.8 25.1
140 140.0 141.3 12.7 15.7 19.2 23.3 28.1
160 160.0 161.5 14.6 17.9 21.9 26.6 32.1

化學性能

冷熱水用無規共聚聚丙烯(PP-R)管及管材的生產應符合GB/T18742.1-2002的規定
試驗項目 試驗參數 試樣數量 要求
靜液壓試驗 試驗溫度(℃) 試驗時間(h) 靜液壓應力(MPa) 3 無破裂, 無滲漏
20 1 16.0
95 22 4.2
95 165 3.8
95 1000 3.5
簡支梁衝擊試驗 0±2 10 破損率<試樣的10%
縱向回縮率 135士2 en<8 mm:18mm<en≤16mm:2en>16 mm:4 3 ≤2%
熔體質量流動速率 MFR(230℃/2.16kg) g/10min 3 變化率≤原料的30%
靜液壓狀態下熱穩定性試驗 110 8760 1.9 1 無破裂, 無滲漏

安裝注意

PPR管PPR管
1、PPR管較金屬管硬度低、剛性差,在搬運、施工中應加以保護,避免不適當外力造成機械損傷。在暗敷後要標出管道位置,以免二次裝修破壞管道。

2、PPR管5℃以下存在一定低溫脆性,冬季施工要當心,切管時要用鋒利刀具緩慢切割。對已安裝的管道不能重壓、敲擊,必要時對易受外力部位復蓋保護物。

3、PPR管長期受紫外線照射易老化降解,安裝在戶外或陽光直射處必須包紮深色防護層。

4、PPR管除了與金屬管或用水器連線使用帶螺紋嵌件或法蘭等機械連線方式外,其餘均應採用熱熔連線,使管道一體化,無滲漏點。

5、PPR管的線膨脹係數較大(0.15mm/m℃),在明裝或非直埋暗敷布管時必須採取防止管道膨脹變形的技術措施。

6、管道安裝後在封管(直埋)及復蓋裝飾層(非直埋暗敷)前必須試壓。冷水管試壓壓力為系統工作壓力的1.5倍,但不得小於1MPa;熱水管試驗壓力為工作壓力的2倍,但不得小於1.5MPa。試壓時間與方法技術規程規定。

7、PPR管明敷或非直埋暗敷布管時,必須按規定安裝支、吊架。

生產標準:GB/T18742-2002

質量識別

真正的PPR管應符合標準GB/T18742-2002<<冷熱水用塑膠管道系統--PP第二部分管材>> 管件應符合標準GB/T18742-2002 <<冷熱水用塑膠管道系統--PP第三部分管件>>;偽PPR管道和管件的性能是無法通過上述標準。應當指出,偽PPR管的使用壽命僅為1-5年,而真正的PPR管使用壽命均在50年以上。

面臨問題

PPR管PPR管
PPR是以無規共聚聚丙烯為基料,經改性處理後製成。相對於其他聚丙烯來說,它具有更好的機械性能、更高的拉伸屈服強度和抗沖性能,是熱水輸送管的極佳選材,PPR管無毒衛生、安裝方便、耐化學品性能佳,尤其是它具有良好的熱熔接性能,其連線處分子與分子完全融合在一起,解決了長期困擾給水行業的管道連線處漏水問題,因此得以廣泛套用。

歐洲PPR管使用量的年均增幅大於15%,已有80%以上的室內自來水管道使用了PPR管。在中國,根據《國家化學建材產業“十五”計畫和2010年發展規劃綱要》,到2005年,塑膠管道在各類管道市場中的占有率要達到50%以上,其中建築冷熱水供應和採暖管道的60%要採用塑膠管。到2010年,這一比例要提高到80%。據測算,2001年至2010年間,中國平均每年的室內冷水管需求量約3億米,熱水管需求量約1億米。另外再加上賓館酒店冷熱水管更新、工業用管道建設等;每年管道需求量約12億米,中國建設部門已將PPR管作為重點推廣的三大新型塑膠管材中的首推品種。可以預見,PPR管在中國將會得到高速發展,其市場潛力巨大。但在PPR管-派繁榮的背後,存在的問題也不容忽視。

原料不足阻礙行業發展

首先是PPR管的原料還基本依靠進口。由於PPR本身熔融指數較低,在生產過程中極易粘附在設備管壁上,造成管線堵塞而導致裝置停車,而且在造粒過程中還容易發生降解,因此PPR堪稱聚丙烯產品中生產難度最大的一種牌號。現在中國只有燕山石化、揚子石化等幾家大石化企業可以生產,遠遠不能滿足需要。在這一品種的高檔專用料領域,國產原料基本處於空白,進口原料加大了管材企業的生產成本。PPR管的生產還存在工藝落後的問題。中低檔產品的生產廠家比較多,並且在這一領域形成了激烈的價格競爭。而在技術含量要求比較高、特殊套用領域的品種,如衛生要求比較高的可供直接飲用的自來水輸送管道、長期在高溫條件下使用的耐高溫要求較高的管道生產等方面,中國企業顯得有些力不從心。

標準滯後影響行業秩序

(圖)PPR管PPR管

其次是國家標準制定滯後。聚丙烯管材在中國的開發和套用才開始迅速增長,尤其是在熱水管方面的套用才剛剛起步。PPR管的國家標準不久前才由中國國家標準化管理委員會下發了標準號。在國標沒有正式頒布之前,一些廠家有偷工減料現象,有的甚至採用廉價的非管道專用料添加一定助劑進行混配(俗稱混配料),製成管子冒充PPR管進入市場。一般用戶難以用簡單的方法來分辨真假PPR管,致使形形色色的假冒偽劣產品以超低價格擾亂市場,形成惡性競爭,既嚴重危害著大大小小的建築工程質量,也嚴重威脅著正規生產企業的生存。中國聚丙烯/聚乙烯管道企業協會呼籲堅決抵制假冒偽劣產品以及其他損害國家建設和用戶利益的不法行為。他們還要求,在國標正式頒布實施之前,各地區主管部門應按照相關產品的國際標準來規範生產,生產企業要嚴格自律,堅持質量第一的原則,以淨化市場,求得企業的持續發展。

套用落後制約性能發揮

PPR管的套用技術也比較落後。PPR管自有其特性,在安裝施工中需要有專門的技術。然而到,這方面的國家規範仍在制定中,PPR管套用技術研究薄弱,施工技術配套比較差,未形成成熟可行的施工方法。致使有了優質產品,卻由於施工人員對其缺乏必要的知識,還沿襲以往金屬管道的施工方法,無法發揮出PPR管的技術經濟性能。

不過,PPR管的發展畢竟是大勢所趨,前進過程中的問題終究會得到解決,但也需要採取切實有力的措施。儘快建立規範的國家標準,加強對這一行業的監管,調整產業結構,提升PPR管及其原料的技術含量,使其在規範中健康發展,對於中國的PPR管材行業具有重要意義。

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