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塑料復(fù)合材料在給排水管材中的應(yīng)用研究

2018-12-05 10:57簡偉杰山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團有限公司
節(jié)能與環(huán)保 2018年11期
關(guān)鍵詞:復(fù)合管塑料管聚乙烯

文_簡偉杰 山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團有限公司

1 塑料管基本介紹

1.1 類型

給排水管道工程應(yīng)用的塑料管類型有多種,常見類型主要有聚乙烯管——PE管、改性聚丙烯管(PP)、聚丁烯管(PB)、聚氯乙烯管(PVC)、ABS管、交聯(lián)聚乙烯管(PEX)。給排水施工過程中存在較多動態(tài)因素,塑料管性能也需要相應(yīng)變化,以滿足質(zhì)量要求,避免工程質(zhì)量受到影響。

1.2 優(yōu)缺點

給排水工程施工期間,適用性較強的塑料管主要有兩種,分別為改性聚丙烯管和聚丁烯管。其中,改性聚丙烯管具有成本低、污染小等優(yōu)點,但改性聚丙烯管應(yīng)用期間應(yīng)注意強度對比,一旦應(yīng)對較大沖擊時,需要增加填充物,以此滿足強烈沖擊抵抗。聚丁烯管應(yīng)用優(yōu)點表現(xiàn)在:適用于高溫環(huán)境,并且化學(xué)穩(wěn)定性較強,可以充當(dāng)供熱管或者冷水管,其應(yīng)用不足表現(xiàn)在:高成本、研制水平相對較高,這在一定程度上會限制聚丁烯管的應(yīng)用數(shù)量。聚氯乙烯管的應(yīng)用時間較早,它適用于直徑不大于21cm的給排水工程,聚氯乙烯管進行管件連接時,需要膠帶輔助。聚氯乙烯管應(yīng)用缺點主要有:管材質(zhì)地脆弱,一旦受力失衡,則爆管概率相對較高,并且應(yīng)用成本較高,實際應(yīng)用時為抵御強沖擊,應(yīng)填充適量碳酸鈣、滑石粉等材料。不同類型塑料管應(yīng)用優(yōu)缺點如表1所示。

2 塑料復(fù)合材料應(yīng)用必要性

從不同類型塑料管優(yōu)缺點分析中能夠看出,傳統(tǒng)塑料管均存在應(yīng)用優(yōu)勢和不足,如果材料類型選擇不當(dāng),會在一定程度上加大給排水工程的安全隱患。此外,傳統(tǒng)塑料管的應(yīng)用壽命較短,一旦檢修、養(yǎng)護工作不到位,則塑料管完整性會受到破壞。因此,塑料復(fù)合材料在先進技術(shù)的滲透下逐步擴大范圍范圍。塑料復(fù)合材料具有成本低、壽命長、環(huán)境污染小、能耗低、性能良好等優(yōu)點,取代傳統(tǒng)塑料管的趨勢越來越明顯。

表1 不同類型塑料管應(yīng)用優(yōu)缺點

3 塑料復(fù)合材料在給排水管材中的應(yīng)用

塑料復(fù)合材料成本低、質(zhì)量高,具有較高的應(yīng)用價值。通過給排水管材中塑料復(fù)合材料的實際應(yīng)用,能夠加深人們對塑料復(fù)合材料的認知,掌握有效應(yīng)用技巧,進而擴大塑料復(fù)合材料應(yīng)用范圍。

3.1 具體應(yīng)用

3.1.1 塑銅復(fù)合管

塑銅復(fù)合管細分為兩種:一種為微孔塑覆銅水管。該管材能夠起到抑菌、殺菌的作用,銅管充當(dāng)主要材料,它在水質(zhì)優(yōu)化、導(dǎo)熱迅速等方面有良好效果。微孔塑覆銅水管實際設(shè)計時,應(yīng)合理調(diào)整內(nèi)部結(jié)構(gòu),以此滿足水溫調(diào)節(jié)需要,這一管材制造時,應(yīng)用首次擠出成型技術(shù)或者氮氣發(fā)泡技術(shù),與此同時,為迎合直飲水系統(tǒng)使用需求,聚乙烯管發(fā)泡塑料保溫層合理應(yīng)用,能夠提升機械強度,并且有利于強化保溫抗凍性。

另一種為聚乙烯塑覆銅水管。它具有雙層結(jié)構(gòu)特點,其中內(nèi)、外層分別為銅管和塑料管。其中,內(nèi)層形狀為平環(huán)形或者齒環(huán)形,平環(huán)形銅管適用于戶外環(huán)境,屬于隱蔽工程,具有良好的抗腐蝕、防潮濕作用;齒環(huán)形伸縮效果顯著,其隔熱性良好,適用于冷熱水管道。

3.1.2 塑鋼復(fù)合管

塑鋼復(fù)合管有三種類型,分別為鍍鋅鋼管襯塑復(fù)合管、孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管和熱滾塑鋼復(fù)合管。其中,鍍鋅鋼管襯塑復(fù)合管在海水輸送、飲用水運輸中大量應(yīng)用,其制作期間常用復(fù)合擠壓法及內(nèi)噴聚乙烯材料法,復(fù)合擠壓法能夠滿足應(yīng)用需要,并達到良好的應(yīng)用效果。相對比而言,內(nèi)噴聚乙烯材料法的應(yīng)用效果較遜色,實際應(yīng)用時存在內(nèi)襯脫落現(xiàn)象,材料噴涂均勻性得不到保證。

孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管應(yīng)用的過程中,鋼骨架塑料復(fù)合管發(fā)揮主要作用,其中,骨架、基體分別由鋼材、聚乙烯塑料充當(dāng)。實際制作期間,常用工藝選為多層共擠成型技術(shù),這一技術(shù)在構(gòu)件連接、穩(wěn)固黏合等方面發(fā)揮重要作用,能夠大大降低塑料脫落概率。其中,鋼架機械強度較高,基體充當(dāng)物耐腐蝕效果顯著,孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管適用于室內(nèi)外冷水管道以及配水管道,需要注意的是,為避免出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,應(yīng)及時關(guān)注銹蝕情況,并做好預(yù)防、處理工作,進而能夠延長這類管材使用時間。

熱滾塑鋼復(fù)合管的內(nèi)襯管道、基體分別由抗腐蝕材料、碳素鋼管來充當(dāng),鋼管實際焊接時,常用自動噴涂工藝,待碳鋼管加熱完成后,對其進行涂裝處理,在這一過程中,應(yīng)優(yōu)選耐腐蝕材料,確保熱滾塑鋼復(fù)合管在腐蝕性液體輸送中的作用全面發(fā)揮。

3.1.3 塑鋁復(fù)合管

塑鋁復(fù)合管有兩種類型,分別為鋁襯塑管、鋁塑復(fù)合管。鋁襯塑管常用于室內(nèi)冷水管,其直徑大約為11~66mm,鋁襯塑管內(nèi)外部由聚乙烯管、鋁合金組成,外部光澤度十分明顯。但鋁合金耐腐蝕性較弱,因此,鋁襯塑管應(yīng)用期間需要考慮環(huán)境。鋁塑復(fù)合管研制時間較早,其內(nèi)層主要包括鋁層、聚乙烯層、熱熔膠層、熱熔膠層、聚乙烯層。目前,市場上售賣的塑鋁復(fù)合管主要有三類,內(nèi)外層均為聚乙烯、內(nèi)外層均為交聯(lián)聚乙烯和內(nèi)外層分別為交聯(lián)聚乙烯和聚乙烯。塑鋁復(fù)合管發(fā)揮聚乙烯、鋁合金的應(yīng)用優(yōu)勢,具有良好的耐低溫性、抗腐蝕性。塑鋁復(fù)合管內(nèi)部鋁合金密度較低,進而能夠根據(jù)需要自由改變形狀,塑鋁復(fù)合管抵御破損的強度較高,這能適當(dāng)延長其使用壽命。塑鋁復(fù)合管在供水、供氣方面具一定優(yōu)勢,能夠在內(nèi)熱水管道以及采暖系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。

3.2 應(yīng)用前景

塑料復(fù)合材料兼具水泥管、塑料管的優(yōu)點,應(yīng)用于給排水工程現(xiàn)已成為必然趨勢。塑料復(fù)合材料具有低成本、高性能、優(yōu)質(zhì)、安全等特點,在給排水管中能夠大量應(yīng)用。以往金屬管生產(chǎn)期間會產(chǎn)生大量污染,塑料復(fù)合材料能夠滿足環(huán)保需要。同時,大口徑給排水管的市場潛力較大,為及時滿足污水處理廠、供水廠對大口徑給排水管的應(yīng)用需要,大量生產(chǎn)空雙壁波紋管不僅可以取代傳統(tǒng)水泥管,而且還能擴大空雙壁波紋管的應(yīng)用范圍。此外,當(dāng)前塑料原料成本不斷增加,塑料復(fù)合材料恰好能夠滿足低成本、高質(zhì)量的使用需求,這也是多數(shù)生產(chǎn)商轉(zhuǎn)移生產(chǎn)目標(biāo)的主要原因。在保證管材質(zhì)量、性能的基礎(chǔ)上,適當(dāng)降低生產(chǎn)成本,不僅符合生產(chǎn)商的利益需求,而且還能滿足給排水工程的施工需要,因此,塑料復(fù)合材料具有良好的應(yīng)用前景,應(yīng)用空間十分廣闊。

4 結(jié)束語

傳統(tǒng)金屬管生產(chǎn)期間存在嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,并且傳統(tǒng)塑料管的應(yīng)用局限性較多,這并不符合環(huán)境保護需要。塑料復(fù)合材料大量生產(chǎn)、大范圍應(yīng)用,能夠滿足給排水施工需要,并且還能優(yōu)化給排水施工效果,這對給排水管材升級、管材質(zhì)量全面保證有重要意義。

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