PP-R管的設計和應用

2019-01-09

一. 前言:
今天不斷有新型的給水管材加入到建筑市場。PP-R管道就是一種。PP-R管道是在我國近幾年開始生產、應用到祥龍管材管件上,該產品正規的國家標準還沒有出來。通過自己的實際應用經驗和收集到的有關資料,編輯成下文供設計和相關技術人員參考。

二. PP-R管道的優缺點:
祥龍管材管件PP-R管道是具有九十年代國際水平的新型節能塑料產品,全稱無規共聚聚丙烯管道,安裝和使用的優缺點如下:
A.優點:
1. 對人類健康無害,對水中的所有離子和建筑物內的化學物質均不起化學反應,與金屬管道相比不會生繡,不會腐蝕,并具有高度的耐酸性和耐氯化物性。
2. 屬于綠色可持續發展產品,在生產、施工、使用過程中對環境無污染。可二次回收反復利用。
3. 有別與其他管道,PP-R管的同質熱熔連接是這一管材體系最大的優點。管道連接透漏率極低,無須保養維護,可用目測檢驗,接頭牢固完全沒有腐蝕可能。
4. 質量輕,施工搬運方便,可大大減輕工人的勞動強度,施工進度快。
5. 耐熱性能好:瞬間使用水溫可達95度。長期使用在工作壓力不超過0.6Mpa時,水溫可達70度。可滿足一般生活和生產熱水的需要,是一種較理想的熱水管材。
6. 導熱性低:20度時的導熱系數為0.23~0.24W/Mk,比鋼管和紫銅管小得多。應用于熱水或空調供排水,可在管道保溫上節省投資。
7. 彈性模量較小:因溫度變化產生的應力也較小,適合采用嵌墻和地坪面層的直埋暗敷方式。美觀高檔,潮流所趨。
8. 管道阻力小:管道內壁平滑,不結水垢,水頭損失小,沿程水頭損失比金屬管小,局部水頭損失也比金屬管小。
9. 管道的可修補性能:盡顯PP-R管熱熔的優點,使用PP-R補洞棒對有針眼的管道進行修補,也可切下受損管道更換新的管道。
B.缺點:
1. 造價較高:管材現在隨著不斷的推廣價格已經可以接受,但是管配件的價格還是太高,原因一是模具進口;二是管配件中使用的銅和不銹鋼配件材料是特制的,要求這些金屬配件的溫度變化系數要和PP-R材料的溫度變化系數嚴格一致,現也需國外進口。
2. 祥龍管材管件的規格少,只有外徑20至110毫米管徑的產品;配件和閥類種類不齊,有與金屬閥門連接不便的問題。
3. 剛性和抗沖擊性能比金屬管道差。
4. 線膨脹系數較大,明敷或架空敷設所需管道支吊架較多,影響美觀。
5. 施工設備先進復雜,施工工藝要求高,對施工人員素質和施工管理的要求高。熱熔連接的接頭質量和溫度、加熱時間、接縫壓力有關,施工中較易出現偏差。
6. 抗紫外線能力差,在陽光的長期照射下容易老化。
7. PP-R管屬于可燃性材料,所以不得用于消防給水系統。

三.PP-R管的設計應用
1. 管道的設計按以下幾個原則選擇:
a. 管道的規格和管道的壁厚是對應的,管壁越厚管道的耐壓就越高,等級也越高,價格也越高。
b. 對于熱水系統,水的溫度越高需要的管壁越厚。考慮到熱水系統的安全性,一般熱水管必須選擇不小于PN2.0Mpa等級的管道。
c. 根據供水的安全性和經濟性,選擇不同的管道等級。重要使用場合管道等級自然就高。
2. 管道敷設方法:
a. PP-R管道的敷設方法基本上與傳統的金屬管道相同,可采用串聯(主管分支式)方式布置管道。這種敷設方法較柔性塑料管道(如PEX,PE-AL-PE)可節約大量的材料,經濟合理,較符合中國國情。
b. 按管道敷設走向,可分為明敷和暗敷二種。其中暗敷方式分直埋和非直埋兩種。直埋形式包括:嵌墻敷設和地坪面層內敷設;非直埋形式包括;管道井、吊頂內、裝飾板后敷設及地坪架空層敷設。
c. PP-R管道最適合暗敷,暗敷應與建筑和結構專業協調,采取相應的防護措施,必須在完成管道敷設后進行試壓,驗收合格后方能掩埋管道并在墻面或地面明顯地標出管道的位置。在土建和二次裝修完成后應進行第二次試壓,排除PP-R管道被破壞的可能,驗收合格后方能正式投入使用。此種二次試壓法也適用于其他暗敷管道,本人建議將這種驗收方法編入相關的規范中。
3. 管道連接方式:
a. PP-R管道連接方式有:熱熔連接、電熔連接、絲扣連接、法蘭連接等,應按不同的施工場合、不同的施工要求合理選擇。
b. 熱熔連接和電熔連接適用于PP-R管材與管件的連接,凡采用直埋布管形式的必須采用熟熔或電熔連接。其中電熔連接施工成本較高,適用于管道的最后連接或不方便使用施工工具的場合。
c. 絲扣連接和法蘭連接使用于PP-R管與金屬管或金屬用水器的連接。一般小口徑管適宜用絲扣連接;大口徑管適宜用法蘭連接。在管道拆裝較多的場合使用帶活接頭的絲扣連接或法蘭連接。

4. 施工機具:
施工機具:PP-R管的施工機具有手持式熱熔器、臺車式熱熔器、電熱熔變壓控制器及配套的加熱頭、剪刀、割刀、支架等。手持式熱熔器較小巧、靈活,適用于中、小口徑PP-R管的熱熔連接。臺車式熱熔器有一定的體積和重量,適用于大、中口徑PP-R管的熱熔連接的預裝配,即把PP-R管材、管件在地面預先按圖紙要求預裝配,再將預裝配的管道在布管位置組合裝配。熱熔機具的加熱功率一般為700-1500W,其中700-800W工具適用于Ф63mm及以下規格PP-R管的熱熔;1200-1500W工具適用Ф75mm及以上規格管材的熱熔。熱熔機具由發熱板(帶控溫裝置)及加熱頭組成,以土規格管材可更換相應的加熱頭。熱熔器的加熱溫度均為自動控制,一般在260±10度。電熱熔PP-R管件是將電阻絲預埋在管件的承口表面,施工時將管材表面剖皮以合適配合尺寸插入電熱熔承口內,然后在管件的接線栓通入電流,在規定的電壓,時間下電阻絲發熱將管材、管件熔接。電熱熔變壓控制器的作用是將220V電壓變為39.5V低壓,按預先設定的時間通電,控制器內有微電腦,可識別環境溫度和自動調整加熱參數,以確保在不同的操作環境下的熔接質量。

5. PP-R管道的支吊架:
a. 對于暴露的管道網絡的美觀要求,有必要采用密集的固定管卡約束管道 變形。這樣可以避免在塑料管網系統中常見的不美觀的“蛇形形變”和塌陷問題。
b. 管道支撐間隔點(毫米):
溫度差 管道直徑(毫米)
20 25 32 40 50 63 75 90 110
20 600 750 900 1000 1200 1400 1500 1600 1800
30 600 750 900 1000 1200 1400 1500 1600 1800
40 600 700 800 900 1100 1300 1400 1500 1700
50 600 700 800 900 1100 1300 1400 1500 1700
60 550 650 750 850 1000 1150 1250 1400 1600
70 550 600 700 800 950 1050 1150 1250 1400


6.PP-R管道的修補:
a. 祥龍管材管件的管道受到損壞,暗埋管道有針眼時,可用7毫米或12毫米的修補加熱頭和PP-R補洞棒進行修補。此功能如可擴展到在大管上種植小管,可大大減少配件三通的數量,減少造價。
b. 受損管道也可切下受損管道用普通的熱焊法更換一段新的管道。

四.PP-R管道實際應用碰到的問題:
1.一些品牌的PP-R管道配件不齊,安裝使用不方便。例如沒有50×20, 63×20的三通,廠家解釋三通的管徑差只有一級或二級,三通制造標準是外國的標準,與國內的使用情況有差異。舉例63毫米管引出20毫米的支管,要63×50的三通再用幾個異徑束結才達到20毫米支管,費用昂貴,又很不美觀。如果可以在大管上利用管道修補技術,種植小管的話,這樣解決三通的問題就非常理想了。
2. PP-R管道和普通金屬管件的法蘭連接也有一些問題:例如PP-R管道上設的減壓閥組,用普通法蘭連接就有問題,減壓閥組的法蘭和PP-R管道上的法蘭對不上,因為同樣內徑的金屬管件和PP-R管道其外徑是不同的(壁厚不同),也就是PP-R管道的法蘭比金屬管件的法蘭大一號。現場施工單位解決不了,請PP-R管道廠家解決,廠家特制了一些法蘭才解決了這個問題


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