三型聚丙烯管（PP－R管）(1)

1、三型聚丙烯管（PPR管）(1)    摘要：三型聚丙烯管具有節(jié)能，耐腐蝕，不結(jié)垢、衛(wèi)生，無(wú)毒，耐熱、耐壓，使用壽命長(zhǎng)，質(zhì)輕高強(qiáng)，流體阻力小等優(yōu)點(diǎn)，是替代鍍鋅鋼管的新一代產(chǎn)品。介紹PPR管的特點(diǎn)，原料生產(chǎn)工藝，國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀、施工方法、項(xiàng)目投資估算及市場(chǎng)前景分析。 關(guān)鍵詞：塑料管道 無(wú)規(guī)聚丙烯 化學(xué)建材 1前言80年代以前，我國(guó)的住宅及公共建筑的上水管基本上是鍍鋅鋼管，由于受材質(zhì)自身的局限，鍍鋅鋼管存在使用壽命短、易造成水質(zhì)二次污染等缺點(diǎn)。為了保障人們?nèi)粘ｏ嬘盟馁|(zhì)量，我國(guó)部分地區(qū)，如上海、浙江、河北、江蘇等省市已先后提出淘汰鍍鋅鋼管，用高質(zhì)量的塑料管代替。目前

2、，在我國(guó)已相繼開(kāi)發(fā)了PVC管、PE管、鋁塑復(fù)合管、玻璃鋼管、鋼塑復(fù)合管和PPR管等一批塑料管材，并取得了一定的市場(chǎng)占有率。PPR管是歐洲90年代開(kāi)發(fā)的，以新型無(wú)規(guī)聚丙烯為原料，經(jīng)擠出成型制作的塑料管材。由于其優(yōu)越的性能，正日益受到人們的青睞。2PPR管的主要性能聚丙烯管分為均聚聚丙烯（PPH）、嵌段共聚聚丙烯（PPB）和無(wú)規(guī)聚丙烯（PPR）3種。PPH、PPB、PPR管材的剛度依次遞減，而抗沖擊強(qiáng)度則依次增加。給水用聚丙烯管是用特殊的PPR制成。PPR管作為一種新型的管材，具有以下性能特點(diǎn)：21節(jié)能PPR管的生產(chǎn)能耗僅為鋼管的20，并且其導(dǎo)熱系數(shù)低02W（m.K），也僅為鋼管的1200，應(yīng)用于

3、熱水系統(tǒng)將大大減少熱量損失。22耐腐蝕、不結(jié)垢、衛(wèi)生、無(wú)毒使用PPR管可免去使用鍍鋅鋼管所造成的內(nèi)壁結(jié)垢、生銹而引起的水質(zhì)“二次污染”。由于PPR組份單純，基本成份為碳和氫，符合食品衛(wèi)生規(guī)定，無(wú)毒，更適合于飲用水輸送。23耐熱、耐壓、使用壽命長(zhǎng)PPR管的長(zhǎng)期使用溫度達(dá)95，短期使用溫度可達(dá)120。在使用溫度為70，工作壓力為12MPa條件下，長(zhǎng)期連續(xù)使用，壽命可達(dá)50年以上。24輕質(zhì)高強(qiáng)、流體阻力小PPR管密度僅為金屬管的18，耐壓力試驗(yàn)強(qiáng)度高達(dá)5MPa，且韌性好、耐沖擊。由于內(nèi)壁光滑、不生銹、不結(jié)垢，流體阻力小。PPR管的主要技術(shù)指標(biāo)如下：密度09gcm3彈性模量（20）800MPa熱膨脹系

4、數(shù)18×104K導(dǎo)熱系數(shù)02W（m.K）縱向收縮率2沖擊試驗(yàn)破損率10液壓試驗(yàn)短期1h，環(huán)應(yīng)力16MPa無(wú)滲漏長(zhǎng)期95，1000h，環(huán)應(yīng)力35MPa無(wú)滲漏表1為幾種材質(zhì)管材性能比較。表1各種材質(zhì)管材性能比較材質(zhì)鍍鋅鋼材PVCPEX鋁塑PPR有無(wú)結(jié)垢、生銹有無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)衛(wèi)生程度差有Cl、Cr、Pb離子好好好保溫性差好差好好耐溫性耐溫不耐溫耐溫不耐溫耐溫耐壓程度高低較高較高較高線膨脹性一致一致一致不一致一致連接方式受壓粘接受壓受壓熱熔廢品的回收利用可以可以不能困難可以3PPR管的生產(chǎn)原料及生產(chǎn)工藝 31原料及性能PPR管對(duì)原料的要求較高，目前國(guó)內(nèi)以進(jìn)口原料為主。國(guó)外原料廠商常有多種顏色的PP

5、R供管材廠選擇。如北歐化工公司（Borealis）和奧地利PCD公司生產(chǎn)的PPR原料有米色、淡藍(lán)、深藍(lán)、奶白等多種顏色。在德國(guó)和意大利，管材生產(chǎn)廠選用不同的顏色來(lái)作為標(biāo)識(shí)，以區(qū)別管材的用途。如藍(lán)色用于冷水管，米色、灰色用于熱水管，棕紅色用于地板采暖管等。PPR原料的進(jìn)口價(jià)格根據(jù)生產(chǎn)公司的不同，在14001800美元t。目前，國(guó)內(nèi)也已開(kāi)始生產(chǎn)PPR樹(shù)脂，但由于生產(chǎn)時(shí)間較短，其長(zhǎng)期使用性能有待檢驗(yàn)，市場(chǎng)售價(jià)約12500元t。原料性能指標(biāo)見(jiàn)表2。表2PPR原料的主要性能指標(biāo)項(xiàng)目測(cè)試方法結(jié)果熔體指數(shù)（g10min）ISO1133035密度（gcm3）ISOR11830895著火點(diǎn)（）ASTMD1929

6、68330軟化范圍（）140150彎曲強(qiáng)度（MPa）ISOR52721抗拉強(qiáng)度（MPa）ISOR52740斷裂伸長(zhǎng)率（）ISOR527800刻痕硬度（MPa）ISO203940彈性模量（MPa）ISO178800剪切彈性模量（MPa）（20）ISO537370抗沖擊（kJm2）（常溫）ISO179無(wú)斷裂沖擊強(qiáng)度（kJm2）（常溫）ISO17925線膨脹系數(shù)（1K）VDE030415×104導(dǎo)熱系數(shù)（20）W（m.K）DIN526120232生產(chǎn)工藝PPR管的生產(chǎn)工藝為擠出成型工藝，首先加料斗內(nèi)的PPR原料靠自重進(jìn)入擠出機(jī)，在擠出機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)加熱擠壓混合，充分塑化后從擠出機(jī)口模擠出，進(jìn)入

7、定型臺(tái)，定型后的管材經(jīng)牽引機(jī)，通過(guò)定長(zhǎng)測(cè)定，由切割機(jī)切斷，管材經(jīng)檢驗(yàn)合格后入庫(kù)。相應(yīng)的管件采用注射成型方法生產(chǎn)。管材生產(chǎn)工藝流程：PPR原料真空吸送上料料斗貯存進(jìn)料擠壓成型冷卻定型牽引切割檢驗(yàn)入庫(kù)管件生產(chǎn)工藝流程：PPR原料輸送上料料斗貯存進(jìn)料加熱熔融擠壓注塑冷卻定型開(kāi)模檢驗(yàn)入庫(kù)33生產(chǎn)工藝參數(shù)管材擠出參數(shù)：（1）螺桿轉(zhuǎn)速538rmin（2）機(jī)筒溫度分布12區(qū)18019034區(qū)200210模具溫度200牽引速度220mmin管件注射參數(shù)：（1）機(jī)筒溫度分布機(jī)筒后部160170機(jī)筒中部200230機(jī)筒前部180200（2）噴嘴170190（3）模具4080PPR管生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的殘次品，經(jīng)破碎后

8、可再次加以利用，這就提高了原料的利用率，并可降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。 4國(guó)內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀及項(xiàng)目投資估算上海建筑材料廠在國(guó)內(nèi)最早生產(chǎn)PPR管，其生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)均從國(guó)外引進(jìn)。目前，國(guó)內(nèi)PPR管的生產(chǎn)企業(yè)有6家，共9條生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力為5500t。由于市場(chǎng)銷勢(shì)較好，還有許多企業(yè)對(duì)該生產(chǎn)項(xiàng)目表現(xiàn)出濃厚的興趣。目前，國(guó)內(nèi)投資1條以引進(jìn)設(shè)備為主的年產(chǎn)1000tPPR管生產(chǎn)線（管材880t，管件120t），根據(jù)國(guó)內(nèi)引進(jìn)歐洲某公司的設(shè)備成交價(jià)投資估算見(jiàn)表4。表3投資經(jīng)濟(jì)估算原料單位用量備注PPR樹(shù)脂t年1010設(shè)備裝機(jī)容量kW400勞動(dòng)定員人70總投資估算萬(wàn)元2000含外匯50萬(wàn)美元年利潤(rùn)萬(wàn)元1800投資回

9、收期（稅后）年25含1年建設(shè)期目前，用國(guó)產(chǎn)設(shè)備也能生產(chǎn)PPR管，但存在以下缺點(diǎn)，由于PPR管生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)管壁控制要求較高，國(guó)產(chǎn)設(shè)備厚度控制達(dá)不到引進(jìn)設(shè)備的水平，擠出機(jī)的產(chǎn)量也較低，產(chǎn)品的外管質(zhì)量遜色一些。    5PPR管的施工及應(yīng)用傳統(tǒng)的鍍鋅鋼管采用受壓連接，PVC管和PE管以承插粘接方式連接，鋁塑復(fù)合管和PEX管采用銅質(zhì)管件以受壓連接(小口徑PEX管也可以采用熱熔連接)。而PPR管系統(tǒng)則采用同樣材質(zhì)的管件，其價(jià)格低于銅質(zhì)管件，管件與管材線膨脹系數(shù)一致，安裝時(shí)將熱熔機(jī)加熱熔化后插接，操作簡(jiǎn)單方便，質(zhì)量可靠，一般連接1個(gè)節(jié)點(diǎn)只需幾秒鐘。由于PPR管的優(yōu)越性能，因此，可廣泛應(yīng)用于飲用水系統(tǒng)、純凈水系統(tǒng)、冷熱水系統(tǒng)，石油、化工中的液體輸送，食品工業(yè)中的牛奶、飲料、果醬、酒類等輸送及相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域。在熱水輸送領(lǐng)域，PPR管已經(jīng)可以和PEX管相媲美，而其加工要比PEX管容