淺議鋁塑復(fù)合管及其應(yīng)用

淺議鋁塑復(fù)合管及其應(yīng)用摘要：本文介紹了鋁塑復(fù)合管的特點(diǎn)，及其與各種建筑給水用塑料管材的性能比較，詳述了施工技術(shù)及安裝方法。根據(jù)有關(guān)國(guó)內(nèi)外信息資料，通過(guò)分析對(duì)鋁塑管在國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況及發(fā)展前景作出了評(píng)估。關(guān)鍵詞：鋁塑復(fù)合管復(fù)合管幾年前建設(shè)部推出了十項(xiàng)新技術(shù)，其中與我們安裝密切相關(guān)的就是新型建筑防水和塑料管應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，又包括了在建筑中的應(yīng)用技術(shù)，因此現(xiàn)在結(jié)合我們安裝公司的實(shí)際情況，簡(jiǎn)單的介紹一下鋁塑復(fù)合管及其應(yīng)用技術(shù)。一、鋁塑復(fù)合管簡(jiǎn)介1．鋁塑復(fù)合管道是通過(guò)擠出成型工藝而生產(chǎn)制造的新型復(fù)合管材，它由中間鋁管、內(nèi)外層PE以及鋁管PE之間的熱熔膠共擠復(fù)合而成，其中內(nèi)外層PE分子式為(CH2)n，屬對(duì)稱性非極性高聚物，化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，具有無(wú)毒、耐腐蝕、輕質(zhì)、機(jī)械強(qiáng)度高、耐熱性能好、脆化溫度低、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)；同時(shí)內(nèi)層PE非常光滑，管內(nèi)流動(dòng)阻力小、不易結(jié)垢，使管的有效管徑比金屬大，且流體不會(huì)受污染。鋁塑復(fù)合管根據(jù)中間鋁層焊接方式不同，分為搭接焊鋁塑復(fù)合管和對(duì)接焊鋁塑復(fù)合管。鋁塑復(fù)合管可廣泛應(yīng)用于冷熱水供應(yīng)和地面輻射采暖。2．生產(chǎn)方法鋁塑復(fù)合管在八十年代初就已出現(xiàn)，到九十年代得到重大發(fā)展，主要有兩種生產(chǎn)工藝：a.先做搭焊式縱向鋁管，然后再成型的鋁管上做內(nèi)外層的塑料管，稱為搭接法生產(chǎn)工藝；b.先做內(nèi)層的塑料管，然后再在上面做對(duì)焊的鋁管，最后在外面包上塑料層，稱為對(duì)接法生產(chǎn)工藝。這兩種方法都是將內(nèi)外層的塑料層通過(guò)粘結(jié)層與鋁層聯(lián)接在一起，這樣管材結(jié)構(gòu)總共分為五層。目前國(guó)內(nèi)的鋁塑復(fù)合管生產(chǎn)工藝主要來(lái)自德國(guó)的尤尼克公司，即采用搭接法共擠成型。其顯著特點(diǎn)是鋁層在焊接點(diǎn)有一搭接結(jié)構(gòu)，鋁層一般較薄，約0.2～0.3毫米，生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資較低。搭接型管材在整體性能上比塑料管有很大提高，但也存在許多不足之處，如：整體壁厚不均勻，會(huì)影響與管件的連接質(zhì)量各層同心度較低，管材圓度不夠鋁層薄，管材機(jī)械強(qiáng)度較差，特別是大口徑管材產(chǎn)品主要集中在32毫米以下的小口徑管材從嚴(yán)格意義上來(lái)看，采用搭接法生產(chǎn)的鋁塑復(fù)合管應(yīng)屬于塑料管范圍，美國(guó)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為壓力管ASTMF1281、1282。采用對(duì)接法生產(chǎn)的鋁塑復(fù)合管一般采用亞弧焊等焊接工藝，將鋁帶焊接為一均勻壁厚的鋁管，這種管材的鋁層厚度可根據(jù)管材的直徑規(guī)格和耐壓條件自由選擇，可以從0.2到2毫米。由于管材中間層為一高強(qiáng)度鋁管，具有金屬管在強(qiáng)度和可靠性方面的優(yōu)勢(shì)，管材的圓周強(qiáng)度較高，彎曲半徑4D，最小可達(dá)到2D。同時(shí)，由于嚴(yán)格的控制工藝保證了管材尺寸精度，各層均勻，加工速率高。與搭焊法相比，設(shè)備投資較高，但可生產(chǎn)最大至63毫米直徑的復(fù)合管，且原材料成本基本一樣，所用高分子材料可根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同進(jìn)行選擇、調(diào)整。從嚴(yán)格意義上來(lái)看，采用對(duì)接法生產(chǎn)的鋁塑復(fù)合管應(yīng)屬于金屬管范圍，美國(guó)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為高溫高壓管ASTMF1335。對(duì)接型鋁塑復(fù)合管目前在國(guó)內(nèi)尚無(wú)廠家生產(chǎn)，屬于新技術(shù)，具有更強(qiáng)的生命力。采用對(duì)接法與搭接法生產(chǎn)的鋁塑復(fù)合管性能比較如下：（以32mm管為例）序號(hào)項(xiàng)目對(duì)接法鋁塑管搭接法鋁塑管1尺寸外徑(mm)32322內(nèi)徑(mm)26263管材截面形狀壁厚均勻，圓周率率好壁厚不均勻，管材材易變形4彎曲半徑4D5D5最小爆破壓力(MMPa)9.03.5二、鋁塑復(fù)合管的優(yōu)點(diǎn)及局限性鋁塑復(fù)合管有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有其缺點(diǎn)和局限性。復(fù)合管中間層除對(duì)PE起加強(qiáng)作用，使管的耐壓強(qiáng)度大大提高外，還有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：(1)100%隔氧，徹底消除滲透；(2)彎曲和加工特性同金屬相似，吸收管的反彈能量，使管可以任意成型；(3)降低管的綜合熱膨脹系數(shù)，使管的尺寸穩(wěn)定；(4)用作通訊線路的屏蔽，可以防止各種音頻、磁場(chǎng)的干擾；(5)具有抗靜電性，可用來(lái)輸送燃?xì)夂陀土希?6)用金屬探測(cè)器可以探測(cè)出管的埋藏位置。但鋁塑復(fù)合管與其他管材一樣，也有其缺點(diǎn)和局限性，在認(rèn)識(shí)鋁塑復(fù)合管優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也必須注意其在應(yīng)用中的不利因素，例如：鋁塑復(fù)合管的連接不能用熔接和粘接，必須使用專用的金屬管件(國(guó)外要求用高強(qiáng)度黃銅鍍鎳)，把鋁塑復(fù)合管套入管件后徑向加壓鎖住；鋁塑復(fù)合管不能回收重做；鋁塑復(fù)合管的直徑范圍限于較小的范圍。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的最大直徑是62mm，國(guó)外也主要用于小直徑；鋁塑復(fù)合管生產(chǎn)的工藝和設(shè)備比較復(fù)雜(譬如鋁塑復(fù)合管要用于熱水時(shí)聚乙烯層還要進(jìn)行交聯(lián)，一般都用二步法)；鋁塑復(fù)合管成本難以降低(不能回收就要加上廢品損失)，鋁塑復(fù)合管的價(jià)格要高于交聯(lián)聚乙烯PEX管(尤其是用一步法生產(chǎn)的PEX管)和三型聚丙烯PP-R管。室內(nèi)供水管道需要比較多的管件，鋁塑復(fù)合管用的金屬管件價(jià)格高于PP-R等用的塑料管件(尤其在較大直徑)。因此在我們實(shí)際安裝過(guò)程中一定要熟練掌握操作技術(shù)，盡量避免浪費(fèi)。三、鋁塑復(fù)合管與其他管材的比較建筑室內(nèi)給水管道的領(lǐng)域內(nèi)有各種材質(zhì)的塑料管材和金屬管材可以應(yīng)用，各有優(yōu)缺點(diǎn)。鋁塑復(fù)合管主要用于建筑冷熱水管和地面輻射采暖。在這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)還有各種材質(zhì)的塑料管，金屬管，金屬塑料復(fù)合管可以應(yīng)用，因?yàn)楦饔袃?yōu)缺點(diǎn)，目前在國(guó)外不單是各占一塊市場(chǎng)，而且都在發(fā)展中。國(guó)內(nèi)發(fā)展鋁塑復(fù)合管起自要淘汰鍍鋅鋼管，特別是要找到能夠耐熱又不腐蝕的熱水管新材料。公認(rèn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)熱水管的要求是：在輸送70℃熱水時(shí)，長(zhǎng)期承受1MPa壓力下，可以使用50年(塑料管的特性是使用壽命取決于承受的溫度及壓力，短期使用都可以承受更高溫度和壓力，評(píng)價(jià)性能時(shí)必須注意不能只講耐溫或只講耐壓)。近幾十年世界上開(kāi)發(fā)了多種可以達(dá)到以上要求的塑料熱水管和塑料-金屬熱水管，較常用的有以下幾種：交聯(lián)聚乙烯PEX管；改性聚丙烯PP-R管；鋁塑復(fù)合管；聚丁烯PB管；氯化聚氯乙烯CPVC管；襯塑鋼管和管件及涂塑鋼管和管件，塑復(fù)銅管，襯塑鋁管。以上這些管材(前5種是塑料管，后3種是襯或涂塑的金屬管)以及銅管，不銹鋼管，鋁合金管等金屬管材。都可達(dá)到室內(nèi)熱水管的應(yīng)用要求，都能保證防腐蝕和符合衛(wèi)生要求，都有國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，因此都已在各種工業(yè)民用建筑和住宅工程中采用。下表為簡(jiǎn)單比較前5種塑料管的情況：交聯(lián)聚乙烯

PEXX管改性聚丙烯

PP--R管鋁塑復(fù)合管

PEXX-AL-PPEX聚丁烯PB管氯化聚氯乙烯CPPVC管長(zhǎng)期耐熱又耐壓770℃，1MPa，50年可以可以可以可以可以壁厚(達(dá)到同要求)較薄較厚較薄最薄較薄衛(wèi)生性能優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)生產(chǎn)工藝和設(shè)備較復(fù)雜較簡(jiǎn)單最復(fù)雜較簡(jiǎn)單較復(fù)雜回收利用性不能能不能能能連接方法粘合不可不可不可不可可以熱熔接不可可以不可可以不可電熱熔接不可可以不可可以不可擠壓夾緊連接可以可以可以可以不可連接用管件金屬管件PP-R管件金屬管件PB管件CPVC管件熱膨脹系數(shù)/mmm(m℃)-1價(jià)格比(直徑322mm以下)*阻隔氣體滲透不能不能能不能不能注：1.價(jià)格比的資料來(lái)自中國(guó)塑料99-5‘國(guó)內(nèi)建筑給排水塑料管材性能及應(yīng)用初探’一文；

2.價(jià)格參數(shù)牽涉各種因素，不可能很確切，僅供參考。由以上對(duì)比可以看到這5種能夠應(yīng)用于室內(nèi)供冷熱水的塑料管都各有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，鋁塑復(fù)合管唯一獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)是能夠阻隔氣體的滲透，這在應(yīng)用于封閉循環(huán)的熱水系統(tǒng)(如地面鋪熱水管的采暖系統(tǒng))時(shí)是有益的，因?yàn)榭梢苑乐寡鯕獾臐B入避免系統(tǒng)中的氧化腐蝕。其他塑料管也可以用幾種方法來(lái)彌補(bǔ)其阻隔氧氣性差的缺點(diǎn)，所以同樣可以應(yīng)用于封閉循環(huán)的熱水系統(tǒng)。除了上述5種塑料管、外襯塑鋼管和管件及涂塑鋼管和管件，塑復(fù)銅管，襯塑鋁管等也可以應(yīng)用于室內(nèi)供冷熱水的領(lǐng)域。這些襯塑或涂塑的金屬管也各自有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。例如襯塑或涂塑鋼管以鍍鋅鋼管為基體，其機(jī)械性能的可靠最容易被用戶信任。所以，目前國(guó)內(nèi)外在室內(nèi)供冷熱水的領(lǐng)域內(nèi)上述各種管材實(shí)際上都在被采用，而且都在不斷地改進(jìn)和發(fā)展。鋁塑復(fù)合管在國(guó)內(nèi)發(fā)展很快，今后能相應(yīng)的擴(kuò)大市場(chǎng)占有率，但是不能據(jù)此推斷鋁塑復(fù)合管將成為室內(nèi)供水管的主流?？梢灶A(yù)測(cè)各種管材爭(zhēng)奪和分占室內(nèi)供水管市場(chǎng)的形勢(shì)將長(zhǎng)期存在。在室內(nèi)供冷熱水管的領(lǐng)域內(nèi)上述幾種管材國(guó)內(nèi)現(xiàn)在都已有生產(chǎn)企業(yè)建立生產(chǎn)線，并投產(chǎn)。四、鋁塑復(fù)合管施工技術(shù)及安裝方法（1）施工前，應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行必要的清理，施工時(shí)防止泥沙等污物進(jìn)入管道內(nèi)。安裝間斷時(shí)，應(yīng)將管口用管塞封堵。（2）布管應(yīng)嚴(yán)格按最后核定的設(shè)計(jì)圖進(jìn)行。（3）管道的調(diào)直一般在較平整的地面進(jìn)行。用腳踩住管子，滾動(dòng)管子盤(pán)卷向前延伸，即可調(diào)直管子；對(duì)于小口徑的管子或管子局部彎曲亦可用手調(diào)直。（4）管道的截?cái)嘁话阌脤Ｓ霉芗?，也可使用鋸或刀截?cái)唷＃?）管道可直接彎曲，但彎曲半徑不能小于管子外徑的5倍，方法是將彎管彈簧塞入管道，送至彎曲處，如彈簧長(zhǎng)度不夠，可接駁鋼絲加長(zhǎng)，在該處用手加力緩慢彎曲，成型后抽出彈簧。（對(duì)接法鋁塑復(fù)合管的彎曲半徑可以達(dá)到外徑的4倍，采用機(jī)械施工可以做到2倍直徑，彎曲時(shí)不需要加入彈簧）。（6）管道的連接

a.按所需長(zhǎng)度截?cái)喙茏?，用整圓器將切口整圓；b.將螺帽和C型套環(huán)先套入管子端頭；c.將管件本體內(nèi)芯插入管子內(nèi)腔，用力將內(nèi)芯全長(zhǎng)壓入為止；d.拉回C型套環(huán)和螺帽，扳手將螺帽擰固在管件本體的螺紋上；（7）管道的固定可采用相應(yīng)的管扣座。五、鋁塑復(fù)合管現(xiàn)狀及發(fā)展前景國(guó)內(nèi)目前鋁塑復(fù)合管主要生產(chǎn)工藝及裝備大致分為進(jìn)口設(shè)備和國(guó)產(chǎn)設(shè)備二類。進(jìn)口設(shè)備生產(chǎn)工藝主要以共擠復(fù)合工藝為主，生產(chǎn)搭接型復(fù)合管，目前國(guó)內(nèi)有10余條進(jìn)口生產(chǎn)線。自1996年國(guó)內(nèi)相繼有幾家塑料機(jī)械制造企業(yè)著手研制國(guó)產(chǎn)搭接焊和對(duì)焊鋁塑復(fù)合管生產(chǎn)線，現(xiàn)已投入批量生產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)鋁塑復(fù)合管生產(chǎn)企業(yè)達(dá)到80余家，生產(chǎn)線達(dá)到100余條，其中搭接焊生產(chǎn)線占70%，對(duì)接焊生產(chǎn)線占30%，生產(chǎn)能力達(dá)到2億米/年。

國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)設(shè)備價(jià)格大約是進(jìn)口設(shè)備的20-30%，生產(chǎn)出的鋁塑復(fù)合管物理力學(xué)性能都能符合國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)要求，但在自動(dòng)控制、自動(dòng)化程度、生產(chǎn)速度方面有一定的差距，產(chǎn)品外觀、幾何尺寸精度尚需進(jìn)一步提高。市場(chǎng)前景：鋁塑復(fù)合管在國(guó)內(nèi)尚未普及，屬于國(guó)家級(jí)重點(diǎn)新產(chǎn)品，國(guó)家級(jí)科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃產(chǎn)品，推薦為國(guó)家小康住宅建設(shè)推薦產(chǎn)品，工程建設(shè)推薦產(chǎn)品；我國(guó)對(duì)于塑料管道在建筑方面的推廣應(yīng)用在今年來(lái)進(jìn)行了大量的工作，如：

上海市建設(shè)委員會(huì)《關(guān)于在本市部分建設(shè)工程中實(shí)施禁止使用實(shí)腹鋼門(mén)窗和鍍鋅給水鋼管的通知》

建設(shè)部、化工部、中國(guó)輕工總會(huì)、國(guó)家建材局、中國(guó)石化總公司聯(lián)合發(fā)布的建科〖1997〗154號(hào)文“國(guó)