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什么是鋁朔管(鋁塑復合管),其優點有哪些?應用領域?

   日期:2010-10-21     瀏覽:4700    評論:0    
核心提示:鋁塑復合管是市面上較為流行的一種管材,目前市場比較有名的有日豐和金德,由于其質輕、耐用而且施工方便,其可彎曲性更適合在家裝中使用。其主要缺點是在用作熱水管使用時,由于長期的熱脹冷縮會造成管壁錯位以致造成滲漏。
鋁塑復合管有較好的保溫性能,內外壁不易腐蝕,因內壁光滑,對流體阻力很小;又因為可隨意彎曲,所以安裝施工方便。作為供水管道,鋁塑復合管有足夠的強度,但如橫向受力太大時,會影響強度,所以宜作明管施工或埋于墻體內,但不宜埋入地下。(鋁塑復合管也可以埋入地下,比如地暖中用的管子其中一種就是鋁塑復合管) 鋁塑復合管的連接是卡套式的(也可以是卡壓式的),因此施工中一是要通過嚴格的試壓, 檢驗連接是否牢固。二是防止經常振動,使卡套松脫。三是長度方向應留足安裝量,以免拉脫。

鋁朔管行業隨著國家標準、行業標準的逐步完善,特別是行業內對系統性試驗的高度重視,嚴格按標準進行檢驗的檢測設備和手段的完備,加之政府有關部門市場準入規則的建立,該行業正步入良性發展的階段。
鋁塑管因其安裝簡單,外表美觀等優點,受到用戶和設計單位的青睞,成為我國給水領域的主流管材之一。雖然該產品由于各種原因近年來曾經出現了市場萎縮的現象,但伴隨著整個行業優勝劣汰的嚴酷殘苦競爭,一大部分中小企業正逐步被淘汰出局,而部分質量好、有信譽的企業已經浮出水面,形成了自己的品牌,并以自已的品牌影響、推動著行業的發展。近來的鋁塑復合管市場也已經表出現出緩慢回升的跡象。
一、突出的衛生性能。鋁塑管內外層均為特殊聚乙烯材料,清潔無毒。最重要的是鋁塑管的中間層是鋁,它不僅能夠隔光,而且能夠阻隔氧氣。全塑管本身加入了大量抗氧劑以防止材料降解,抗氧劑萃取進入管道滯留的水中,容易造成水質污染,因為全塑管中沒有隔光阻氧的材料,極易孳生微生物而導致水質的二次污染。
二、耐高低溫性能優異。鋁塑管無冷脆性(脆點為-70℃),在-20℃以下亦可輕松安裝,鋁塑管長期使用溫度95℃(50年,1MPa),最高使用溫度110℃。且鋁塑管熱膨脹系數小,它與鋁的熱膨脹系數相當,只有全塑管的六分之一。受溫度變化時,變形量較小,且鋁塑管為柔性盤管,管道本身可以消化一定的變形量,不會造成管路系統的熱脹變形。而全塑管的耐高低溫性能相對較差,如PPR不僅有冷脆性(脆點為-20℃),在冬季(5℃以下)施工時即需特別小心,而且其長期使用溫度僅為70℃(50年,1MPa),最高使用溫度95℃。同時,PPR管線膨脹系數較大,在受外部溫度(如冬夏季)或內部水溫(冷、熱水)變化時,有較大的變形量,由于PPR管為剛性直管,本身不能消化變形量,故易造成管路系統彎曲變形甚至漏水。
三、使用壽命長。有一句廣告語是“日豐管,管用五十年”,佛山日豐企業作為鋁塑管的龍頭企業,“管用五十年”是其對消費者的一種承諾,也是對鋁塑管的一種信心。鋁塑復合管所用PE塑料,分子鏈結構-(-CH2-CH2-)n-,是塑料中結構較為穩定的,且由于鋁塑管中間鋁層將內外層隔離,外層塑料允許加入足以抵抗光、氧老化的穩定劑而不影響接觸水的內層衛生性,從而加強它的抗老化性能。
四、綜合造價低。由于鋁塑管是柔性管,可任意彎曲不反彈,這樣在安裝時可以節省大量的接頭,而且節省了安裝時間,從物料和人力上都降低了安裝成本,大大降低了綜合造價。典型的實例就是哈爾濱大規模的“民心采暖改造工程”全部采用佛山日豐企業的“日豐管”,一個月時間就安裝管材數十萬米,大大加快了工程的進度,節省了安裝成本,受到政府和用戶的一致好評。

在建筑給水和采暖管道上用熱塑性塑料管材替代傳統的鍍鋅鋼管是當前國內熱門趨勢。工業部門根據市場需求,開發引進各種材質的塑料管材,其中之一是可用于建筑冷熱水和熱水供暖的高密度聚乙烯(HDPE)和鋁的復合管,即鋁塑復合(PE-AL-PE)管。鋁塑復合管在國內發展很快,目前國內已有約85條鋁塑管生產線,年生產能力達1.5億m,現在投資建造鋁塑管的熱情很高。為此筆者根據有關的國內外信息資料進行了調查研究,對國內鋁塑復合管的綜合情況、發展趨勢做出了客觀的評價,提供相關人員參考。
 
一、鋁塑復合管的優點及局限性
 
鋁塑復合管有其獨特的優點,同時也有其缺點和局限性。
 
鋁塑復合管是國外80年代開發的一種管材,于1995年開始引進我國。鋁塑復合管和其它塑料管道的最大差別是它結合了塑料和金屬的長處,具有獨特的優點:機械性能優越,耐壓較高;采用交聯工藝處理的交聯聚乙烯(PEX)做的鋁塑復合管,耐溫較高,可以長期在95℃溫度下使用,可用于建筑內部熱水和暖氣管道;抗氣體的滲透;熱膨脹系數低等。
 
但鋁塑復合管與其他管材一樣,也有其缺點和局限性,在認識鋁塑復合管優點的同時也必須注意其在應用中的不利因素,例如:鋁塑復合管的連接不能用熔接和粘接,必須使用專用的金屬管件(國外要求用高強度黃銅鍍鎳),把鋁塑復合管套入管件后徑向加壓鎖住;鋁塑復合管不能回收重做;鋁塑復合管的直徑范圍限于較小的范圍。目前國內生產的最大直徑是62mm,國外也主要用于小直徑;鋁塑復合管生產的工藝和設備比較復雜(譬如鋁塑復合管要用于熱水時聚乙烯層還要進行交聯,一般都用二步法);鋁塑復合管成本難以降低(不能回收就要加上廢品損失),鋁塑復合管的價格要高于交聯聚乙烯PEX管(尤其是用一步法生產的PEX管)和三型聚丙烯PP-R管。室內供水管道需要比較多的管件,鋁塑復合管用的金屬管件價格高于PP-R等用的塑料管件(尤其在較大直徑)。
 
二、各種管材的比較
 
建筑室內給水管道的領域內有各種材質的塑料管材和金屬管材可以應用,各有優缺點。
 
鋁塑復合管主要用于建筑冷熱水管和地面輻射采暖。在這個應用領域內還有各種材質的塑料管,金屬管,金屬塑料復合管可以應用,因為各有優缺點,目前在國外不單是各占一塊市場,而且都在發展中。
 
國內發展鋁塑復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。公認國際標準對熱水管的要求是:在輸送70℃熱水時,長期承受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,評價性能時必須注意不能只講耐溫或只講耐壓)。近幾十年世界上開發了多種可以達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:
 
交聯聚乙烯PEX管;改性聚丙烯PP-R管;鋁塑復合管;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。都可達到室內熱水管的應用要求,都能保證防腐蝕和符合衛生要求,都有國際公認的標準,因此都已在各種工業民用建筑和住宅工程中采用。

2.價格參數牽涉各種因素,不可能很確切,僅供參考。
 
由以上對比可以看到這5種能夠應用于室內供冷熱水的塑料管都各有其優點和缺點,鋁塑復合管唯一獨特的優點是能夠阻隔氣體的滲透,這在應用于封閉循環的熱水系統(如地面鋪熱水管的采暖系統)時是有益的,因為可以防止氧氣的滲入避免系統中的氧化腐蝕。其他塑料管也可以用幾種方法來彌補其阻隔氧氣性差的缺點,所以同樣可以應用于封閉循環的熱水系統。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,塑復銅管,襯塑鋁管等也可以應用于室內供冷熱水的領域。這些襯塑或涂塑的金屬管也各自有其獨特的優點和缺點。例如襯塑或涂塑鋼管以鍍鋅鋼管為基體,其機械性能的可靠最容易被用戶信任。所以,目前國內外在室內供冷熱水的領域內上述各種管材實際上都在被采用,而且都在不斷地改進和發展。鋁塑復合管在國內發展很快,今后能相應的擴大市場占有率,但是不能據此推斷鋁塑復合管將成為室內供水管的主流。可以預測各種管材爭奪和分占室內供水管市場的形勢將長期存在。在室內供冷熱水管的領域內上述幾種管材國內現在都已有生產企業建立生產線,并投產。

據調查,在亞洲日本,建筑給水管道上主要采用防腐蝕的金屬管和襯塑或涂塑的鋼管。
 
在歐洲,鋁塑復合管主要用于建筑冷熱水管和地面輻射采暖。用于地面采暖系統鋁塑復合管有優點:可以任意彎曲,可以連續很長沒有接頭(產品以盤卷供應),可以阻隔氧氣滲透防止采暖系統被腐蝕。上表中歐洲1997年用于地面輻射采暖的鋁塑復合管為1800萬m,而PEX管為13300萬m,相比之下,PEX管用量大大超過鋁塑管,估計是受管材價格的影響。國外鋁塑復合管基本限于小直徑的室內用管,除了供水外有介紹采用鋁塑復合管做家庭燃氣配管的,但沒有查到應用量的資料,在美國IAPMO頒布的燃氣管道安裝規范中,室內燃氣管不允許用PE管。因此鋁塑管在室內燃氣管道上的應用尚待研究論證,目前還不能采用。
 
四、在國內推廣應用存在的一些問題
 
國內應用鋁塑復合管還需要進一步做好管道系統工程的基礎工作。
 
近年來國內一些企業和部門在推廣鋁塑復合管方面做了大量工作,國內鋁塑復合管發展很快。尤其是在國內能夠自己生產鋁塑復合管生產線以后,出現了全國各地投資上鋁塑復合管的熱潮。至今,國內生產鋁塑復合管的生產線已經有近百條,設備年生產能力已超過1.5億m。但是1998年國內實際產量大約只有1200萬m。
 
通過調查可以認為在國內推廣應用鋁塑復合管還需要創造相應的條件,主要是:
 
*鋁塑復合管和配套金屬管件的產品標準的制定。
 
*鋁塑復合管道做室內冷熱供水管道的設計、施工和驗收等配套的標準規范還不完善。目前廣東省建筑設計研究院已編制《建筑給水鋁塑復合管管道工程技術規程》(CECS標準已報批),而暖氣用交聯聚乙烯等鋁塑復合管的工程建設標準尚未制定。
 
*國外經驗對鋁塑復合管用的金屬管件要求很高,我國目前市場用的金屬管件在材料質量,表面處理,加工精度上都有差距。例如為防止銅材料可能出現腐蝕和污染,國外要求銅管件表面鍍鎳,而目前我國市場上見到的管件都沒有鍍鎳,因此管件產品的質量必須改進和提高。
 
*鋁塑復合管用的材料聚乙烯,膠粘劑,鋁帶國內都有生產,但是用戶反映質量上都還不夠穩定。鋁塑復合管要用于熱水,聚乙烯層要用交聯聚乙烯。目前鋁塑復合管生產線(包括進口生產線)絕大部分采用‘二步法交聯’,所用的特種交聯聚乙烯原料(已接枝)大都靠進口,價格較高,儲存期只有6個月。最近國內有企業已開發出一步法交聯鋁塑復合管,但是其工藝和質量均須通過實踐的考驗。
 
總之,鋁塑復合管的推廣還需要做很多工作,市場的開拓和成熟是個逐步的過程。
 
五、應用前景
 
建筑物內部冷熱水管的總用量應通過市場需求客觀分析確定,以使供求基本平衡,避免過多過急投資鋁塑復合管生產。
 
傳統采用的鍍鋅鋼管早晚要被淘汰,開發室內供水管市場是發展新管材的歷史性機遇。但是對于這個市場的總用量到底有多大,鋁塑復合管能占其中份額的多少?應該對此作實際的分析和估計。
 
有1種估算法是每m新住宅建筑面積用室內供水管2m,如果按2000年我國新建住宅30000萬m(根據建設部建設統計資料我國1996年完成城市新建房屋竣工面積34527萬m,其中住宅21580萬m)。室內供水管的總需要量是6億m。假定30%采用各種新型塑料室內供水管,則需要1.8億m。如果鋁塑復合管在其中能占到30%~50%,2000年鋁塑復合管的市場為6000萬m~9000萬m左右。相比于已經有長期應用塑料供水管經驗的歐洲在1997年應用鋁塑復合管6500萬m的實績,如果2000年我國鋁塑復合管的用量達到或超過6000萬m,將是個十分可喜的進步。但是相比于國內已經投資形成的鋁塑復合管生產能力來說,市場需要量和生產能力相差已接近三倍。
 
這種估計僅針對城市住宅建筑。對大型公共建筑,估計主要采用銅、不銹鋼等金屬管材,不可能大量應用鋁塑管。另外還有農村住宅,每年新建的面積亦不少于1億m,隨著農民生活水平的提高,管材應用量也將逐步增加,鋁塑管在這方面也有一定市場,但需要一個過程。
 
但應注意的是目前還有很多企業準備投資新上鋁塑復合管,已經生產鋁塑復合管的企業也在計劃擴大生產能力(大部分企業在起步時只上了一條生產線,因為鋁塑復合管更換產品規格時調試的廢品損失較大,適合于一條生產線固定生產一個規格,一般鋁塑復合管企業要有3條以上生產線才能經濟地運行)。國內生產鋁塑復合管生產線的機械企業也已經有了十幾家,如果按目前的趨勢發展下去,今后幾年我國生產鋁塑復合管的企業將面臨銷售困難的形勢。
 
綜合以上的調查研究結果,建議已投資鋁塑復合管的企業要完善鋁塑管產品規格品種,生產配套管件,和用于熱水和采暖的交聯聚乙烯鋁塑管;同時還要降低成本,提高管材產品質量,即是提高鋁塑管的市場競爭能力。必須指出,塑料管材的使用壽命是根據管材環向抗拉強度的長期(50年)靜水壓設計基礎值(HDB)確定的。在目前不少生產廠采用的制造鋁塑管的聚乙烯,膠粘劑,鋁材等材質尚不夠穩定的條件下,強調鋁塑管使用壽命為50年,甚至90年,其根據是不夠充分的,建議有條件的企業單位加強這方面的科學試驗工作。另外,對目前準備投資新建鋁塑管生產廠的地區,建議要在正確估計該地區市場情況,落實比較穩定的市場需求條件下,再決策是否投資和確定建廠規模。
 
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