无规共聚PP课件

无规共聚无规共聚PP-RPP-R管道管道制作人：制作人：cheer97321制作日期：制作日期：2014年年03月月15日日无规共聚PP-R管道制作人：cheer97321制作日期：2在德国各种用于热水塑料管道所占有市场份额为前三位的是：PE-X管占36%，PP-R管占28%，铝塑复合占14%，聚丙烯是欧洲管材市场消耗增长最快的树脂之一，预计年增长率超过9%。在国外，PP-R被大量用作室内冷热水管。近年来，我国在国家政策的推动下，各种新型塑料管材的生产和应用得到了空前的发展。其中，以焊接方式进行管路系统安装为特点的PP-R管材，在我国国内生产和应用发展较快，PP-R管材为越来越多的人所青睐。另外随着我国住宅产业快速发展，城市基础设施建设投入加大，小城镇建设和西部大开发的深入，给塑料管带来了巨大的市场需求。PP-R管在冷热水管已得到快速发展,PP-R冷热管材管件的需求市场很大且持续增长，前景广阔。一、行业的概况一、行业的概况（一）综述在德国各种用于热水塑料管道所占有市场份额为前三位的是 PP-R是无规共聚聚丙烯的英文缩写，也称为三型聚丙烯。以下通过回顾聚丙烯材料的发展历程，解释所谓“三型”的由来：1957年意大利首先实现聚丙烯工业化生产，因为其耐热、耐压、耐腐蚀等优异性能一直深受用户青睐，七十年代末期，欧洲大型石化公司将聚丙烯材料视为建筑冷热供水管道的未来发展方向。第一代聚丙烯材料（均聚聚丙烯，简称PP-H），尽管其耐热（工作压力 设计压力=1.5工作压力性能解析：1、不透光性要求管材、件不透光。此项的目的是为防止管材、件中的水因可见光照射而滋生微生物。用户使用压力，也可称为水厂出来的压力，一般为0.6MPa02、纵向回缩率 管材是结晶性高聚物，管材经加工后或多或少存在着一定的内部 残余应力，经过分子链的结晶取向和释放应力后，即会产生管材尺寸的变化。国家标准提出将管材的内部残余变形控制在一定范围内是非常必要的。这是对挤出工艺尤其是挤出速度的控制和也是保证管材质量的需要。由于管材作为管材、件系统的组件需与其它部件相配合才能完成其功能，而若管材的挤出速度太高，就可能会导致管材因冷却时间不够、分子取向不完全而在管材中产生较大的残余应力，因而管材尺寸难以稳定，纵向回缩率较大；若将此条件下生产的管材铺设后，在其使用过程中，其内部残余应力会逐渐缓慢释放引起管材、件回缩，严重时可能影响系统的正常运行。2、纵向回缩率3、简支梁冲击 主要是检验管材的耐冲击性能。原理是小段管材加工制取的无缺口条状试样在规定测试温度0下进行预处理1h，然后以规定的跨度将试样在水平方向呈简支梁式支撑，用具有给定冲击能量的摆锤在支撑中线处迅速冲击一次，对规定数目的试样冲击后,以试样破坏数对被测试样总数的百分比表示试验结果。4、规格尺寸 管材的外径、要符合标准要求，壁厚是承受内压的保证，因而标准要求只允许在规定的正偏差范围内，不允许有负偏差。3、简支梁冲击5、静液压强度试验 表征塑料管材、件承载内压能力的一项主要指标.液压强度是指管材、件在设定的温度下，在规定的时间内承受规定的环应力是否发生破坏的性能。因为塑料管材、件的耐用性能与所用原材料的性能、所承受的应力条件、温度以及被输送的介质和周围环境的性质等因素有关。这些因素相互作用的共同结果就产生出一种复杂的物理、化学机械性能的变化，表现在管材、件的静疲劳性上。塑料管材、件的耐用性能随承载时间的延长会有降低；同时，升高温度更会加速塑料管材、件的破坏过程。因此，在短时间内（一般小于10分钟）测得的强度性能（例如爆破强度）不能用以预测管材、件的长期强度，而应在更长的试验期间测得。静液压强度试验是在考虑上述因素并模拟实际使用的条件下，经过对承载情况的几种极限状态的深入分析和经过对使用寿命的科学推理而提出的，是通过对管材、件施加恒定的内部静液压来鉴定管材、件的蠕变和持久强度的试验。5、静液压强度试验6、熔体质量流动速率(MFR)表征材料在熔融状态时的粘度大小的物理量。它是材料在一定时间内，一定温度和一定剪应力下流过规定直径口模的质量，是材料加工流动性的量度。原料的平均分子量及其分布通过影响树脂的结晶度进而影响树脂的密度和机械性能，因此通过对原材料MFR的长期观测，可以了解原材料的配方、生产工艺和平均分子量及其分布是否发生了重大变化。一般原料生产聚合过程中正常的工艺波动和微小调整，MFR的波动均不会超过材料额定值的20%范围，所以若经过检测证明材料的MFR值变化已超过了上述正常变化的范围的，则说明原料在加工过程中材料发生了明显的降解，因此工艺已发生了较大变化，产品的强度和使用寿命可能已受到影响。6、熔体质量流动速率(MFR)7、静液压状态下热稳定性试验此项试验是在110下,管内介质为水,管外介质为空气条件下进行的静液压试验,要求在规定的应力条件下,通过8760h试验而不发生破坏.我们可认为该项试验，模拟了塑料管道在生产、施工安装和使用过程中的使用情况.此项试验一方面,根据国际标准ISO/DIS9080塑料管材、件系统用外推法对热塑性管材的长期静液压强度的试验（国家标准为GB/T18252-2000）的规定，对聚烯烃材料来说，温差为40时的外推时间因子是50，也就是在110下进行静液压试验时，如果耐破坏时间超过1年（8760h）以上，则可推断出管材在70条件下，可以使用50年;另一方面可考查组合件在较高温度,内部为水,外部为空气的条件下的抗氧气的穿透能力。7、静液压状态下热稳定性试验8、系统适用性此项试验用于评价管材与管件连接后，在温度变化或内压作用情况下的连接可靠性。主要是温度循环试验及内压试验。温度循环试验主要是针对热水管道系统所设计。实际运行当中，系统总是受到冷热交变温度的冲击。由于管材、管件、及密封件的材料和结构的不同，在特定的使用环境条件下，其线胀系数、耐热尺寸变化等有较大的差别，从而影响管材的；连接密封性能和长期使用寿命。一般来说，难以从理论上分析和预测管道系统的使用性能。该方法通过对系统进行高达5000次高低温内压循环试验模拟实际的管道运行过程，得到系统的综合耐压和密封性能。该试验将管道系统的结构设计为三段。第一段是模拟两端固定的直线管道系统的实验分支；第二段是模拟管线自由铺设的实际情况的分支；第三段是模拟管线按一定曲率半径自由弯曲状态的分支。这样设计的管材和管件的组合系统基本上可以包含所有的实际管道系统的铺设状态。如果管道系统经上述试验不出现破坏和渗漏现象，则认为该系统通过了热循环性能指标。8、系统适用性项目项目交联聚乙烯管交联聚乙烯管（PEX）铝塑复合管（交联）铝塑复合管（交联）聚丙烯管聚丙烯管PP-R密度（密度（g/cm3）0.9451.30.9液压液压试验试验环应环应力力MPa20，1h12(60,1h)9.01695，1000h4.4(80,1000h)7.33.5110，8760h2.5/1.9导热系数导热系数(W/m.k)0.350.450.23脆化温度脆化温度()70757575015线性膨胀系数线性膨胀系数mm/m0.150.150.15卫生性能卫生性能价格价格适中适中适中适中适中适中几种管材的性能比较表几种管材的性能比较表项目交联聚乙烯管（PEX）铝塑复合管（交联）聚丙烯管密度（g项目项目试验参数试验参数取样取样数量数量指标指标试验温度试验温度试验时间试验时间h h静液压应力静液压应力MPaMPa纵向回缩率纵向回缩率%13521352e en n8mm8mm，1 1/3 32%2%8mm e8mm en n 16mm 16mm，2 2/e en n16mm16mm，4 4/简支梁冲击试验简支梁冲击试验0202/1010破损率试样破损率试样的的10%10%静液压试验静液压试验20201 116163 3无破裂，无渗无破裂，无渗漏漏959522224.24.23 395951651653.83.83 39595100010003.53.53 3熔体质量流动速率熔体质量流动速率,MHR(1230/2.16k,MHR(1230/2.16kg)g)g/10ming/10min3 3变化率变化率原料原料的的30%30%静液压状态下热稳静液压状态下热稳定性试验定性试验110110876087601.91.91 1无破裂，无渗无破裂，无渗漏漏PP-R管材的物理力学性能管材的物理力学性能项目试验参数取样数量指标试验温度试验时间h静液压应力MPaPP-R管道在欧洲约有十年使用经验,由于其优良的性能,其市场占有率遥遥领先于其他塑料给水管,我国的PP-R管材生产也有几年时间了，总体上讲PP-R用于冷热给水系统以其安全性、经济性，使用年限及安装便捷等优势已广泛应用。明确 使用寿命与工作压力、温度的关系：选择PP-R管材时，须同时考虑管道的使用温度、系统的安装设计压力及使用寿命等三个要素，根据系统设计的使用温度及操作压力，选择管材的压力等级。PP-R管的长期限耐压强度与系统的使用温度及使用寿命息息相关。八、产品的选择八、产品的选择PP-R管道在欧洲约有十年使用经验,由于其优良的性能,其市场PP-R管道在特定的工作温度和预期寿命条件下的设计压力可使用以下公式进行计算：P PD=2D=2D （SDR-1）=DS D=C 上式中：PD：管材在特定工作状态使用时最大工作压力，单位为MPa；D：设计应力，单位为MPa；：静液压应力，单位为MPa，C：管道系统总使用系数，冷水管一般为1.25，热水管为1.5；S：管系列，用于表示管材规格的无量纲数值；SDR：管道尺寸比，用于表示管材规格的无量纲数值；SDR=dn/en=2S+1 dn：管道公称外径，mm；en：管道公称壁厚，mm。PP-R管道在特定的工作温度和预期寿命条件下的设计压力可使用PP-R管道使用条件级别 PPR管道系统应符合 GB/T 18991的规定，按使用条件选用其中的四个级别。每个级别均对应于一个特定的范围及50年的使用寿命。具体应用时，还应考虑0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa等不同的设计压力。表中所列各使用条件级别的管道系统同时满足20、1MPa 条件下输送冷水50年使用寿命的要求。应用用级别TD在在TD下的时间年下的时间年Tmax在在Tmax下的时间年下的时间年Tmal在在Tmal下的时间下的时间h典型的应用范围典型的应用范围级别级别1604980195100供应热水（供应热水（60）级别级别2704980195100供应热水（供应热水（70）级别级别42040602.52025702.5100100地板采暖和低温散地板采暖和低温散热器采暖热器采暖级别级别5206080142510901100100高温散热器采暖高温散热器采暖注：当注：当TD，Tmax和和Tmal超出本表所给出的值时，不能用本表。超出本表所给出的值时，不能用本表。使用条件级别使用条件级别 PP-R管道使用条件级别应用级别TD在TD下的时间年TmaxPP-RPP-R管道的管系列的选择管道的管系列的选择 根据PP-R管道的国家标准GB/T 18742.2-2002规定，当管道系统内热水的设计/运行工况符合表6所列的使用条件级别时，对于PP-R管道的管系列可以根据表进行选择；同时，根据PP-R管道的国家级工程技术规范 GB/T 50349-2005(资料性附件2)的要求，如果设定冷水管使用温度40，热水管长期使用温度70。冷、热水管道的管系列S可根据设计压力按表8的内容进行选择。通过比较，我们可以发现两者的内容并不矛盾。PP-R管道的管系列的选择PP-RPP-R管管系列管管系列S S的选择的选择设计压力设计压力MPa级级别别1D=3.O9MPa级级别别2D=2.13MPa级级别别4D=3.30MPa级级别别5D=1.90MPa0.40.45 55 55 54 40.60.65 53.23.25 53.23.20.80.83.23.22.52.54 42 21.01.02.52.52 23.23.2_表表8PP-R建筑冷水管、热水管设计压力的管系列选择建筑冷水管、热水管设计压力的管系列选择类别类别设计压力设计压力PD（MPa）PD0.60.6PD0.80.8PD1.0冷水管冷水管S5S5S4热水管热水管S3.2S2.5S2.0PP-R管管系列S的选择级别1级别2级别4级别管材使用温度、压力及使用年限一览表（管材使用温度、压力及使用年限一览表（C=1.25）使用使用温度温度（）使用使用年限年限（年）（年）公公 称称 工工 作作 压压 力力 等等 级级 MPaS5S4S3.2S2.5S2允允 许许 工工 作作 压压 力力 MPa10151025501002.112.001.931.871.821.772.862.512.452.372.312.253.343.163.062.962.882.814.203.983.853.733.633.445.295.014.854.694.574.4520151025501001.801.691.641.601.551.502.272.142.082.011.961.912.862.682.612.532.452.383.603.383.283.183.092.994.534.254.134.013.893.7730151025501001.531.441.391.341.311.281.941.811.761.701.651.612.432.282.202.132.072.023.062.872.772.682.612.553.853.613.493.373.293.21PP-R管道在其它条件下应用，可以按照下表的规定进行管系列S的选择管材使用温度、压力及使用年限一览表（C=1.25）使用使用公管材使用温度、压力及使用年限一览表（管材使用温度、压力及使用年限一览表（C=1.25）使用使用温度温度（）使用使用年限年限（年）（年）公公 称称 工工 作作 压压 力力 等等 级级 MPaS5S4S3.2S2.5S2允允 许许 工工 作作 压压 力力 MPa40151025501001.291.211.181.131.101.071.641.541.491.431.391.352.051.921.871.801.751.692.582.422.362.262.202.133.253.052.972.852.772.6950151025501001.101.020.990.960.930.891.391.291.261.210.171.141.751.621.571.521.471.422.202.041.971.911.851.782.772.572.492.412.332.2560151025501.471.371.321.261.211.851.721.661.591.532.332.172.082.001.92管材使用温度、压力及使用年限一览表（C=1.25）使用使用公管材使用温度、压力及使用年限一览表（管材使用温度、压力及使用年限一览表（C=1.25）使用使用温度温度（）使用使用年限年限（年）（年）公公 称称 工工 作作 压压 力力 等等 级级 MPaS5S4S3.2S2.5S2允允 许许 工工 作作 压压 力力 MPa70151025501.241.141.110.960.811.561.431.401.211.021.961.801.761.521.28801510251.040.910.760.611.311.150.960.761.641.441.200.969515100.730.480.400.920.610.511.160.760.64管材使用温度、压力及使用年限一览表（C=1.25）使用使用公管材使用温度、压力及使用年限一览表（管材使用温度、压力及使用年限一览表（C=1.5）使用使用温度温度（）使用使用年限年限（年）（年）公公 称称 工工 作作 压压 力力 等等 级级 MPaS5S4S3.2S2.5S2允允 许许 工工 作作 压压 力力 MPa10151025501001.761.661.611.561.521.482.382.102.041.971.921.872.782.642.552.472.402.343.503.323.223.113.032.954.424.184.043.913.813.7120151025501001.501.411.371.331.291.251.891.781.731.671.631.592.382.232.172.112.041.993.002.812.732.652.572.493.783.543.443.343.243.1430151025501001.281.201.161.121.091.061.621.511.471.421.381.342.021.901.831.771.731.692.552.392.312.232.182.123.213.012.912.812.742.64管材使用温度、压力及使用年限一览表（C=1.5）使用使用公管材使用温度、压力及使用年限一览表（管材使用温度、压力及使用年限一览表（C=1.5）使用使用温度温度（）使用使用年限年限（年）（年）公公 称称 工工 作作 压压 力力 等等 级级 MPaS5S4S3.2S2.5S2允允 许许 工工 作作 压压 力力 MPa40151025501001.081.010.980.940.920.891.361.281.241.191.151.121.711.601.561.501.451.412.152.021.961.881.831.782.712.542.472.372.312.2450151025501000.920.850.820.800.770.741.161.081.051.010.980.951.451.351.311.261.221.181.831.701.651.591.541.492.212.142.072.001.941.8760151025501.541.431.381.331.271.941.801.741.671.60管材使用温度、压力及使用年限一览表（C=1.5）使用使用公管材使用温度、压力及使用年限一览表（管材使用温度、压力及使用年限一览表（C=1.5）使用使用温度温度（）使用使用年限年限（年）（年）公公 称称 工工 作作 压压 力力 等等 级级 MPaS5S4S3.2S2.5S270151025501.301.191.171.010.851.641.501.471.271.07801510251.090.960.800.641.371.201.000.809515100.770.500.420.970.630.53管材使用温度、压力及使用年限一览表（C=1.5）使用使用公九、九、管道的安装及连接管道的安装及连接1、适用环境无规共聚聚丙烯(PP-R)管道可用于建筑物内生活供水，热水，饮用净化水合和采暖、中央空调等管道系统。冷水系统工作压力不大于2.0Mpa，热水系统工作压力不大于0.6Mpa，长期使用水温不宜超过70.PP-R管道不得用作消防水管，在建筑物内不能与消防系统管道连接。九、管道的安装及连接1、适用环境2 2、一般规定安装前应具备的技术文件及其器具（1）管道沿线地形、地貌、工程地质与水文地质资料、地面与地下障碍物等勘察报告及相关图纸。（2）管道工程施工图纸、说明书等技术文件。（3）管道质量合格认证文件或质量检验报告。安装使用我公司生产的PP-R管材管件产品上应有我公司的永久性标志。（4）仪表等附属设备和热熔器等工具质量合格证书及使用说明书等。（5）安装施工的其它技术要求和技术文件以及其它与安装施工有关的合同和技术要求附件。2、一般规定3、贮 运（1 1）搬运管材和管件时，应小心轻放，避免油污，严禁剧烈撞击、与尖锐物品碰触和抛、摔、滚、拖。（2）管材和管件应存放在通风良好的库房或简易棚内，不得露天存放，防止阳光直射，注意防火安全，距离热源不得小1m。（3）管材应水平堆放在平整的地上，应避免弯曲管材，堆置高度不得超过1.8m，管件应逐层码堆，不宜堆得过高。3、贮运4、PP-R管道连接 （1）同种材质的PP-R管材管件之间连接：热熔对接、热熔承插连接、电熔连接等三种方式。我公司采用热熔承插连接，并使用专用热熔工具。公称外径大于或等于75的管道连接形式可采用热熔、法兰连接。暗铺墙体、地坪面层内的管道不得采用丝扣或法兰连接。（2）PP-R管与金属连接，应采用铜嵌件的PP-R管件作为过渡，该管件与塑料管采用热熔连接，与金属管件或卫生洁具五金配件采用丝扣连接。4、PP-R管道连接（1）同种材质的PP-R管材管件之 热熔连接技术要求热熔连接技术要求公称外径(mm)热熔深度(mm)加热时间(s)加工时间(s)冷却时间(S)201454325167433220844402112645022.5186563242466752630889029408811032.5501010热熔连接技术要求公称外径(mm)热熔深度(mm)加热时间(（3）热熔连接应按下列步骤进行：A、热熔工具接通电源，到达工作温度指示灯亮后方能开始操作（2605）。B、切割管材，必须使端面垂直于管轴线。管材切割一般使用管子剪或管道切割机，必要时可使用锋利的钢锯，但切割后的管材断面应去除毛边和毛刺。C、管材与管件连接面必须清洁、干燥、无油。D、用卡尺和合适的笔在管端测量并标绘出热熔深度，热熔深度应符合表1。E、加热时，无旋转地把管端导入加热套内，插入到所标志的深度，同时，无旋转地把管件推到加热头上，达到规定标志处。加热时间满足表1的规定（也可按热熔工具厂家的规定）。F、达到加热时间后，立即把管材与管件从加热套与加热头上同时取下，迅速无旋转地直线均匀插入到所标深度，使接头处形成均匀凸缘。G、在表1的规定的加热时间内，刚熔接好头的接头还可校正，但严禁旋转。I、连接完毕后，必须双手紧握管材管件，保持足够的冷却时间，冷却到一定程度方可松手。（3）热熔连接应按下列步骤进行：5、管道线性膨胀的补偿方法PP-R管材在热水系统中其热膨胀问题比较突出，PP-R管道膨胀量可按下式计算：L=TLL膨胀量，mmT温差，膨胀系数，(0.15mm/m)L管道长度，m温差为：T=TwTmT温度差Tw工作温度Tm安装解决PP-R管道的热膨胀主要有以下几种方式：小口径管尽可能直埋暗敷；在明敷及直埋暗敷管道中，在空间允许的条件下，尽可能的采自由补偿，如”L”和”z”型；5、管道线性膨胀的补偿方法PP-R管材在热水系统中其热膨注：在一个Z型环中，固定支架必须位于LW处的管道部位，所有其他管道的支架必须为活动支架。SW为安全宽度，一般可取150mm。L型管道布置图Lz注：固定支架必须位于Lz(自由臂)部位，并且Lz要垂直于膨胀的方向。膨胀方向固定支架Z型管道布置图LzLWSW膨胀方向膨胀方向固定支架L型管道布置图Lz注：在一个Z型环中，固定支架必须位于LW处的管道部位，所有其半圆型金属托板加固管道；采用密集的管卡固定约束管道管型。在上述三种方法均受条件限制无法实施的条件可采用本方法；上述四种办法混合使用，根据实际情况采取合适的组合；采用金属补偿，除非非常重要并检修方便的场合，一般不提倡本方法。因该方法容易产生渗漏并且价格较高。半圆型金属托板加固管道；6 6、水压试验、水压试验（1）管道水压试验的一般规定施工完毕的管道工程，应在其它项目经检验或抽检合格后才能进行水压试验。热熔连接管道，水压试验必须在24h后进行。管道灌水应从下游缓慢灌入。灌入时，在试验管段的上游管顶及管段中的凸起点应设排气阀将管道内的气体排出。试验压力冷水管试验压力，应为管道系统工作压力的1.5倍，但不得小于1.0MPa。热水管试验压力，应为管道系统工作压力的2.0倍，但不得小于1.5MPa。（2）水压试验的内容：主要为管道强度及管道严密性试验。6、水压试验（1）管道水压试验的一般规定（3）管道试压前应做好下列准备：对管道节点、接口、支撑及其它附属构筑物的外观和回填情况进行认真的检查，并根据设计要求用水准仪检查管道是否能正常排气及放水。对试压设备、压力表、排气管及进水管等设施进行检查，保证试压系统的严密性及其功能，同时，应对弯头及三通等处支撑的牢固性进行认真检查。在试验管段上的安全阀，自动排气阀等处，试压时应设堵板，将所有的敞口堵严。（4）管道水压试验应符合下列规定：缓慢地向试压管段注水，排出管内空气。管段充水后，在无压情况下至少浸泡48h后方可进行水压试验。管道升压时若发现弹簧压力计表针摆动不稳，且升压较慢时，应重新排气后再升压。应分级缓慢升压，每升一级应检查，若无问题时继续升压。水压试验过程中，管道两端严禁站人。（3）管道试压前应做好下列准备：（5）强度试验方法及步骤：将试压管段末端封堵，缓慢注水，将管道内气体排出。充满水后，进行水密性检查。强度试验：用手动泵或其它加压设备缓慢加压，水压升至试验压力后，保持1h检查接口，管身无破损及漏水现象时，测试压力降不得超过0.06MPa，管道强度试验为合格。(对最低强度压力，冷水管规定不小于1.0MPa，热水管不少于1.5MPa)（6）严密性试验：保持工作压力2h，在维持恒压过程中，每当压力下降时应及时向管道内补水，但降压不得大于0.03MPa，同时检查各连接处不得渗漏。（7）试压合格后，须立即将安全阀等处所设堵板撤下，恢复这些设备的功能。（5）强度试验方法及步骤：管道系统的压力试验示意图管道系统的压力试验示意图 管道系统的压力试验示意图THANKS!下次再见！下次再见！THANKS!下次再见！