摘要:简要介绍了我国近年来新出现的几种铝塑复合管道产品——几种铝塑复合管的品种、材料分类、技术要求对比、物理性能指标、产品差异等内容。 关键词:铝塑复合管 技术要求 差异
一、铝塑复合管的品种、材料分类情况:
(1)CJ/T210-2005无规共聚聚丙烯(PP-R)塑铝稳态管(胶粘接)(PP-R/AL/ PP-R、PE/AL/ PP-R管材分成三个等级系列S4、S3.2、S2.5)
(2)GB/T18997.1-2000铝塑复合压力管(搭接焊) (PE/AL/PE、PEX/AL/PEX)
(3)CJ/T108-1999铝塑复合压力管(搭接焊)(PE/AL/PE、PEX/AL/PEX)
(4)CJ/T159-2002铝塑复合压力管(对接焊) (PE/AL/PE、PEX/AL/PEX、PE/AL/PEX)
(5)CJ/T193-2004内层焊接型铝塑复合管(搭接焊)(PP-R/AL/ PE-RT、PP-R/AL/ PP-R)
(6)CJ/T195-2004外层焊接型铝塑复合管(搭接焊)(PP-R/AL/ PE-RT、PP-R/AL/ PP-R、PP-R/AL/ PE)
二、铝塑复合管各标准的制定相关信息:
产品标准 |
标准的参考内容 |
适用范围 |
CJ/T210-2005 |
主要参考了GB/T18742.1-2002及DIN8077、8078等冷热水聚丙烯系统及GB/T1899.1-2003《铝塑复合压力复合管压力管1部:铝管搭接式铝塑管》 |
用于冷热水管道系统包括工业及民用冷热水采暖、中央空调系统、地板采暧、高低温散热器采暧,不适用于灭火系统 |
CJ/T159-2002 |
等效采用美国材料与实验协会标准ASTMF1335-1998<《高温复合压力及管件标准规范》 |
适用于较高压力系统(冷热水、饮料或燃气)输送 |
CJ/T193-2004 |
主要参考了GB/T18997.1-2003及GB/T18742.3系统和CJ/T-2000《冷热水用耐热聚乙烯PE-RT管道系统》 |
适用于冷热水管道系统,包括工业及民用冷热水、饮用水和热水采暖系统,不适用于灭火系统和非水介质的流体输送系统。 |
CJ/T195-2004 |
主要参考了GB/T18997.1、GB/T18742、GB/T13663、CJ/T175-2002(PE-RT)等标准 |
适用于冷热水管道系统包括工业及民用冷热水、饮用水和热水采暖系统。不适用灭火系统和非水介质的流体输送系统 |
GB/T18997.1 |
主要参照美国ASTMF1281/1282标准,或相关国际标准及其他国家同类产品标准 |
适用于冷热水采暖、地下灌溉工业特种气体,压缩空气及燃气。不适用于铝管未进行焊接或无胶粘层复合的材。 |
CJ/108-1999 |
主要参考了美国ASFMF1281《交联聚乙烯/铝/交联聚乙烯》/1282《聚乙烯/铝/聚乙烯》标准 |
适用于有压液体、冷热水、燃气供暖、压缩空气及特种液体输送用铝塑复合管。 |
三、铝塑复合管技术要求、尺寸对比:
对铝塑复合管的各要求进行了归类阐述,突出各自优势,可让用户根据使用要求选取管材 见下表1-表2
表1 材料要求、用途等对比
标准号 |
材料要求 |
颜色/用途代号 |
回料 |
产品标识 |
CJ/T159-2000 |
铝:类型I、II、IV铝塑复合管、拉伸强度≥80MPa,伸长率≥22%类型III铝塑复合管,拉伸强度>60 MPa ,伸长率≥35%胶:I、II类密度0.915g/cm3熔点≥120℃, III、IV类密度0.915g/cm3熔点≥100℃ |
冷水:白色或蓝色;/L热水:橙红色;/R燃气:黄色;/Q特殊流体:红色/T |
不允许使用回料生产铝塑复合管 |
无规定 |
CJ/T193-2004 |
铝:伸长率≥20%,拉伸强度≥100 Mpa胶:PPR类丙烯共聚物密度≥0.86g/cm3熔融指数<10g/10min,熔点>120℃ PERT类乙烯共聚物密度0.910g/cm3熔融指数<10g/10min,熔点120℃ |
室外管材外层宜采用黑色PE-RT/AL/PE-RT热水(R)PP-R/AL/PP-R冷、热水(R、L) |
不得使用回用的PE-RT树脂,PPR树脂 |
熔接铝塑管代号(TPAP)+公称外径(耐热聚乙烯RT,无规共聚聚丙烯P)+标准代号 |
CJ/T195-2004 |
铝:伸长率≥20%,拉伸强度≥100 Mpa胶:PPR类丙烯共聚物密度≥0.87g/cm3熔融指数>1g/10min,熔点>120℃ PERT或PE类乙烯共聚物密度≥0.910g/cm3熔融指数<10g/10min,熔点>120℃ 冷水熔点100℃ |
室外用的外层应采用黑色PP-R/AL/PE-RT热水(R)PP-R/AL/PP-R热水(R)PP-R/AL/ PE 冷水(L) |
不得使用回料的聚丙烯或聚乙烯塑料和粘合剂。 |
管材代号+(PP-R/AL/PE-RT,PP-R/AL/PPR,PP-R/AL/PE)外径尺寸+用途代号(冷水L,热水R)+管材长度+标准代号 |
CJ/T108-1999 |
铝合金伸长率≥20%,拉伸强度≥100 Mpa ,胶:密度≥0.926g/cm3熔融指数≥1g/10min,熔点≥105℃,剥离强度≥70N/25㎜ ,断裂伸长率≥400% |
冷水:白色或蓝色;/ L热水:橙红色;/ R燃气:黄色;/Q特殊流体:红色/T |
不得使用回料的聚丙烯或聚乙烯塑料和粘合剂。 |
产品名称+代号(PAP.XPAP)+内径尺寸+外径尺寸+用途代号 |
GB/T18997.1-2003 |
铝材:伸长率≥20%,拉伸强度≥100 Mpa 胶:密度0.910g/cm3熔融指数<10g/10min,冷热水熔点120℃,其他熔点100℃ |
冷水:(黑\蓝\白)/ L热水:(橙)/ R燃气:(黄色)/ Q特殊流体:T |
不得使用回料的聚丙烯或聚乙烯塑料和粘合剂。 |
铝塑管代号+外径尺寸+聚乙烯密度特征代号+铝层焊接特种代号+用途代号+标准代号. |
CJ/T210-2005 |
铝材:伸长率>12%,拉伸强度≥110 Mpa 胶:PP-R为丙烯共聚物密度0.87g/cm3熔融指数<7g/10min,熔点120℃; PE为乙烯共聚物密度0.9g/cm3熔融指数<5g/10min, 熔点120℃; |
一般内管及外层为灰色,其他颜色应符合国家规定无用途代号 |
内管PP—R有不大于10%的回料,可加到未用过的新料中 |
无规定 |
表2 铝塑复合管物理性能指标对比
产品名称物理性能 |
铝塑复合压力管(对接焊)CJ/T159-2002 |
内层熔接型铝塑复合管CJ/T193-2004 |
外层熔接型铝塑复合管CJ/T195-2004 |
无规共聚聚丙烯(PP-R)塑铝稳态复合管CJ/T210-2005 |
铝塑复合压力管CJ/T108-1999 |
铝塑复合压力管GB/T18997。1 |
静液压强度 |
Ⅰ.Ⅱ型95℃1h、1000h无泄漏、无损坏Ⅲ.Ⅳ型75℃1h、1000h无损坏 |
D16-32 2.72 Mpa D40-75 2.10 Mpa 82℃10h无泄漏、无损坏 |
D16-32 2.72 Mpa D40-75 2.10 Mpa(A.B)82℃(C)60℃10h无损坏 |
20℃ 1 h95℃ 22 h95℃ 165 h95℃ 1000 h无破裂无泄漏 |
LQT60℃Mpa2.41-2.55 Mpa R 82℃2.65-2.79均10h、无损坏 |
同CJ/T108 |
冷热循环试验 |
1Mpa20-95℃循环5000次系统 |
1Mpa20-95℃循环5000次系统 |
1Mpa20-95℃循环5000次系统 |
1Mpa20-95℃循环5000次系统 |
------- |
------- |
水锤试验 |
100-2500Kpa循环3000次系统无损坏 |
------- |
------- |
------- |
------- |
------- |
剥离试验 |
管材层间无剥离 |
------- |
------- |
------- |
------- |
------- |
熔合线检验 |
管材熔合线或铝其它部分无可见损坏 |
------- |
------- |
------- |
------- |
------- |
交联度 |
辐烷交联≥60%、硅烷交联≥65% |
------- |
------- |
------- |
辐烷交联≥60%、硅烷交联≥65% |
------- |
真空减压试验 |
20℃8Kpa真空压力持续1h满足最小的真空或压力要求 |
------- |
------- |
------- |
------- |
------- |
最小平均剥离力(不应小于规定值的1/2) |
D1625ND2028ND2530ND3235ND40 40N D50 50N D63 60N D75 70N |
D16 35N D20 38N D25 40N D32 45N D40 50N D50 60N D63 70N D75 80N |
D2028ND2530N D32 35ND40 40N D50 50N D63 60N D75 70N D90 75ND110 80N |
------- |
同CJ/T193 |
扩径试验(内外层管壁不应出现损坏) |
内外层管壁不应出现损坏 |
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------- |
------- |
同CJ/T193 |
盘卷式复合管气密性和通气试验 |
------- |
管壁无泄漏,管道内应通畅 |
------- |
------- |
同CJ/T195 |
纵向回缩率 |
PP-R:135±2℃ ≤1%PE-RT:110±2℃ ≤1% |
------- |
PP-R:1 35℃ ≤2% |
------- |
------- |
系统静液压试验(内压试验) |
95℃1.64 Mpa1000h无泄漏、无破裂 |
95℃1.31Mpa1000h无泄漏、无破裂 |
95℃1000h无泄漏无破裂S2.51.31MpaS3.21.11MpaS40.8Mpa |
------- |
------- |
管环径向拉力(不应小于规定值的1/2) |
------- |
D162300ND20-25:2500N D32:2650 N D40:3500 N |
------- |
见标准 |
见标准 |
爆破压力 |
------- |
D16 6Mpa D20 5Mpa D25-D40 4Mpa D50-D75 3.8Mpa |
------- |
D16 6Mpa D20 5Mpa D25-D50 4Mpa D63-D75 3.5Mpa |
同CJ/T108其中D63-D753.8Mpa |
静液压状态下的热稳定性试验 |
------- |
------- |
110℃8760 h无破裂无泄漏 |
------- |
------- |
熔体质量流动速率MFRg/10min |
------- |
------- |
变化率≤原料的30% |
------- |
------- |
工作压力 |
|
------- |
------- |
1 Mpa压缩空气稳压3分钟 |
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层粘胶合强度 |
|
------- |
------- |
检查铝与PE是否分离 |
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四、各铝塑复合管产品的差异性:
产品标准 |
产品定义 |
连接方式 |
应用温度/设计压力 |
规 格 |
CJ/T159-2002 |
以对接焊铝管为中间层,以聚乙烯为内外层,采用胶通过挤压成型方法复合成管材。 |
采用铜管件连接 |
PE/AL/PEX类型1适用压力较高,温度较高的流体PEX/AL/ PEX 类型Ⅱ适用压力较高,温度较高的外体使用环境苛刻的流体PE/AL/PE类型Ⅲ适用压力不高,温度较低的流体PE/AL/PE类型Ⅳ适用压力较高 ,温度较低的流体。 |
D16、D20、D26、D32、D40、D50 |
CJ/T193-2004 |
一种内多层无规共聚聚丙烯或耐热聚乙烯塑料焊接金属管,通过粘接剂粘接而成的复合管,外层塑料薄,内层塑厚,适用专用工具将管材一端的外层塑料,铝管粘接剂全部剥去,裸露内壁,可与管件进行。 |
电、连接 |
冷热水饮用水 |
PP-R/AL/PP-R PE-RT/AL/PE-RT |
70℃ |
1.0MPa |
D16、D20、D25、D32、D40、D50、D63、D75 |
采暧 |
PP-R/AL/PP-R |
70℃ |
PE-RT/AL/PE-RT |
82℃ |
CJ/T195-2004 |
内层为聚丙烯或聚乙烯共挤塑料,外层为聚丙烯共挤塑料,嵌入金属焊接铝合金管,层间通过粘合剂形成粘结层。塑料层的厚度至少是管壁厚度的60%, |
电、连接 |
热水 |
PP-R/AL/PP-R |
70℃ |
1.0MPa |
D16-D75 |
PP-R/AL/PE-RT |
82℃ |
冷水 |
PP-R/AL/PE |
40℃ |
CJ/T108-1999 |
以焊接铝管中间层,内外层为聚乙烯塑料。采用未用胶通过挤出成型方法复合成体的管材。 |
采用铜件连接 |
冷水 |
PE/AL/PE |
≤60℃ |
1.0MPa |
D12-D75 |
热水 |
PEX/AL/PEX |
≤95℃ |
1.0MPa |
燃气 |
PE/AL/PE |
≤40℃ |
0.4MPa |
特种流体 |
PE/AL/ PE |
≤60℃ |
0.5MPa |
CJ/T210-2005 |
一种内层为PP-R,外层包敷铝层及塑料保护层,各层间通过胶粘接而成五层结构的管材 |
连接 |
冷水 |
PE/AL/ PP-RPP-R/AL/ PP-R |
≤40℃ |
0.4-1.0MPa |
D20-D110 |
热水 |
≤70℃ |
GB/T18997.1-2003 |
一种由多层热塑料性塑料和(或)一层嵌入金属层组成的多层管,经过粘合剂复合,达到需要的性能。塑料层厚度至少是管壁厚度的60% |
采用铜件连接 |
冷水 |
PE/AL/PE |
62-82℃ |
1.0-0.69 MPa |
D12-D75 |
热水 |
PEX/AL/PEX |
75-82℃ |
1.0-0.86 MPa |
燃气 |
PE/AL/PE |
35℃ |
0.2-0.4 MPa |
特种流体 |
PE/AL/ PE |
40℃ |
0.5 MPa |
五、各铝塑复合管性能对比
各种管道 |
PP-R塑铝稳态管 |
铝塑复合管 |
长期耐热、耐压70℃ 1 MPa 50年 |
可以 |
可以 |
壁厚(达到同等要求) |
较厚 |
较薄 |
卫生性能 |
优异 |
优异 |
生产工艺及设备 |
复杂 |
复杂 |
热膨胀系数/㎜(m℃)-1 |
0.036 |
0.036 |
阻隔气体渗透 |
能 |
能 |
连接方式 |
、 |
铜件挤压夹紧 |
导热系数 |
0.24 |
0.45 |
抗冲能力 |
一般 |
良好 |
耐腐蚀能力 |
好 |
好 |
回收利用 |
能 |
困难 |
抗静电能力 |
可以 |
可以 |
目前管道最大口径 |
≤110㎜ |
≤75㎜ |
耐低温性 |
好 |
好 |
管系列S的选择 |
能用管系列S来选用管材,确定管材的壁厚 |
不能用管系列S来选用管材,确定管材的壁厚 |
应用领域 |
1.高温热水、中央空调、暖气片采暖领域; 2.室内外明装管道; 3.户外管网系统,如太阳能管网系统等;4.地源热泵管道系统、自来水公司。化工:各种酸、碱溶液的输送;食品工业:输送酒、饮料等 |
建材:自来水、采暖及饮用水供应系统用管;煤气、天然气及管道石油气室内输送用管;化工:各种酸、碱溶液的输送;医药:各种气、液体输送;石化;煤油、汽油等流体的输送;;压缩空气等工业气体的输送。 |
产品优点 |
优点: 具有线性膨胀系数小、不渗氧、抗紫外线、高强度、耐腐蚀、使用寿命长、易于探测、抗静电、高耐温性 |
优点:耐腐蚀、不回弹、隔阻性好、质量轻、耐高温、可靠性好、 流阻小、易于探测、抗静电缺点:生产复杂、容易漏水、管道口径较小、废品回收困难、管壁厚薄不均 |
注:铝塑复合管为铝塑复合压力管(对、搭接焊)、内层焊接型铝塑复合管、外层焊接型铝塑复合管的总称 |
六、结束语
目前市场中复合管的形式多种多样,呈现出品种繁多的局面,这一方面说明我国在铝塑复合管品种的开发能力较强,但另一方面品种太多就会带来整个复合管市场的混乱,加上在管材宣传上片面性,使得广大用户面对众多管材无所适从。本文从产品标准角度出发,对各产品的性能优势进行了对比,让设计、用户有一个概念性的认识,在选用时根据要求进行选取不同的管材。 |