Discussions on the Application of PP-R Pipe in Water Supply Systems for Buildings

Abstract: PP-R is a new chemical building material in 1990’s which has many advantages compared with copper pipe, steel pipe and combined pipe. Its occupying rate in market is far beyond others’. Its characteristics and application in water supply systems for buildings are discussed in this paper.

Key Words:  PP-R;  hot-melt conjunction;  external diameter

    1999年底，建设部等四部、委、局联合下发了《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》，要求在2000年6月1日前，新建住宅给水管道禁止使用镀锌钢管，推荐使用塑料管道.三型无规共聚聚丙烯（PP—R）作为推荐管材，虽然国内市场只有近两年的应用,市场占有率却遥遥领先于其他塑料给水管,表现出其强劲的生命力.如何在建筑给水技术应用中更加科学化，标准化，已成为一个不容忽视的问题.

1  无规共聚聚丙烯管材的变革历程

聚丙稀(Polypropylene ),简称PP，是一种常用的聚烯烃塑料，具有良好的耐热性和耐压强度，且价格低廉，产量较大.但由于普通聚丙烯存在低温脆性，长期蠕变性能差等缺陷，限制了在管道工程上的应用.为此原料制造商与管道工程界进行了广泛合作，投入了大量人力、物力和财力进行全面的研究，致力于对PP的改性，使之成为适合于管道工程的可用塑料.先后开发了均聚的PP-H（Ⅰ型），嵌段共聚的PP-B（Ⅱ型）和无规共聚的PP-R(Ⅲ型).

PP-R（Polypropylene -Ethylene Random Copolymer）是采用先进的气相共聚法，使PE(5%左右)在PP的分子链中随机地均匀聚合产生.PP-R较PP-H、PP-B具有更好的低温抗冲击性能和长期蠕变性能.

前一时期国内市场上曾出现了一种称做PP-C的管材，它是共聚聚丙烯的统称，PP-B、PP-R都属于PP-C类，即共聚类，市场上被称为PP-C管的实际上是PP-B管，原材料为嵌段共聚聚丙烯，价格较为便宜，而PP-R为无规共聚，PP-B的耐压性能与PP-R相比差距较大，故不能混淆.

2  PP-R管材工程应用特点

   （1）良好的卫生性能和保温性能.管材原料属聚烯烃，其分子仅由C、H元素组成，原、辅料完全达到卫生标准，耐腐蚀性好，对水中所有离子不起化学作用，不会锈蚀，不仅可用于冷热水系统，而且可用于直饮水系统.PP-R管材导热系数为0.21W/m·k，仅为钢管的1/200，一般情况下不需保温，用于热水管道时保温节能效果明显.在温度变化时产生的膨胀力也较小，适合嵌墙和地坪面层内的直埋暗敷.

（2）较好的耐热性能、使用寿命长.管材最高工作温度可达95℃，在1.0MPa压力下长期使用温度为70℃，满足热水供应的上限温度.常温下使用寿命可达100年以上.

（3）安装方便、连接可靠.管材不仅生产过程简单、设备投资少而且质量轻，重量仅为钢管的1/9，紫铜管的1/10，减轻了工人的施工强度.由于管料采用同种原料加工制作，具有良好的热熔功能，安装方便可靠，连接部位的强度大于管材本体，管件结构不影响流量.并且管道阻力小，直管内壁平滑，不会结垢，沿程摩擦阻力比铜管道小，管配件连接时断面积不变.

(4)管材、管件的废料可回收利用，废料经清洁、破碎后可直接用于生产管材、管件.在生产、施工过程中对环境无污染，民用市场占有率较高.

   PP-R管材主要应用于冷热水系统、直饮水系统、采暖系统（包括地板辐射采暖），在欧洲应用较为普遍.例如1996年意大利民用PP-R管材达30Mm，其它各类塑料管道的应用分别是：交联聚乙烯管（PEX）17Mm，聚丁烯（PB）3Mm，铝塑复合管为2Mm，仅为PP-R管材的1/15.

PP-R管材不足之处主要是其刚性和抗冲击性能比金属管道差，在贮运、施工过程中要注意文明施工；线膨胀系数较大，为0.14～0.16 mm/m·k，在设计和施工中要特别重视支架的设置，合适地选用伸缩器，正确地敷设管道；抗紫外线性能差，在阳光的长期直接照射下会老化；材料许用应力低，管壁厚较大，直接影响材料成本；在相同外径下，有效流通截面比其他管材小；原材料价格居高不下.国内生产PP原料的企业较多，如齐鲁、上海、扬子、燕山石化企业均能力生产均聚（PP-H）及共聚（PP-B），但由于过去国内对PP-R原料没有市场的需求，开发研制较晚，目前国内生产PP-R管材原料基本上从欧洲进口.

3  工程应用中的若干问题探讨

3.1  PP-R管的选用原则

  （1）正确区分管材用途，合理选择冷、热水管.冷、热水管壁厚不同，耐压不同，价格也不同.设计时要特别注明采用冷水管还是热水管,并按规定标注管道规格.

根据输送水温、工作压力、使用寿命等因素，PP-R管材的壁厚

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