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PVC-C喷淋消防管

消防系统云航实业 PVC-C消防专用管与镀锌管的性能比较产 品结 构焊接钢管外层经过冷浸或热浸镀锌而成,镀锌层仅为85μm;镀锌管的…

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氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道的特点

CPVC树脂于上世纪30年代问世,由西德AG法本公司采用溶液氯化法制得。.早利用悬浮法生产CPVC树脂的是美国古立德公司于1958年,1961年实现工业化生产。目前,国外能生产该原料的公司主要有诺誉化工(原古立德公司的功能原料部)公司、德国的BASF公司、日本的积水化学公司和钟渊化学公司。国外的原料含氯量大,质量稳定、加工性能好、热变形温度高。特别是管件用原料,国产原料更是无法与之相比。
我国于上世纪50年代中期开始研制溶液法合成CPVC。80年代中期实现工业化生产。目前国内原料生产厂家数量很少,主要分布在山东省,云航实业生产的CPVC树脂性能较好可用于生产管道外,其它的公司生产的CPVC树脂主要用于生产粘合剂。
CPVC树脂的主要原料为PVC和氯,因此从理论上讲CPVC是由PVC单体经氯化作用后而形成的。一般来说,可用许多不同的方法 (如通过加热或UV照射) 来引发PVC和氯根据自由基反应础机理进行化学反应,如图为PVC自由基氯化作用反应过程。

CPVC与氯的反应数量随其氯化方法的不同而有很大的差异性。诺誉公司生产的CPVC树脂氯含量,可由原普通PVC氯含量的56.7%提升至74%,而国产CPVC树脂的氯含量仅为63.5-69%。由于CPVC氯含量的增加使得聚合物硬质脆化温度TG显著提高。此外由于普通PVC分子质量增加,也使得在氯含量相同时,Tg亦有所增加。
由于氯含量的增加,CPVC在结构上分子的不规整性增大(结晶度下降,分子链的极性增强),因而使其热变形温度上升。CPVC产品的使用温度.高可达93-100℃,较PVC提高30-40℃,同时改善了PVC的抗化学性及抗腐蚀能力,能抗强酸、强碱、盐、脂肪酸盐、氧化剂及卤素等的化学腐蚀。另外,CPVC的抗张强度、抗弯曲强度较PVC也有所改进。与其他高分子材料相比,CPVC具有优异的耐老化性,耐腐蚀性和高阻燃性等特点。
CPVC原料由于含氯量在63-74%较PVC(含氯量56-59%)高,加工粘度至少高一倍,而且CPVC密度(在1450-1650Kg/m 之间)比PVC大,上述数据决定了CPVC比PVC加工难度要大很多。

CPVC硬质材料的性能

项目

挤出

注塑

维卡软化点,

110

105

抗张强度,MPa

55.0-65.0

55.0-65.0

抗冲强度,(J/M)

53.3-266.7

26.7-266.7

弯曲屈服强度,MPa

80.0-100.0

90.0-110.0

    由于CPVC具有卓越的耐高温、抗腐蚀和阻燃等性能而被广泛用于制造各种不同工业管道,冷热水管道和消防管道。CPVC管材的优越性能体现在以下几个方面:
1、坚固、耐高温
由于CPVC较PP-R、PE-X坚固,在同样压力下,CPVC可以使用更小的管径而达到与PP、PE-X管同样的水流量,从而可节省材料费用和安装时间。与其它热塑性塑料相比,CPVC在不同温度下都有卓越的机械性能,适于受压的场合,使用温度可高达93℃,寿命可达50年。
2、安装方便
其连接方法与PVC十分相似。.为常用和.简单的连接方法为化学冷溶剂熔接。其它连接方法还有螺纹连接、法兰连接和焊条连接。
3、无透氧腐蚀
CPVC本身具有抗氧性,因此不会有散热器中由于氧渗透所带来的金属腐蚀。
4、减少助剂的渗入
为防止氧化,某些改性塑料需要添加大量抗氧剂,可能会渗入供水系统,导致难闻的气味。
5、不受水中氯的影响
很多的聚烯烃材料(包括PP、PE)遇水可能会分解,而CPVC则不会受水中余氯的影响,不会出现裂痕和渗漏。
6、良好的阻燃性
CPVC限氧指数为60,因而在空气中不会燃烧。具有无火焰滴露,不增加火载,限制火焰扩散,低烟雾生成特性。
7、CPVC对无极强酸、强碱具有极佳的化学阻抗性。
    常用以替代金属以处理侵蚀性物质,如质量较差的水,酸性物质碱性物质及其它水溶液。
8、导热性能低
CPVC的热传导系数仅为1.05,热力不容易从管道散发,管道热损失少。
9、细菌不易繁殖
由于CPVC不受水中余氯的影响,不会产生裂痕和渗漏,管道内壁光滑,细菌不易滋生。研究表明,CPVC管道内细菌的滋生数值远远低于其它材料如铜、钢及其它塑料管道。
10、较低的热膨胀
CPVC热膨胀系数低于其它塑料,管内通热时膨胀很小,不象其它种类的管道(如PP-RRP)由于较高的膨胀系数造成高温受热时的蛇行弯曲,及存在安全隐患又不美观。
11、时间的考验
没有一种热塑性材料象CPVC那样,历经四十年热水系统的考验而免于维护,表现出其优势的性能。

CPVC相对于PP的优势:
产品全,尺寸全(可做大口径管材);
安装附件少,安装费用低;
高温机械强度高
优良的防火特性
螺纹连接可达4英寸;
具有很强的耐强酸性
热膨胀系数低,无需增加保温材料厚度或使用保温性能高但价格昂贵的保温材料;
可比温度范围内的高压承受能力;
相对于聚烯烃具有较强的预见性及线性压力回归曲线
更高的温度上限

 

CPVC与PP-R的比较

性能

CPVC

PP-R

相同流量所需尺寸

较小

较大

安装方法

冷溶

热熔

安装电力要求

热膨胀性

支撑距离

火灾危险性

热损失

受水中余氯的影响

细菌积累

很低


CPVC与PEX的性能比较

性能

CPVC

PEX

受水中余氯的影响

安装后的外观

弯曲

产品质量稳定性

统一的工艺,稳定

多种工艺,不稳定

安装

简单

复杂

流动阻力

大(接头原因)

火灾危险性

实际使用经验

超过40年

仅几年

抗UV紫外线)

 

基本性质对比

 

CPVC

PVC

PP-R

PEX

PB

Cu

抗张强度(MPa,23)

55

50

30

25

27

>300

热膨胀数(X10 K )

0.7

0.7

1.5

1.5

1.3

0.2

导热系数(W/MK)

0.14

0.14

0.22

0.22

0.22

>400

限氧指数(简称LOI)

60

45

18

17

18

 

氧渗透(70cm /m.日.大气)

<1(不明显)

(无)似CPVC

(无)似PB/PEX

13

16

无(不明显)

出处:Saechtling-国际塑料手册
现代塑料百科全书
化工手册
CEN投标(欧标)
英国燃气

 

外径

壁厚

(mm)

  

(mm)

CPVC

PP

PEX

PB

20

1.9

3.4

2.8

2.3

25

2.3

4.2

3.5

2.8

32

3

5.4

4.4

3.6

40

3.7

6.7

5.5

4.5

50

4.6

8.4

6.9

5.6

  CPVC由于具有卓越的耐高温、抗腐蚀和阻燃性,被广泛应用于制造各种工业管道、消防管道、冷热水管道和高压电力电缆套管。在食品饮料工业、金属处理、纸浆与造纸、工业废物处理、航空工业、医药工业也有不同程度的应用。

消防系统云航实业 PVC-C消防专用管与镀锌管的性能比较

 

产 品

结 构

 

焊接钢管外层经过冷浸或热浸镀锌而成镀锌层仅为85μm镀锌管的外层由于施工磨损极易破坏,且长期与氧气接触,易被氧化,长时间使用其表层将会脱落,减弱镀锌管的使用寿命,不能做到与建筑同寿命,它的寿命只能达到5~10年。

PVC-C消防管道主要成分为30%的氯化聚氯乙烯与70%的海盐提取物,原料仅有祥生、路博润提供,一次注塑成型,纯正原料保证管道的品质

耐腐蚀性能

我国自来水采用氯消毒,水中余氯极易与金属管道发生反应;镀锌管长期与水接触极易氧化腐蚀,锈蚀残渣易堵塞管道及喷头,造成极大安全隐患

PVC-C消防管道系统不透氧,因此不会因氧化而腐蚀。而且比其他管道更耐强酸、强碱的腐蚀。水阻小,不会存在火灾喷淋系统失效的情况

结垢

情况

镀锌管易于氧化造成内壁粗糙,易结垢且氧化锈蚀形成氧化残渣易堵塞管道及喷头,造成极大安全隐患

二次充氯的技术使得PVC-C管道系统具有优越的抗紫外线和防渗氧性能;二次充氯的技术使管道表面更坚固平滑,杂质很难附着管壁,细菌无法附着管壁而滋生,管道系统具有超强的化学稳定性,所以细菌无法从管道中获取养分而繁殖,起到了很好的耐菌抑菌性能。

保温性

镀锌钢管导热系数高达16W/(MK),热量极易散发,管道保温性能差;夏天极易结露,管道表面更易氧化腐蚀大大降低使用寿命

PVC-C消防管导热系数仅为0.137W/(MK),超低的导热系数,使得热量不易从管道表面散发,因此管道的保温节能性极佳;夏天不结露

 

耐压及长期使用性

镀锌由于腐蚀、氧化镀锌层脱落等因素造成系统性承压降低,寿命衰减

PVC-C消防管经过天消所强制测试认证,火场温度1100°C,大火燃烧1小时后管道表面结碳形成保护层,管道内壁光滑无损没有任何问题,管道仍可承压7.1Mpa以上

连 接

方 式

镀锌钢管采用螺纹连接或卡箍连接焊接;在实际的安装过程中钢管端面及套丝处无法二次镀锌水与截面直接接触造成二次腐蚀,加速镀锌管使用寿命的衰减且接口极易漏水造成安全隐患

PVC-C消防管同材质冷溶连接,无需电动工具,工艺简单,施工方便;

 

安 装

成 本

镀锌钢管在安装过程中要用生料带和麻绳等耗材,需要大量辅助电动工具增加安装成本,其质量重,采用螺纹连接费时费力增加成本连接安全性不足,

PVC-C消防管无需专业技术工人,施工速度为镀锌管安装的1/10,缩短工期70%,节约人工70%以上。

维 护

成 本

钢塑管外层的镀锌管层,每隔几年就要刷防锈漆,氧化腐蚀漏水等因素维护成本高

PVC-C消防管后期维护成本为零

使 用

寿 命

从以上分析我们不难看出镀锌管的使用寿命只能达到5~10年,而PVC-C消防管的使用寿命可以达到50年以上。

综合

造价

PVC-C消防管从价格上比较,和镀锌钢管的价格相差不大,但从以上分析看,镀锌管在安装维护上极大的增加了其成本,这样我们不难看出PVC-C消防管在消防喷淋系统是性价比.好的产品。PVC-C消防管一次安装终身免维护

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