浅议铝塑复合管及其应用

浅议铝塑复合管及其应用摘要：本文介绍了铝塑复合管的特点，及其与各种建筑给水用塑料管材的性能比较，详述了施工技术及安装方法。根据有关国内外信息资料，通过分析对铝塑管在国内应用情况及发展前景作出了评估。关键词：铝塑复合管复合管几年前建设部推出了十项新技术，其中与我们安装密切相关的就是新型建筑防水和塑料管应用这项技术，又包括了在建筑中的应用技术，因此现在结合我们安装公司的实际情况，简单的介绍一下铝塑复合管及其应用技术。一、铝塑复合管简介1．铝塑复合管道是通过挤出成型工艺而生产制造的新型复合管材，它由中间铝管、内外层PE以及铝管PE之间的热熔胶共挤复合而成，其中内外层PE分子式为(CH2)n，属对称性非极性高聚物，化学性质非常稳定，具有无毒、耐腐蚀、轻质、机械强度高、耐热性能好、脆化温度低、使用寿命长等特点；同时内层PE非常光滑，管内流动阻力小、不易结垢，使管的有效管径比金属大，且流体不会受污染。铝塑复合管根据中间铝层焊接方式不同，分为搭接焊铝塑复合管和对接焊铝塑复合管。铝塑复合管可广泛应用于冷热水供应和地面辐射采暖。2．生产方法铝塑复合管在八十年代初就已出现，到九十年代得到重大发展，主要有两种生产工艺：a.先做搭焊式纵向铝管，然后再成型的铝管上做内外层的塑料管，称为搭接法生产工艺；b.先做内层的塑料管，然后再在上面做对焊的铝管，最后在外面包上塑料层，称为对接法生产工艺。这两种方法都是将内外层的塑料层通过粘结层与铝层联接在一起，这样管材结构总共分为五层。目前国内的铝塑复合管生产工艺主要来自德国的尤尼克公司，即采用搭接法共挤成型。其显著特点是铝层在焊接点有一搭接结构，铝层一般较薄，约0.2～0.3毫米，生产设备结构简单，投资较低。搭接型管材在整体性能上比塑料管有很大提高，但也存在许多不足之处，如：整体壁厚不均匀，会影响与管件的连接质量各层同心度较低，管材圆度不够铝层薄，管材机械强度较差，特别是大口径管材产品主要集中在32毫米以下的小口径管材从严格意义上来看，采用搭接法生产的铝塑复合管应属于塑料管范围，美国产品标准为压力管ASTMF1281、1282。采用对接法生产的铝塑复合管一般采用亚弧焊等焊接工艺，将铝带焊接为一均匀壁厚的铝管，这种管材的铝层厚度可根据管材的直径规格和耐压条件自由选择，可以从0.2到2毫米。由于管材中间层为一高强度铝管，具有金属管在强度和可靠性方面的优势，管材的圆周强度较高，弯曲半径4D，最小可达到2D。同时，由于严格的控制工艺保证了管材尺寸精度，各层均匀，加工速率高。与搭焊法相比，设备投资较高，但可生产最大至63毫米直径的复合管，且原材料成本基本一样，所用高分子材料可根据应用场合的不同进行选择、调整。从严格意义上来看，采用对接法生产的铝塑复合管应属于金属管范围，美国产品标准为高温高压管ASTMF1335。对接型铝塑复合管目前在国内尚无厂家生产，属于新技术，具有更强的生命力。采用对接法与搭接法生产的铝塑复合管性能比较如下：（以32mm管为例）序号项目对接法铝塑管搭接法铝塑管1尺寸外径(mm)32322内径(mm)26263管材截面形状壁厚均匀，圆周率率好壁厚不均匀，管材材易变形4弯曲半径4D5D5最小爆破压力(MMPa)9.03.5二、铝塑复合管的优点及局限性铝塑复合管有其独特的优点，同时也有其缺点和局限性。复合管中间层除对PE起加强作用，使管的耐压强度大大提高外，还有以下几方面的优点：(1)100%隔氧，彻底消除渗透；(2)弯曲和加工特性同金属相似，吸收管的反弹能量，使管可以任意成型；(3)降低管的综合热膨胀系数，使管的尺寸稳定；(4)用作通讯线路的屏蔽，可以防止各种音频、磁场的干扰；(5)具有抗静电性，可用来输送燃气和油料；(6)用金属探测器可以探测出管的埋藏位置。但铝塑复合管与其他管材一样，也有其缺点和局限性，在认识铝塑复合管优点的同时也必须注意其在应用中的不利因素，例如：铝塑复合管的连接不能用熔接和粘接，必须使用专用的金属管件(国外要求用高强度黄铜镀镍)，把铝塑复合管套入管件后径向加压锁住；铝塑复合管不能回收重做；铝塑复合管的直径范围限于较小的范围。目前国内生产的最大直径是62mm，国外也主要用于小直径；铝塑复合管生产的工艺和设备比较复杂(譬如铝塑复合管要用于热水时聚乙烯层还要进行交联，一般都用二步法)；铝塑复合管成本难以降低(不能回收就要加上废品损失)，铝塑复合管的价格要高于交联聚乙烯PEX管(尤其是用一步法生产的PEX管)和三型聚丙烯PP-R管。室内供水管道需要比较多的管件，铝塑复合管用的金属管件价格高于PP-R等用的塑料管件(尤其在较大直径)。因此在我们实际安装过程中一定要熟练掌握操作技术，尽量避免浪费。三、铝塑复合管与其他管材的比较建筑室内给水管道的领域内有各种材质的塑料管材和金属管材可以应用，各有优缺点。铝塑复合管主要用于建筑冷热水管和地面辐射采暖。在这个应用领域内还有各种材质的塑料管，金属管，金属塑料复合管可以应用，因为各有优缺点，目前在国外不单是各占一块市场，而且都在发展中。国内发展铝塑复合管起自要淘汰镀锌钢管，特别是要找到能够耐热又不腐蚀的热水管新材料。公认国际标准对热水管的要求是：在输送70℃热水时，长期承受1MPa压力下，可以使用50年(塑料管的特性是使用寿命取决于承受的温度及压力，短期使用都可以承受更高温度和压力，评价性能时必须注意不能只讲耐温或只讲耐压)。近几十年世界上开发了多种可以达到以上要求的塑料热水管和塑料-金属热水管，较常用的有以下几种：交联聚乙烯PEX管；改性聚丙烯PP-R管；铝塑复合管；聚丁烯PB管；氯化聚氯乙烯CPVC管；衬塑钢管和管件及涂塑钢管和管件，塑复铜管，衬塑铝管。以上这些管材(前5种是塑料管，后3种是衬或涂塑的金属管)以及铜管，不锈钢管，铝合金管等金属管材。都可达到室内热水管的应用要求，都能保证防腐蚀和符合卫生要求，都有国际公认的标准，因此都已在各种工业民用建筑和住宅工程中采用。下表为简单比较前5种塑料管的情况：交联聚乙烯

PEXX管改性聚丙烯

PP--R管铝塑复合管

PEXX-AL-PPEX聚丁烯PB管氯化聚氯乙烯CPPVC管长期耐热又耐压770℃，1MPa，50年可以可以可以可以可以壁厚(达到同要求)较薄较厚较薄最薄较薄卫生性能优优优优优生产工艺和设备较复杂较简单最复杂较简单较复杂回收利用性不能能不能能能连接方法粘合不可不可不可不可可以热熔接不可可以不可可以不可电热熔接不可可以不可可以不可挤压夹紧连接可以可以可以可以不可连接用管件金属管件PP-R管件金属管件PB管件CPVC管件热膨胀系数/mmm(m℃)-1价格比(直径322mm以下)*阻隔气体渗透不能不能能不能不能注：1.价格比的资料来自中国塑料99-5‘国内建筑给排水塑料管材性能及应用初探’一文；

2.价格参数牵涉各种因素，不可能很确切，仅供参考。由以上对比可以看到这5种能够应用于室内供冷热水的塑料管都各有其优点和缺点，铝塑复合管唯一独特的优点是能够阻隔气体的渗透，这在应用于封闭循环的热水系统(如地面铺热水管的采暖系统)时是有益的，因为可以防止氧气的渗入避免系统中的氧化腐蚀。其他塑料管也可以用几种方法来弥补其阻隔氧气性差的缺点，所以同样可以应用于封闭循环的热水系统。除了上述5种塑料管、外衬塑钢管和管件及涂塑钢管和管件，塑复铜管，衬塑铝管等也可以应用于室内供冷热水的领域。这些衬塑或涂塑的金属管也各自有其独特的优点和缺点。例如衬塑或涂塑钢管以镀锌钢管为基体，其机械性能的可靠最容易被用户信任。所以，目前国内外在室内供冷热水的领域内上述各种管材实际上都在被采用，而且都在不断地改进和发展。铝塑复合管在国内发展很快，今后能相应的扩大市场占有率，但是不能据此推断铝塑复合管将成为室内供水管的主流。可以预测各种管材争夺和分占室内供水管市场的形势将长期存在。在室内供冷热水管的领域内上述几种管材国内现在都已有生产企业建立生产线，并投产。四、铝塑复合管施工技术及安装方法（1）施工前，应对现场进行必要的清理，施工时防止泥沙等污物进入管道内。安装间断时，应将管口用管塞封堵。（2）布管应严格按最后核定的设计图进行。（3）管道的调直一般在较平整的地面进行。用脚踩住管子，滚动管子盘卷向前延伸，即可调直管子；对于小口径的管子或管子局部弯曲亦可用手调直。（4）管道的截断一般用专用管剪，也可使用锯或刀截断。（5）管道可直接弯曲，但弯曲半径不能小于管子外径的5倍，方法是将弯管弹簧塞入管道，送至弯曲处，如弹簧长度不够，可接驳钢丝加长，在该处用手加力缓慢弯曲，成型后抽出弹簧。（对接法铝塑复合管的弯曲半径可以达到外径的4倍，采用机械施工可以做到2倍直径，弯曲时不需要加入弹簧）。（6）管道的连接

a.按所需长度截断管子，用整圆器将切口整圆；b.将螺帽和C型套环先套入管子端头；c.将管件本体内芯插入管子内腔，用力将内芯全长压入为止；d.拉回C型套环和螺帽，扳手将螺帽拧固在管件本体的螺纹上；（7）管道的固定可采用相应的管扣座。五、铝塑复合管现状及发展前景国内目前铝塑复合管主要生产工艺及装备大致分为进口设备和国产设备二类。进口设备生产工艺主要以共挤复合工艺为主，生产搭接型复合管，目前国内有10余条进口生产线。自1996年国内相继有几家塑料机械制造企业着手研制国产搭接焊和对焊铝塑复合管生产线，现已投入批量生产。目前国内铝塑复合管生产企业达到80余家，生产线达到100余条，其中搭接焊生产线占70%，对接焊生产线占30%，生产能力达到2亿米/年。

国产化生产设备价格大约是进口设备的20-30%，生产出的铝塑复合管物理力学性能都能符合国外先进标准要求，但在自动控制、自动化程度、生产速度方面有一定的差距，产品外观、几何尺寸精度尚需进一步提高。市场前景：铝塑复合管在国内尚未普及，属于国家级重点新产品，国家级科技成果重点推广计划产品，推荐为国家小康住宅建设推荐产品，工程建设推荐产品；我国对于塑料管道在建筑方面的推广应用在今年来进行了大量的工作，如：

上海市建设委员会《关于在本市部分建设工程中实施禁止使用实腹钢门窗和镀锌给水钢管的通知》

建设部、化工部、中国轻工总会、国家建材局、中国石化总公司联合发布的建科〖1997〗154号文“国