塑料管材基础知识讲解.ppt

塑料管材基础知识 1.1 长期寿命 60~70 年代塑料压力管的使用寿命大体是按 10~20 年来考虑的，其依据是要求塑料压力管与 钢管的腐蚀寿命相当。满足以塑代钢的基本要求。 80~90 年代对塑料压力管长期寿命的要求逐 渐稳定在 50 年。其依据是与建筑物和其它市政设 施的使用寿命匹配。 当前，人们对塑料压力管预期的长期寿命又有 向 100 年延长的明显趋势。 塑料管材基础知识 1.2 长期静液压实验 在使用塑料压力管的初期，用管材制品的打 压爆破试验来保证塑料压力管的质量。如聚乙烯 管的 2 倍使用压力做液压试验，保持 5min ，无破 裂、无渗漏。 与打压爆破试验相比，一个重要的进步是使 用 1000h 静液压试验来控制管材制品的性能。 随后， 1000h 静液压试验也不能满足监控日 益增长的长期寿命的要求，为此将静液压试验延 长到 8760h 。 经过多年演化后， 8760h 静液压试验已成为人 们在质量控制关键环节不得不接受的试验条件。 塑料管材基础知识 1.3 外推塑料管材长期使用寿命 10000h 静液压试验只能预测 100000h （ 11.4 年）， 因真正的塑料压力管材在 100000h 只有韧性破坏。 无法预见 ~50 年是否会出现韧脆转化现象。 ISO9080 和 GB/T18252-2000 中使用了高温试验， 利用时温等效关系外推，可以得到 50 年使用寿命。 塑料管材基础知识 1.3 外推时间极限 外推时间极限的计算只能是由高温较短时间向低温更长时间 方向外推。从外推计算目的看，低温为使用温度、高温为 强化试验温度。计算公式为： t e =k e t max ISO9080 ： 1997 和 GB/T18252-2000 承认的最大外推时间 极限为 100 年。 △ T/K k e △ T/K k e ≥10 2.5 ≥30 18 ≥15 4 ≥35 30 ≥20 6 ≥40 50 ≥15 12 ≥60 100 铝塑复合管 ? 在塑料压力管的初级发展阶段，人们依靠 打压爆破等短期性能要求和试验方法，比 较成功地开发了“兼具两者优点”的复合 管。但是，当塑料压力管进入了监控 50 年 长期寿命 - 长期静液压强度性能的发展阶段 后，市场对复合管提出了监控 50 年使用寿 命的要求。 铝塑复合管 ? 复合管容易在异种材料结合处出现缺陷或 引起失效问题。 ? 异种材料的热膨胀系数不同，热胀冷缩效 应可以引起失效问题。 ? 复合管不能使用焊接连接，管路连接部位 容易出现泄露。 铝塑复合管 ? 我国市场上曾经有的和现在有的复合管种类很多， 如钢塑（内衬管）预制复合管、控网钢带塑料复 合管、钢骨架塑料复合管、铝塑复合管、玻璃钢 夹砂管等。 这些复合管都处于与塑料压力管初级发展阶段相 当的水平，相应产品属于初级管，相应市场为初 级市场。因此，这些复合管的市场定位应是：对 50 年使用寿命没有明确要求的应用领域和一些有 特殊要求、全塑管难以胜任的应用领域。 铝塑复合管 ? 输送燃气不是铝塑复合管的优势 PE100SDR11 燃气管不用铝层增强，在保证 50 年使用寿命条件下允许压 力为 1MPa 。铝塑复合管用铝层增强的结果，壁厚并未减小，但丧失了 对 50 年使用寿命的保证，同时许用压力下降到 0.4MPa ，显然对小口径 的燃气管，如果没有特殊理由，选用铝塑复合管是不合适的。 管 材 外径 De/mm 壁厚 e/mm 铝层厚 mm 许用压力 MPa 50 年 使用寿命 搭接焊铝塑复合管 32 2.9 0.28 0.40 不保证 对接焊铝塑复合管 32 3.0 0.60 0.40 不保证 PE100 SDR11 管 32 3.0 — 1.0 保证 铝塑复合管 ? 输送冷水不是铝塑复合管的优势 PE100 SDR11 给水管不用铝增强，在保证 50 年使用寿命条件下允许压 力可达 1.60MPa 。 铝塑复合管用铝层增强的结果，壁厚并未减小，但许用压力有所下降， 同时丧失了对 50 年使用寿命的保证。显然，对小口径的给水管，如果 没有特殊理由，选用铝塑复合管是不适合的。 管 材 外径