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PVC-U给水管道粘接管件漏水原因分析

本文从材料、管理保护、安装方法、环境四个方面,对造成给水管道粘接管件漏水的原因进行分析,并采取相应的处理方法。

关键词:PVC-U给水管道、粘接管件、漏水原因

前言:φ200mm以下的PVC-U给水管道,三通、弯头、法兰、异径管等管件,多采用粘接连接的方式,本文依据处理各类粘接管件的经验,对造成漏水事故的原因主从材料、管理保护、安装方法、环境四个方面进行分析总结,让施工者掌握正确的安装方法,防止漏水事故的发生。

一、因材料引起的粘接管件漏水

这里所说的材料主是指:

(1)管材与管件的间隙配合公差;

(2)管材的椭圆度;

(3)粘接剂的质量。

1、管材管件的尺寸应符合相应的标准规范;配合的间隙如果太小,在涂刷粘接剂后,由于阻力太大插到规定的深度相当困难,特别是较大口径的管件,有时出现插到一半就再也推不到位的情况,这时进也进不到位,退又退不出来,在这种情况下,操作者可能出现以下几种可能:

①虽然没插到位,凑合着用,结果因插入深度浅试压时脱节漏水。

②用大锤垫木板强行砸进,这种方法虽能插到规定的深度,但方法欠妥,特别是在高温天气,粘接剂涂刷后固化很快,在粘接面正固化的同时仍借助外力强行插入,造成粘接强度降低,给管道的正常运行留下隐患;管材与管件间隙配合过大,依靠用粘接剂填补缝隙的方法有失科学。一个经验丰富的施工人员,在粘接前都用管材、管件试插一次,正常情况下,试插到规定深度的1/2~1/3时,配合的间隙较为理想,管材、管件合适的配合间隙,是保证粘接效果的前提。

2、管材、管件的堆放,严格按相关规定执行,特别是薄壁的承插口粘接管材,严禁不规范堆放或长时间堆放太高,使承口部位受到外力形成椭圆,严重椭圆的管材或者插入不到位或者局部间隙较大,粘接连接后,剪切强度降低。

3、粘接剂又叫601粘接剂,是由过氯乙烯树脂与其它有机溶剂按一定的比例制成的。按《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》规定:其剪切强度应≥5MPa,高质量的粘接剂是保证粘接效果的首要条件。综上所述,为了保证给水管道的粘接质量,在选购管材、管件、粘接剂时,应选择同一厂家的产品,以避免在查找漏水原因时,各厂家相互推诿。

二、操作及管理保护不当

1、操作不当主是指安装人员缺乏经验,没有经过专门的业务培训。比如说:粘接一个直径较大的管件时,特别是粘接注塑成型的球阀时,熟练的施工人员涂刷胶后会立即沿管道的轴线方向选择1/4周,迅速推到规定的位置,在不少于60秒的时间内,保持所施加的外力不变,防止因退模的锥度,造成阀门缓缓退出。而相反,经常有许多操作者将管件插到规定位置后没有继续保持所施加的外力,导致管件、阀门缓缓退出,造成插入较短,粘接面积减少,试压时脱节退出。

2、管理保护不当主包括以下几个方面:

(1)粘接后固化时间短。比如:对于粘接在塑料管道上的法兰盘在与阀门或其它铁法兰连接时,需用螺栓加载受力,根据粘接剂的特性及相关规定,应在粘接完毕固化48小时后进行,使其有充分的时间固化养护,有些施工人员经常急于赶工期轻视养护时间,或者是有些管件刚刚粘接完毕后,前面未采取任何保护措施就继续施工,结果往往出现欲速则不达的局面。

(2)粘接较大口径的管件(三通、弯头、异径管、管堵)等,按相关规定应设置水泥止推墩,有些施工人员图省事或疏忽大意而没有设置。当管道压力较大时造成管件损坏或脱节,还有的施工方钉个木楔、铁桩充当其止推墩,这样做的危害是,当管道压力较大时,几吨甚至几十吨的推力,仅靠木楔、铁桩的一个很小的接触面来承担,这种现象难免造成管件的开裂或管材的断裂。对此,施工方应引起高度的重视,根据管道的直径、压力、土质等因素,科学合理制作出止推墩,并支撑在原状土上。

三、安装方法不当

1、粘接前的准备:管材在粘接前端面应平整且垂直管轴线,粘接表面应用棉纱擦拭干净,粘接表面有油污时,需用丙酮等清洁剂擦净。有些管件脱节漏水,就是因为粘接表面不干净,粘接剂软化溶解的效果不够理想造成的,降低了粘接剂的剪切强度,还有的端面呈马蹄形造成了粘接面积减少。

2、粘接剂的使用过量:粘接剂主要有过氯乙烯树脂与其它溶剂按一定比例制成,它通过溶解、软化管材管件表面,经一定时间固化后使之溶合为一体。涂刷管材、管件时的毛刷的尺寸,应与管材、管件的规格大小相匹配,较大口径的管材、管件应使用较大尺寸的毛刷,这样做的目的主要是及时迅速涂刷完毕。

刷粘接剂时先刷承口,后刷插口,均匀适量,一般按每平方米200g的用量较为理想,如果涂刷粘接剂过多,多余的粘接剂会挤出来积存在管道的底部,较长的时间内它不会凝固,会继续向管材内部渗透,把管材底部软化,特别是壁薄的、长距离的小口径管道,这时一旦试压通水,就会在管道底部按时破裂漏水。为了避免此类事故的发生,涂粘接剂时应均匀适量,即使安装者不能做到适量,为了保险起见有意多涂刷一些粘接剂,可涂刷在插口上,这样做的益处是那部分多余的粘接剂可挤出在管道外部,而不会积存在管道内部,及时擦净即可避免事故的发生。

3、安装时顾此失彼:施工人员安装管道时考虑问题不全面,顾此失彼,比如:三通、弯头等管件粘接完毕后,只考虑管道的继续延伸,不顾及刚粘接完毕的管件尚未固化,就强行搬抬、摆动或采用锤砸的方式连接管道,较大的震动波及尚未固化的粘接面,使剪切强度受到影响,或采用紧线器连接三通、弯头附件的管道,这样,紧线器产生的拉力正好与粘接时用的推进力相反,结果造成尚未固化牢固的管材又被紧线器拔了出来,插入较短,试压时脱节漏水。为了防止此类事故发生,三通、弯头等管件粘接完毕后,周围的几根管材可立即用土回填夯实,即可避免上述情况的发生。

四、环境因素

1、交叉作业引起的事故:设置在消防、阀门井内的三通,法兰盘等,管件粘接完毕后需与其它行业交叉作业,如钢管道的电气焊接,砌井工人砌井时不注意保护,砖砸脚踏等情况有时也使粘接好的塑料管道受到伤害。

2、特殊条件下的粘接:根据中国工程建设标准化协会标准《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程给水规程》规定:“粘接接头不得在雨中或水中施工,不宜在5℃以下操作。”粘接剂粘接质量受其温度的影响,操作低于5℃,其剪切强度无疑会受到影响,如果在雨中或水中粘接,粘接表面上的水气不易擦干净,因为工程紧急必须粘接或抢修,可在保护伞下操作,粘接前最好用电吹风或明火轻轻烤干管材、管件上的水气,粘接后的管材、管件如在沟槽内被雨水淹没通风不便,还需适当考虑延长其固化养护的时间。

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PE管的健康环保性能

随着生活水平的不断提高,健康环保理念深入人心,PP管、PE管因其原料的独特性,在化工、建筑工业领域中成为绿色管道的代表。尤其是在禁止镀锌管作为饮用水输送管之后,PP管、PE管得到了长足发展。环保经济型绿色管材已经是管道技术发展的必然趋势。

绿色管材PP管、PE管应从材质选择,生产工艺,加工过程,管道施工以及验收全程监测。原材料应有材质说明,成品因符合相应的国家标准,安装需要专业人员进行施工。确保管线的完整性。绿色管材,无毒环保,不结垢不生菌,无二次污染,保证用户在使用过程中的健康问题。同时经久耐用,绿色管材,在使用年限上优于其他材质,避免经常更换管线以及废旧管道对环境造成的污染。绿色管材,在更换管道之后,对于更换后的废旧管道,可以二次加工,回收利用,处理方式无污染。循环利用,符合可持续发展的经济政策,是未来管道行业发展的趋势。

聚乙烯是半结晶热塑性材料。它们的化学结构、分子量和其他性能很大程度上均依赖于使用的聚合方法。聚合方法决定了支链的类型和支链度,结晶度取决于聚合物的化学结构和加工条件。

聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的,耐热老化性差。聚乙烯的品质因品种而异,主要取决于分子结构和密度。采用不同的生产方法可得不同密度(0.91~0.96g/m)的产物。聚乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法(见塑料加工)加工。用途十分广泛,主要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等,并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。

随着石油化工业的发展,聚乙烯生产得到迅速发展,产量约占塑料总产量的1/4。1983年世界聚乙烯总生产能力为24.65Mt,在建装置能力为3.16Mt。近年来在核物理、天体物理、反应堆运行中运用聚乙烯作为慢化剂来测量中子。对核物理的研究作出了自己的贡献。

聚乙烯(PE)塑料一种,我们常常提的方便袋就是聚乙烯(PE),聚乙烯是结构最简单的高分子,也是应用最广泛的高分子材料。它是由重复的-CH2-单元连接而成的。聚乙烯是通过乙烯(CH2=CH2)的加成聚合而成的。聚乙烯的性能取决于它的聚合方式。在中等压力(15-30大气压)有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的,且分子链很长,分子量高达几十万。

如果是在高压力(100-300MPa),高温(190-210℃),过氧化物催化条件下自由基聚合,生产出的则是低密度聚乙烯(LDPE),它是支化结构的。

由于给水管材输送的是饮用水,甚至是直饮水,因而其产品质量合格与否,材质稳定与否,将会直接影响人们的身体健康。镀锌管在其生产工艺中,不可避免地含有锌成分,在使用过程中,镀锌层中的锌分子就会游离在水中,从而在人体内积聚。对人体产生较大的危害。随着科技水平的发展,人民生活水平的提高,用户环保塑料给水管代替镀锌管已经势在必行。

耐化学腐蚀性好:HDPE管道可耐多种化学介质的腐蚀,土壤中存在的化学物质不会对管道造成任何降解作用。聚乙烯是电的绝缘体,因此不会发生腐烂、生锈或电化学腐蚀现象;此外它也不会促进藻类、细菌或真菌生长。

镀锌管应用在建筑物内供水管道上已有近百年的历史,其良好的强度、刚度和抗冲击能力,一定的耐温、耐压能力,适中的价格,原材料易于获取且易于加工,因而用为一种给水主材广泛地应用地工农业及建筑内部各供水管道及消防管道,但由于镀锌管因其管材自身的缺陷,在使用中易产生腐蚀、生锈、结垢、泄漏及堵塞等弊病从而对水质造成严重的二次污染,微观表现为水样大肠杆菌及细菌总数严重超标,宏观上表现为“黄水”、“黑水”、“红水”等现象,水质恶化。

另一方面因锈蚀渗漏破坏了用户的居住及工作环境,干扰正常生活,影响人们的生活质量,并导致水资源的巨大浪费。随着人们居住环境和生活品质的提高,对水的使用提出了更高的要求,迫切要求一种新型的绿色环保和替代产品出现。同时,由于镀锌管要消耗大量的钢材,浪费大量能量,不利于国家以塑代钢的环保政策,为此进入九十年代,建设部下决心推广塑料及复合材料管材,传统的镀锌钢管将逐步退出历史舞台。


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PE管都有哪些材料制成?

PE管目前中国的市政管材市场,塑料管道正在稳步发展,PE管、PP-R管、UPVC管都占有一席之地,其中PE管强劲的发展势头最为令人瞩目。PE管的使用领域广泛。其中给水管和燃气管是其两个最大的应用市场。
PE树脂,是由单体乙烯聚合而成,由于在聚合时因压力、温度等聚合反应条件不同,可得出不同密度的树脂,因而又有高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯之分。在加工不同类型PE管材时,根据其应用条件的不同,选用树脂牌号的不同,同时对挤出机和模具的要求也有所不同。
国际上把聚乙烯管的材料分为PE32、PE40、PE63、PE80、PE100五个等级,而用于燃气管和给水管的材料主要是PE80和PE100。我国对聚乙烯管材专用料没有分级,这使得国内聚乙烯燃气管和给水管生产厂家选择原材料比较困难,也给聚乙烯管材的使用带来了不小的隐患。
因此国家标准局在GB/T13663-2000新标准中作了大量的修订,规定了给水管的不同级别PE80和PE100对应不同的压力强度,并且去掉旧标准中的拉伸强度性能,而增加了断裂伸长率(大于350%),即强调基本韧性。
PE给水管
给水用PE管材是传统的钢铁管材、聚氯文字乙烯饮用水管的换代产品。
给水管必须承受一定的压力,通常要选用分子量大、机械性能较好的PE树脂,如HDPE树脂。LDPE树脂的拉伸强度低,耐压差,刚性差,成型加工时尺寸稳定性差,并且连接困难,不适宜作为给水压力管的材料。但由于其卫生指标较高,LDPE特别是LLDPE树脂已成为生产饮用水管的常用材料。LDPE、LLDPE 树脂的熔融粘度小,流动性好,易加工,因而对其熔体指数的选择范围也较宽,通常MI在0.3-3g/10min之间。
性能特性
一种好的管道,不仅应具有良好的经济性,而且应具备接口稳定可靠、材料抗冲击、抗开裂、耐老化、耐腐蚀等一系列优点,同传统管材相比,HDPE管道系统具有以下一系列优点:
⑴连接可靠:聚乙烯管道系统之间采用电热熔方式连接,接头的强度高于管道本体强度。
⑵低温抗冲击性好:聚乙烯的低温脆化温度极低,可在-60-60℃温度范围内安全使用。冬季施工时,因材料抗冲击性好,不会发生管子脆裂。
⑶抗应力开裂性好:HDPE具有低的缺口敏感性、高的剪切强度和优异的抗刮痕能力,耐环境应力开裂性能也非常突出。
⑷耐化学腐蚀性好:HDPE管道可耐多种化学介质的腐蚀,土壤中存在的化学物质不会对管道造成任何降解作用。聚乙烯是电的绝缘体,因此不会发生腐烂、生锈或电化学腐蚀现象;此外它也不会促进藻类、细菌或真菌生长。
⑸耐老化,使用寿命长:含有2-2.5%的均匀分布的碳黑的聚乙烯管道能够在室外露天存放或使用50年,不会因遭受紫外线辐射而损害。
⑹耐磨性好:HDPE管道与钢管的耐磨性对比试验表明,HDPE管道的耐磨性为钢管的4倍。在泥浆输送领域,同钢管相比,HDPE管道具有更好的耐磨性,这意味着HDPE管道具有更长的使用寿命和更好的经济性。
⑺可挠性好: HDPE管道的柔性使得它容易弯曲,工程上可通过改变管道走向的方式绕过障碍物,在许多场合,管道的柔性能够减少管件用量并降低安装费用。
⑻水流阻力小:HDPE管道具有光滑的内表面,其曼宁系数为0.009。光滑的表现和非粘附特性保证HDPE管道具有较传统管材更高的输送能力,同时也降低了管路的压力损失和输水能耗。
⑼搬运方便:HDPE管道比混凝土管道、镀锌管和钢管更轻,它容易搬运和安装,更低的人力和设备需求,意味着工程的安装费用的大大降低。
⑽多种全新的施工方式:HDPE管道具有多种施工技术,除了可以采用传统的开挖方式进行施工外,还可以采用多种全新的非开挖技术如顶管、定向钻孔、衬管、裂管等方式进行施工,这对于一些不允许开挖的场所,是唯一的选择,因此HDPE管道应用领域更为广泛。
1、柔软性:由于PE-RT较为柔软。故施工时不需要特殊的工具,因此施工成本相对较低. 2、导热性:用于地板采暖的管材需要有好的导热性。PE-RT的导热性能较好,其导热系数为PP-R、PP-B管材的两倍。非常适合地板采暖使用。 3. 耐高温性:PE-RT耐高温可达到90℃,而PEX只能达到65℃。 4、低温耐热冲击性:PE–RT的耐低温冲击性能比较好。冬季施工时管材不易受到冲击而破裂,增加了施工安排的灵活性。 5、环保性:PE-RT及PP-R可以回收利用,不污染环境。而PEX不能回收会产生二次污染; 6、加工性能稳定性:PEX存在控制交联度和交联均匀度等问题,加工复杂且加工直接影响管材性能。而PE-RT、和PP-R加工简便,管材性能基本上由原料来决定,性能比较稳定。PE-RT是Polyethylene Raised Temperature的简称,它是由乙烯单体和1-辛烯单体共聚而成的,是专门为采暖系统而设计的中密度乙烯-辛烯共聚物,其具有分子量分布狭窄, 辛烯均匀分布在聚合物主链上的特殊分子结构,它既保留PE原有的卫生性能及加工性能等优点, 又强化了高温耐久性的一种新型管材专用料。用该原料生产的管材主要应用于建筑内的热水/采暖管领域,其耐久性能与建筑物的寿命相同,最低可达50年,同时也具有良好的回收性,附加值极高。
产品特点:
■ 良好的卫生性能:PE管加工时不添加重金属盐稳定剂,材质无毒性,无结垢层,不滋生细菌,很好地解决了城市饮用水的二次污染。
■ 卓越的耐腐蚀性能:除少数强氧化剂外,可耐多种化学介质的侵蚀;无电化学腐蚀。
■ 长久的使用寿命:在额定温度、压力状况下,PE管道可安全使用50年以上。
■ 较好的耐冲击性:PE管韧性好,耐冲击强度高,重物直接压过管道,不会导致管道破烈。
■ 可靠的连接性能:PE管热熔或电熔接口的强度高于管材本体,接缝不会由于土壤移动或活载荷的作用断开。
■ 良好的施工性能:管道质轻,焊接工艺简单,施工方便,工程综合造价低。
管道的连接:
■ 电热熔接性:采用专用电热熔焊机将直管与直管、直管与管件连接起来。一般多用于160mm以下管。
■ 热熔对接连接:采用专用的对接焊机管道连接起来,一般多用于160mm以上管。
■ 钢塑连接:可采用法兰、螺纹丝扣等方法连接。
■ 为方便施工和保证施工质量、还应准备相应的工具。
如:旋转切刀一切割管材;旋转刮刀–刮除管子表面的氧化皮;爬壁刮刀–刮除大口径管子表面的化皮;断气工具–实现断气现场操作。
连接步骤:
1.夹紧且清洁端口
2.调整且磨平端口
3.端口对直
4.施压熔接
5.卸压冷却
应用领域:
■ 城市自来水管网系统。
■ 城乡饮用水管道。
■ 化工、化纤、食品、林业、印染、制药、轻工、造纸、冶金等工业的料液输送管道。
■ 农用灌溉管道。
■ 邮电通讯线路、电力电线保护套管。
■ 矿山砂浆输送管道。
■ 邮电通讯线路、电力电线保护套管。
PE管的特性:
【主要特性】
HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色,在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀,例如腐蚀性氧化剂(浓硝酸),芳香烃(二甲苯)和卤化烃(四氯化碳)。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性,可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能,特别是绝缘介电强度高,使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性,在常温甚至在-40F低温度下均如此。各种等级HDPE的独有特性是四种基本变量的适当结合:密度、分子量、分子量分布和添加剂。不同的催化剂被用于生产定制特殊性能聚合物。这些变量相结合生产出不同用途的HDPE品级;在性能上达到最佳的平衡。
【密度】
这是决定HDPE特性的主要变量,虽然被提到的4种变量确实起到相互影响作用。乙烯是聚乙烯主要原料,少数的其它共聚单体,如1一丁烯、l一己烯或1一辛烯,也经常用于改进聚合物性能,对HDPE,以上少数单体的含量一般不超过1%-2%。共聚单体的加入轻微地减小了聚合物的结晶度。这种改变一般由密度来衡量,密度与结晶率呈线性关系。美国一般分类按ASTM D1248规定, HDPE的密度在 0.940g/。C以上;中密度聚乙烯(MDPE)密度范围0.926~0.940g/CC。其它分类法有时把MDPE归类于HDPE或LLDPE。均聚物具有最高密度、最大的刚度,良好的防渗透性和最高的熔点,但一般具有很差抗环境应力开裂(ESCR)。ESCR是PE抗由机械或化学应力所引起的开裂性的能力。更高的密度一般改进了机械强度性,例如拉伸强度、刚度和硬度;热性能如软化点温度和热变形温度;防渗透性,如透气性或水蒸气透过性。较低的密度改进其冲击强度和E-SCR。聚合物密度主要是受共聚单体加入的影响,但较少程度也受分子量影响。高分子量百分数使密度略有降低。例如,在一个较宽分子量范围内均聚物具有不同的密度。
【生产和催化剂】
PE最通常的生产方法是通过淤浆或气相加工法,也有少数用溶液相加工生产。所有这些加工过程都是由乙烯单体、a-烯烃单体、催化剂体系(可能是不止一种化合物)和各种类型的烃类稀释剂参与的放热反应。氢气和一些催化剂用来控制分子量。淤浆反应器一般为搅拌釜或是一种更常用的大型环形反应器,在其中料浆可以循环搅拌。当乙烯和共聚单体(根据需要)和催化剂一接触,就会形成聚乙烯颗粒。除去稀释剂后,聚乙烯颗粒或粉粒被干燥并按剂量加入添加剂,就生产出粒料。带有双螺杆挤出机的大型反应器的现代化生产线,可每小时生产 PE40000磅以上。新的催化剂的开发为改进新等级HDPE的性能作出贡献。两种最常用的催化剂种类是菲利浦的铬氧化物为基础的催化剂和钛化合物一烷基铝催化剂。菲利浦型催化剂生产的HDPE有 中宽度分子量分布;钛一烷基铝催化剂生产的分子量分布窄。用复式反应器生产窄MDW的聚合物所用催化剂也可用 于生产宽MDW品级。举例来说,生产显著不同分子量产品的两个串联反应器可以生产出双峰分子量聚合物,这种聚合物具有全宽域的分子量分布。 PE管件
【分子量】
较高的分子量导致较高的聚合物粘度,不过粘度也与测试所用的温度和剪切速率有关。用流变或分子量测量对材料的分子量进行表征。HDPE的品级一般具有的分子量范围是40 000~300 000,重均分子量大致与熔融指数范围相对应,即从100~ 0. 029/10min。通常地,更高的MW(更低的熔融指数MI)增强了熔体强度、更好韧性和ESCR,但是更高MW使加工
过程更难或且需要更高的压力或温度。
分子量分布(MWD):PE的WD根据使用的催化剂和加工过程而有从窄到宽的不同。
最常用的MWD测量指数是不匀度指数(HI),它等于重均分子量(MW)除以数均分子量(Mn)。所有HDPE品级的这个指数范围是4—30。窄MWD 提供了在模塑过程中的低翘曲性和高冲击性。中到宽MWD提供了对多数挤塑过程的可加工性。宽MWD也可改进熔体强度和抗蠕变性。
【添加剂】
抗氧剂的加入可防止聚合物在加工过程中降解,并防止制成品在使用中氧化。抗静电添加剂用于许多包装品级以减少瓶子或包装物对灰尘和污物的粘附。特定的用途需要特殊的添加剂配方,例如与电线、电缆用途相关的铜抑制剂。优良的耐气候性和抗紫外线(或日光)可通过添加抗UV添加剂。没有添加抗紫外线或炭黑的 PE,建议不要持续在户外使用。高等级的炭黑颜料提供了优良的抗UV性并可经常在户外应用,如电线、电缆、槽池村层或管子。
【加工方法】
PE可用很宽的不同加工法制造。以乙烯为主要原料,丙烯、1-丁烯、己烯为共聚体,在催化剂的作用下,采用淤浆聚合或气相聚合工艺,所得到的聚合物经闪蒸、分离、干燥、造粒等工序,获得颗粒均匀的成品。包括诸如片材挤塑、薄膜挤出、管材或型材挤塑,吹塑、注塑和滚塑。
▲挤塑:用于挤塑生产的品级一般具有小于1的熔体指数和中宽到宽的MWD。在加工过程中,低的MI可获得适宜的熔体强度。更宽MWD品级更适于挤塑,因为它们具有更高的生产速度,较低的模口压力而且熔体断裂趋势减少。
PE有许多挤塑用途,如电线、电缆、软管、管材和型材。管材应用范围从用于天然气小截面黄管到48in直径用于工业和城市管道的厚壁黑管。大直径中空壁管用作混凝土制成的雨水排水管和其它下水道管线的替代物增长迅速。
板材和热成型:许多大型野餐型冷藏箱的热成型衬里是由PE制成的,具有韧性、重量轻和耐用性。其它片材和热成型产品包括挡泥板、槽罐衬里、盘盆防护罩、运输箱和罐。一种大量的增长迅速的片材应用是地膜或池底村里,这是基于MDPE具有韧性、耐化学性和不渗透性。
▲吹塑:在美国销售的 HDPE1/3以上用于吹塑用途。这些范围从装漂白剂、机油、洗涤剂、牛奶和蒸馏水的瓶子到大型冰箱、汽车燃料箱和筒罐。吹塑品级的特性指标,如熔体强度、ES-CR和韧性,与用于片材和热成型应用级相似,故相似品级可以采用。
注射-吹塑通常用于制造更小的容器(小于16oz),用于包装药品、洗发液和化妆品。这种加工过程的一个优点是生产瓶子自动去边角,不需象一般吹塑加工那样的后期修整步骤。尽管有某些窄MWD品级用于改进表面光洁度,一般使用中宽到宽MWD品级。
▲注塑:HDPE有数不清的应用,范围从可重复使用的薄壁饮料杯到5-gsl罐,消费国内生产的HDPE的1/5。注塑品级一般熔体指数5~10,有具有韧性较低流动性品级和具有可加工性的较高流动性品级。用途包括日用品和食品薄壁包装物;有韧性、耐用的食品和涂料罐;高抗环境应力开裂应用,如小型发动机燃料箱和90-gal垃圾罐。
▲滚塑:采用这种加工法的材料一般被粉碎成粉末料,使其在热循环中熔融并流动。滚塑使用两类PE:通用和可交联类。通用级MDPE/HDPE通常的密度范围从 0.935到 0.945g/CC,具有窄MWD,使产品具有高冲击性和最小的翘曲,其熔体指数范围一般为3—8。更高MI品级通常不适用,因为它们不具备滚塑制品希望的冲击性和抗环境应力开裂性。
高性能滚塑应用系利用其化学可交联品级的独特性能。这些品级在模塑周期的第一段,流动性好,而后交联以形成其卓越的抗环境应力开裂性、韧性。耐磨性和耐气候性。可交联PE唯一适用于大型容器,范围从500-gal运输各种化学品储罐到20,000-gal农用储箱。
▲薄膜:PE薄膜加工一般用普通吹膜加工或平挤加工法。大多数PE用于薄膜,通用低密度PE(LDPE)或线性低密PE(LLDPE)都可用。HDPE薄膜级一般用于要求优越的拉伸性和极好的防渗性的地方。例如,HDPE膜常用于商品袋、杂货袋和食物包装。
【产品性能】
高密度聚乙烯为无毒、无味、无臭的白色颗粒,熔点约为130℃,相对密度为0.941~0.960。它具有良好的耐热性和耐寒性,化学稳定性好,还具有较高的刚性和韧性,机械强度好。介电性能,耐环境应力开裂性亦较好。
【包装与储运】
贮存时应远离火源,隔热,仓库内应保持干燥、整洁,严禁混入任何杂质,严禁日晒、雨淋。运输应贮放在清洁、干燥有顶棚的车厢或船舱内,不得有铁钉等尖锐物。严禁与易燃的芳香烃、卤代烃等有机溶剂混运。
【回收利用】
HDPE是塑料回收市场增长最快的一部分。这主要因为其易再加工,有最小限度的降解特性和其在包装用途的大量应用。主要的回收利用是将 25%的回收材料,例如后消费回收物(PCR),与纯HDPE经再加工后用于制造不与食物接触的瓶子。

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硬质PVC管材配方与工艺设计原则

一、选材与配方设计

硬质PVC管材的配方设计主要有3个方面的工作:确定稳定剂系统、润滑剂配合设计和加工改性剂的选用。

(1)稳定剂系统的确定及用量。

铅盐稳定剂是这几种稳定剂中最经济的稳定剂体系,成型加工也最容易,它的热稳定剂和润滑性都比有机锡和金属皂类稳定剂好,但有毒性。选择何种稳定剂体系的依据是生产成本好和是否有法律法规限制和安全卫生方面的要求。

稳定剂的用量主要是根据加工方式确定。如用双螺杆挤出机挤出时,PVC树脂受热过程较短,稳定剂用量比单螺杆挤出机挤出时要少。考虑稳定剂用量时还要留有充分余地,否则当加工温度选择不当、温度失控会因稳定剂量不足而发生PVC分解。

(2)外润滑剂与稳定剂的匹配设计。

①根据稳定剂选择与之匹配的外润滑剂

a、有机锡稳定剂。有机锡稳定剂与PVC树脂有较好的相容性,有严重的粘附金属壁的倾向,与之匹配的最便宜的外润滑剂是以石蜡为主的石蜡-硬脂酸钙体系。

b、铅盐稳定剂。铅盐稳定剂与PVC树脂相容性差,仅附在PVC粒子表面,阻碍了PVC粒子间的融合,通常采用硬脂酸铅-硬脂酸钙外润滑剂与之匹配。

②外润滑剂的用量。如果调整外润滑剂用量仍不能满足物料加工的要求,则可以考虑添加少量的内润滑剂。

当使用抗冲击增韧改性剂时,由于熔体粘度大,粘附到金属表面的可能性就大,往往需要增加外润滑剂的用量;用同一种设备挤出的薄壁管比同一规格厚壁管所需的外润滑剂要多。当加工温度高时,熔体粘附金属表面的倾向大,所加入的外润滑剂就多。

(3)加工改性剂的选用。

目前用于硬质PVC管材的较好的加工改性剂是聚丙烯酸酯类(简称ACR)。ACR作为加工改性剂主要功能是促进树脂熔融、改善熔体流变性能。

(4)填充剂。

选择适当的填充剂和填充量,能使硬质PVC管材获得较高的冲击强度和撕裂强度,并能降低成本。

(5)着色剂。

硬质PVC管材常用的着色剂是颜料,主要品种有:

①钛白粉。钛白粉即二氧化钛,在阳光下非常稳定,不溶于稀硫酸,耐热性好,着色遮盖力强,是白色颜料中最优良的品种。

②炭黑。炭黑可单独作为着色剂,也可配合其他着色剂调制成灰色或咖啡色。

③酞菁蓝。酞菁蓝是一种有机颜料,无迁移性,遮盖力强。

二、工艺设定原则

(1)混合工艺

在高速混合时,助剂渗入PVC树脂的空隙,使助剂在树脂中均匀分散,考虑到温度在100℃以上有利于物料中水蒸气蒸出,所以一般热混机的温度设定在100~120℃。为了助剂充分地与PVC微粒接触,减少填充剂对助剂的吸附作用,应该在加入PVC树脂后即启动热混机,再按如下顺序投料:稳定剂、各种加工助剂、色料、填充剂。在实际生产中,大都是将原辅料全都投入后再启动热混机。

热混机放出的混合料温度很高,需立即进行冷却,若散热不及时会引起物料分解和助剂挥发。冷混一般控制在料温400℃左右时出料。

(2)挤出成型工艺

挤出机螺杆分3个区段:加料段(送料段)、熔化段(压缩段)、计量段(均化段),这三段相应的对物料组成了3个功能区:固体输送区、物料塑化区、熔体输送区。

固体输送区的料筒温度一般控制在100~140℃。若加料温度过低,使固体输送区延长,减少了塑化区和熔体输送区的长度,会引起塑化不良,影响产品质量。

物料塑化区的温度控制在170~190℃。控制该段的真空度是一个重要的工艺指标,若真空度较低,会影响排气效果,导致管材中存有气泡,严重降低了管材的力学性能。为了使物料内部的气体容易溢出,应控制物料在该段塑化程度不能过高,同时还要经常清理排气管路以免阻塞。料筒真空度一般为0.08MPa~0.09MPa。

熔体出送区的温度应略低一些,一般为160~180℃。在该段提高螺杆转速、减小机头阻力及在塑化区提高压力都有利于输送速率的提高,对于PVC这样的热敏塑料,不应在此段停留时间过长,螺杆转速一般为20~30r/min。

机头是挤出制品成型的重要部件,它的作用是产生较高的熔体压力并使熔体成型为所需的形状。各部分工艺参数分别为:口模连接器温度165℃,口模温度170℃、165℃、180℃、190℃。

(3)定型工艺

从机头口模挤出来的管状物要经过冷却,使它变硬而定型。定型一般用定径套进行外径定型和内径定型两种方式。其中外径定型结构较为简单,操作方便,我国普遍采用。外径定型的定径外套长度一般取其内径的3倍,定径套的内径应略大于(一般不超过2mm)管材外径的名义尺寸。管材的冷却方法有水浸式冷却和喷淋式冷却,较常用的是喷淋式冷却。

真空冷却成型是借助于真空泵将真空槽抽成真空,使管坯外壁吸附在定型套的内壁上而达到冷却定型。真空定型的工艺条件一般为:真空度20.0~53.3kPa,水温15~25℃,真空槽中的水成雾状为最佳。若真空度偏小,导致管外径偏小,小于标准尺寸;反之,若真空度偏大,管径偏大,甚至会出现抽胀现象。若水温过低,定型不完全,且会使管材脆性增大;若水温过高,则会造成冷却不良,致使管材易发生变形。

(4)牵引工艺

牵引装置的作用是给机头挤出的管材提供一定的牵引力和牵引速度,均匀地引出管材,并通过调节牵引速度调节管子的壁厚。牵引速度取决于挤出速度,一般牵引速度比挤出速度快1%~3%。


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PVC-U排水管的性能指标

1、物理性能
比重 1.4g/cm
可燃性 不助燃
不透明度 少于0.1%
维卡软化点 80℃
吸水率(23℃) 0.12(24h)
2、机械性能
拉力强度 52MPa(7.500lb/in2)
压力强度 66MPa(9.600lb/in2)
击冲 5.4J(4ft/lb)
弯曲弹性模数 2.750MPa(4×105lb/in2)
比尔诺硬度 12 —15
3、电气性能
穿透电压 2. 000 V/mil(在10mil厚度)
体积电压 1015Ω
表面电阻 1013至1014Ω
功率电子 0.02(106周)
常数  3.0—3.2(106周)
4、传热
热线性膨胀系数 0.07mm/m ·K
导热率 3.5×10-4cal/s·cm·k
比热 0.25cal/g·k 项 目 标 准 要 求 拉伸屈服强度 ≥40MPa 维卡软化温度 ≥90℃ 扁平试验 无破裂 落锤冲击试验 ≤10% 外观 内外壁光滑、平整,不允许有气泡 规格尺寸 外景壁厚 符合GB/T5836.1-2006 同一截面壁厚偏差 ≤14% 纵向回缩率 ≤5% ○专利管件——防漏预埋管接优点
1、防漏槽纹在浇灌楼板时嵌入混凝土,这样就不会形成缝隙,从而避免漏水;
2、防渗弯角形成紧抱管壁的姿势,可以防止因涂抹胶水不均匀造成管内水向外渗漏;
3、防滑钉孔可以使本产品准确固定在预计位置上,不会随施工碰撞而移动,进而保证日后管材安装的美观;
4、防尘盖防止混凝土进入预埋直接内壁,避免给安装管材造成困难,还可以防止杂物进入先安装的管材内造成日后管道堵塞。

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现有PVC管道的四大缺陷

1、强度低易出现断裂、裂缝、开胶等现象。

泵体振动带动和泵体连接的PVC管件长时间的摆动,使得三通接口处出现裂缝,循环液体外泄,当出现突然间的大面积泄漏时循环液喷入电机,造成电机事故;在脱硫循环泵启动时出口压力比正常运行时大几倍,管道由于水击等原因老化的管道很容易出现断裂开胶等事故。造成脱硫设施不能正常运行。

2、不耐高温,出现高温腐蚀。

正常运行时烟气温度在180℃左右,在脱硫塔入口和塔上喷淋层的管道长时间在高温下运行,管道出现了高温变形,再加上碱腐蚀,日积月累管道腐烂。影响脱硫设施正常运行。

3、PVC阀门不易进行开关。

由于管壁结晶等原因,长时间的不动会使得阀门开关不了,稍有不慎就会造成管道破裂。

4、PVC管件易老化。

外露出来的管件在长时间的阳光暴晒下,管件变脆,稍微有力作用在管件上就会出现孔洞。

由于PVC管道的缺陷引起的故障检修人员需要经常对PVC管件进行检修,不仅安全可靠性不高还增加了运行维护费用,并且在检修期间需停止脱硫设施运行,对减排任务有一定的影响。这样经济效益和社会效益都受到影响。

为了选择一种合适材质的管件,现已对循环泵出口压力表PVC弯头进行不锈钢的改造,通过一段时间的试运行,改造部分没有出现过一次故障,大大的提高了运行的可靠性。不锈钢管的性能优于PVC管件,适用于脱硫设施的整体PVC管件的改造。

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PE管和波纹管有什么区别

常见的塑料有两种:一种是聚乙烯薄膜;一种是聚氯乙烯薄膜.用聚乙烯薄膜做成塑料袋是无毒的,可以用来盛装食物,只是强度差些,且不能经受80℃以上的高温,并有一定的透气性,不宜长期用来盛装茶叶、香料等。用聚氯乙烯薄膜做成的塑料袋有毒性,因而不宜与食品直接接触。聚氯乙烯塑料常用于做雨衣、鞋底、床罩、窗帘、桌布、手提包等。

鉴别上述塑料袋的简易方法:

1、触摸法:用手摸起来有润滑感,表面像涂了一层蜡(化学上称为蜡感),这是无毒的聚乙烯薄膜;而聚氯乙烯薄膜摸起来有些发粘。

2、抖动法:用手抖动声音发脆,是无毒的聚乙烯薄膜;用手抖动声音低沉的则为聚氯乙烯薄膜塑料袋。

3、燃烧法:遇火即燃,火焰呈黄色,燃烧时有石蜡状油滴滴落.并有蜡烛燃烧时的气味,是无毒的聚乙烯薄膜;若不易燃烧,离火即熄灭,火焰呈绿色为聚氯乙烯薄膜塑料袋。

4、浸水法:将塑料袋浸入水中,用手将其按压入水后能浮出水面的为无毒的聚乙烯薄膜;沉入水底的为聚氯乙烯薄膜塑料袋。 聚乙烯 英文简称PE,它是乙烯的聚合物,无毒。容易着色,化学稳定性好,耐寒,耐辐射,电绝缘性好。它适合做食品和药物的包装材料,制作食具、医疗器械,还可做电子工业的绝缘材料等。

聚氯乙烯文简称PVC,是氯乙烯的聚合物。它化学稳定性好,耐酸、碱和有些化学药品的侵蚀。它耐潮湿、耐老化、难燃。它使用时温度不能超过60℃,在低温下会变硬。聚氯乙烯分软质塑料和硬质塑料。软质的主要制成薄膜,作包装材料、防雨用品、农用育秧膜等,还能作电缆、电线的绝缘层、人造革制品。硬质的一般制成管材和板材,管材用作水管和输送耐腐蚀性流体管,板材用作各种贮槽的衬里和地板。聚氯乙烯(PVC)树脂是没有毒性的,聚氯乙烯单体则有剧毒,聚氯乙烯制品是否有毒,一要看其在聚合过程中的残留单体是否脱除到一定的要求,二是要看其在加工过程中加入的助剂是否有毒。如PVC食品保鲜膜中的氯乙烯单体如果含量过高,尤其是在微波炉等高温环境下,容易分解出对人体有致癌作用的物质;另外,加工PVC保鲜膜用的增塑剂、稳定剂等如果选择不好,也容易对人体造成一定的危害。

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煤矿井下用PVC管材的特点和特性

材质:聚氯乙烯(PVC-U)

颜色:黑色

特点:

PVC-U材料轻便:PVC-U材料的比重只有铸铁的1/10,运输、安装简易,降低成本。

抗化学性优越:PVC-U具有优良的抗酸碱性能,除接近饱和点强酸碱或强的Oxidisingagentsatmaximun外。

不导电:UPVC材料不能导电,也不受电解,电流的腐蚀,因此无需二次加工。不能燃烧,也不助燃,没有消防顾虑,价格低,使用PVC-U胶水连接实践证明可靠、安全,操作简便,耐用,抗候性优良,也不能被细菌及菌类所腐化。

阻力小,流率高:内壁光滑,流体流动性损耗小,加以污垢不易附着在平滑管壁,保养较为简易,保养费用较低。

特性:

1、煤矿用UPVC管材的优点(与传统材料对比)

(1)质轻、搬运便利

(2)耐腐蚀

(3)化学稳定性强

(4)流体阻力小

(5)耐老化、寿命长

(6)价格低

(7)易于连接,施工方便、安装费用低

2、UPVC煤矿管的优势与其他煤矿用塑料管对比有以下优势:

(1)不仅是物理混合,还有材料的改性与制作结构的创新。

(2)在使用条件相同的情况下,管壁薄、内径大、通过流体多,价格低于其他管材。

(3)不仅防静电,而且阻燃,是一种双抗塑料管。

用途:UPVC煤矿用管可用于煤矿井下供水、排水,抽放瓦斯和排风。抽放瓦斯的管材,要选择至少为0.6MPa压力等级的管材。否则管材会在真空(负压)下被抽瘪。根据有关安全规定,UPVC煤矿用管严禁输送0.1MPa以上压力的任何气体,UPVC煤矿管试压时应用液体试压,不得进行气体试验。

注意事项:

(1)UPVC抗静电管有着诸多优点,但它的缺点是强度要低于钢管,所以在安装和装卸过程中必须防止剧烈碰撞,以防损坏管材、管件或造成隐性裂纹。

(2)UPVC抗静电管材的颜色为黑色,暴露在阳光下时,朝阳面吸收阳光热量,温度会快速升高,背光面温度上升较慢,造成温差应力而使管子弯曲。所以存放时应置于室内,在室外时要采取遮阳措施。

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PVC管的物理特性、特点及辨别方法

PVC管是技术成熟的排水管系列产品,在国内外已获得广泛应用。产品有铸铁管无以比拟的长久寿命,耐腐蚀等优点;在施工上更有重量轻便于搬运安装以及连接简易等特点、广泛应用于民用建筑排水排污,化工排水排污,排雨水等领域。PVC排水管管材、管件符合GB/T 5836.1-2006和GB/T 5836.2-2006的标准要求。

一、PVC管工艺流程

生产流程原料+助剂配制→混合→输送上料→强制喂料→锥形双螺杆挤出机→挤出模具→定径套→喷淋真空定型箱→浸泡冷却水箱→油墨印字机→履带牵引机→抬刀切割机→管材堆放架→成品检测包装

二、PVC管材物理特性

试验项目标准值试验标准

密度 1350-1460Q/HDS001-2003ISO4400-90

维卡软化温度≥80℃

纵向收缩率≤5%

落锤冲击试验20℃ TIR≤10%或0℃ TIR≤5%

扁平试验不破裂

水平试验无破裂、无渗漏

连接密封试验无破裂、无渗漏

遮光性试验不透光

铅、锡、镉、汞液出试验

VCM含量≤1mg/kg

二氯甲烷渍浸试验合格

臭味无不良气味

三、PVC管的性能特点:

1、管材表面硬度和抗拉强度优,管道安全系数高。

2、抗老化性好,正常使用寿命可达50年以上。

3、管道对无机酸、碱、盐类耐腐蚀性能优良,适用于工业污水排放及输送。

4、管道摩阻系数小,水流顺畅,不易堵塞,养护工作量少。

5、材料氧指数高,具有自熄性。

6、管道线膨胀系数小,为0.7mm/m℃,受温度影响变形量小。导热系数和弹性模量小,与铸铁排水管相比抗冰冻性能优良。

7、管材、管件连接可采用粘接,施工方法简单,操作方便,安装工效高。

四、如何辨别PVC管

1、先看表面光洁度,以及百度。

2、拿样品摔,容易摔碎者一般是高钙产品,当然要符合你们的要求价格合适的话是可以的。

3、拿样品用脚踩管材的边,看看是否能裂开,或者裂开后的断裂伸长率。

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PE管热熔机各部件使用注意事项

PE管连接时热熔机各部件注意事项:

1、加热板

加热板最高温度可达250℃,因此必须注意以下各项:

①戴防护手套

②注意操作人员的安全防护,加热板在焊接完成后应放入专用加热板支架

③加热板在运输前应使其冷却,以免着火

④焊接完成后,将加热板放在安全的地方,以免外人意外接触烫伤

⑤提加热板时应抓着把手

⑥身体切勿直接接触加热板

⑦焊接完成后,切忌切断加热板电源

⑧切记勿用手触摸加热板

2、铣刀

①管材(件)铣削前,应确保管件端面清洁无杂物,以免损伤到削刀片

②管材(件)铣削完毕后,待铣刀盘停止转动后,再取下铣刀盘进行存放

③提取铣刀盘时应提着把手

④铣刀盘只有装在焊机架上时才可转动工作

⑤切勿乱调铣刀微动开关

3、液压控制箱

①工作时将液压部件水平牢固安置,慢慢加压测试管子的拖动力,搬运时提两侧手把

②切记不可将液压部件竖直放置,以免发生漏油现象

③在对本部件进行调整时,应遵守本说明相关规定,如说明书

4、机架

①检查待焊件/材,确保其已准确夹装在机架上,以保证焊接质量,加热时,操作人员适当站离焊机

②焊接时,如果活动卡盘与固定卡盘碰在一起时,不要使用焊机总开关停机,仅搬动压力调节杆打开卡盘即可

③在运输机架时,应确保卡具均已靠紧固,以免摔掉落下