正确认识和应用PP-B冷热水承压管材- 一个人赶路的日志- 网易博客

正确认识和应用PP-B冷热水承压管材

2010-04-03 12:20:46 阅读13 评论0 字号:

  PP-B是人们早已熟知的聚丙烯嵌段共聚物,它同PP-R一样保留了PP-H的xx、耐腐蚀、高强度的优良特性,但在相同温度条件下,其抗蠕变性能逊于PP-R,而其低温抗冲击性能却优于PP-R。

    在ISO/DIS15874和DIN8077、DIN8078以及我国的国家标准GB/T18742中,PP-H、PP-B、PP-R同被界定为建筑物内冷热水用管材,其正常的{zg}工作温度,都被界定为70℃。它们在110℃、8760小时条件下的试验要求,就是立足于(70℃)这一工作温度下确立的。只是在这同一工作温度下,由于它们的抗蠕变性能的差别,其许用工作压力有所不同。

    国家建设部也早于2001年6~7月间,分别下发了“建科综函(2001)054号”和“关于发布化学建材技术与产品的公告”,均明确无误地倡导共同推广和应用PP-B与PP-R管材。

    但是,为什么人们至今不能大胆地推广和应用PP-B管材?其主要原因如下:

    1. 市场中的强制导向严重阻碍了PP-B管材的发展和应用

    事实上,PP-B管材早于1994年,就由韩国企业引入中国的东北地区推广应用了,原称PP-C(即聚丙烯共聚物)。截止2000年底,它在长江以北的广大地区,在地板式采暖系统、冷热水系统中,均已得到了广泛、成功的应用。但随着国家四大部委先期发文推广应用PP-R管,特别是建筑工程设计部门相继在其所设计的图纸上,几乎千篇一律地规定采用PP-R管材作为采暖和冷热水用管;甚至有些城市和地区不给PP-B办理市场准入手续。这在客观上形成了事实上的“强制导向”,从而在市场上造成了向PP-R管材一面倒的局面。

    2、 许多人至今仍不相信PP-B同PP-R一样,可以同为建筑物内冷热水用承压管。

    其实,我们对ISO/DIS15874国际标准进行仔细分析后已经可以看出,在工作温度为60 ℃的热水管道系统和低温辐射地板采暖系统(即使用类别1、4)的应用中,PP-B管材不仅能满足一定工作压力下的使用要求,而且在一定范围内还占有相当优势。

    请注意,各PP-B或PP-R原料厂家都具有自己不同品牌和不同特性的系列产品,但并不能都用于制造管材。

    例如,韩国LG公司拥有M520、M520G、M530、M910等十几种PP-B系列原料,其熔体指数MI在 45-0.33之间,它们多为注塑、片材、薄膜用料。其中,仅有牌号为M910的一种PP-B,可作为冷热水承压管材专用料。

    再如,北欧化工公司的PP-B原料,我们已经了解到的有如下几种:BA202E、BA212E、BEC5012、BC50XMOD、BEC6012-7032等等,其中没有任何一种可作为冷热水承压管材专用料。

    特别值得注意的是,在PP原料方面具有{jd1}xx的北欧化工公司,近年向中国市场推出的 BA202E、BA212E 二种牌号的PP-B,是用于承受外压的埋地排水管道专用料!该公司在其 PP-B管材原料性能表中,一直明确无误地将此PP-B原料推荐应用于“非承压管材和管件、薄壁波纹管材”。众所周知,埋地排水管要求有足够的抗外压能力(抗变形能力)。而承受外压的抗变形能力的大小,取决于管材的环刚度SR,环刚度SR值愈大,抗外压变形能力愈强。其环刚度为:

    SR=E×I/r3

    可见,除管材的结构因素惯性矩I和半径r3 外,SR与管材原料的弯曲弹性模量E成正比。

    因此,埋地排水管道专用料必须具有较高的弯曲弹性模量E,而对其在管内压力作用下管壁中的环应力值不做要求。反之,对于承受内压的管材专用料,则首先要求其管壁具有较高的环应力值,而对其弹性模量E不做严格要求。

    北欧化工公司已确认,该公司对上述二种用于承受外压埋地排水管的PP-B管材专用料,根本不做 8760 小时的长期抗静液压热稳定性试验。

    因此,在选择PP-B或PP-R原料时,我们不仅要分清那些是管材专用料,还必须要进一步分清哪些是承受内压或哪些是承受外压的管材专用料。

    多年来,国内许多业内人士一直把上述北欧化工公司二种牌号的PP-B排水管道专用料,误认为是承受内压的冷热水管材专用料。同时将北欧化工公司对其PP-B 产品性能客观真实的描述,误认为是对于承受内压的PP-B管材专用料在实际应用中的界定和评价。从而认为,北欧化工公司如此高水平的PP-B产品,尚且只能用于无内压或排水管道上,更何况其它厂家的PP-B产品?!在对PP承压管材专用料国家标准缺乏了解或正确认识的条件下,北欧化工公司的“xx效应”光环,确令许多业内人士长期陷于迷茫和疑虑!甚至成为某些xx机构禁止应用PP-B管材的依据。

    3、 错误理解了ISO/DIS15874国际标准中“4、6、8、10巴”四个设计压力值的涵义

    许多业内人士认为,这四个设计压力值是标准所规范的、{wy}可供选用的设计压力。看到在这仅有的四个设计压力下,热水系统若选用PP-B管材,就只能选择厚壁管,较PP-R管劣势明显,不足为取。因而,认为PP-B不适用作热水管。

    实际上,在ISO/DIS15874中,按这四个设计压力对应做出的{zd0}计算管值SCALC,MAX表,仅是规范了一种应用于设计的“计算方法”,而并非{wy}可供选择的“设计压力值”。在保证许用设计应力“σD”的前提下,设计压力“PD”是要根据实际使用要求来确定的,这是一个设计工作者应有的常识。

    例如:对于集中供热地板式采暖系统中的工作压力,在德国DIN4726 标准中规定,其{zd0}使用工作压力必须“≤3巴”。业内人士都清楚,这是暖通设计的特殊要求。因为,其一,在集中供暖系统中,必须确保不发生“重力失衡”,以保证楼层间均衡采暖;其二,合理、经济地选用管材。

    其实,目前广泛采用的以壁挂式锅炉为热源的单户地板式或散热片式采暖系统中,其工作压力仅在0.1MPa左右,地板式采暖系统中入口热水的温度,仅要求在40℃-60℃之间。在这样的使用压力与使用温度范围内,“S5”管级的PP-B薄壁管材,其抗蠕变性能就已xx可满足50年使用寿命要求了。如果我们还硬要按上述四个压力中{zd1}的“0.4MPa”去选择厚壁管材,那将会造成多大的浪费?

    我们历来主张,要充分且全面地认识PP-B、PP-R管材特点的互补性。既要看到它们的共同的优良特性,又要看到它们的不同特点,依据实际使用需要,科学、合理地对其选择使用,这样才能使PP-B、PP-R共同得到持续发展,物尽其用。

    4、对PP-B冷热水管材专用料的推荐

    某些国外原材料厂家,明明知道ISO、DIN等国际上通用的标准中,都明文规定了PP-B和PP-R 同为建筑物内冷热水兼用的承压管材专用料。但是,他们在为突出宣传自己的PP-R产品时,却把PP-B列为冷水管或非承压管专用料,回避了对其耐热性能的评价。这种投机主义性的商业宣传,对于加剧“误导”起了推波助澜的作用!

    但我们也应当看到,另外一些国外的原料厂家,对其原料性能所采取的实事求是的态度,对于促使我们对PP-B和PP-R管材的全面认识,起到了良好的作用。其中,韩国LG精油公司所持的实事求是的态度是值得称赞的。即使从2001年中期开始,在PP-B管材受到冷落,处于{zd1}潮的时候,LG精油公司始终坚持按照ISO和DIN等标准,实事求是地宣传他们的PP-B产品。

    凡去过韩国LG精油公司考察过的业内人士,都会对该企业生产设备和质量监控系统的先进程度,留下深刻印象。LG精油公司研究所拥有国际上先进、完善的试验设备,他们的试验室已得到德国一xx机构“TÜV Rheinland”的认可,评定其研究所的试验设备和水平,具备了国际xx试验机构的条件并发给了“证书”。他们已按照国际标准的要求,对其生产的PP-B M910产品,在德国上述xx机构的监督下,通过了“95℃ 2.6MPa 1000小时”和“110℃ 1.4MPa  8760小时”的试验。这是目前在中国市场上{wy}对管材通过上述检测的PP-B冷热水承压管材专用料。我们期待着LG公司能尽早地做出该原料在20℃、70℃、95℃、110℃四个温度下的多点检测的合格资料,为PP-B冷热水用承压管材专用料的应用和发展做出贡献!

    据悉,我国的石化企业也在做这方面的努力,我们更热切地期待着他们的成功!

    本文说明:

    1)上述文稿摘自笔者2002年撰写的《必须迅速走出误区,才能确保新型塑料管材的健康发展》一文;

    2)据悉,韩国LG精油公司于2005年已正式脱离韩国LG集团,更名为韩国GS精油公司,但其承压管材专用料的牌号仍为M910。该公司管理层的人员基本都已撤换,其销售政策和销售渠道都发生了变化。在LG精油时代,其产品的质量控制十分严格,所生产的次品,都严禁进入中国市场。而今,从在中国的原料销售商处了解到,GS精油公司放松了对产品的质量控制,现将其生产的xx料和次品料,都一律以不同的价格销往中国市场,这是一个十分不良的兆头,应引起我们对其产品质量的鉴别,予以足够的xx!

一、引

人们十分xx,PP-B管材是否仍是一种值得推广应用的新型塑料管材?是否是一种已经被替代的甚至是被淘汰的产品?

国际标准“ISO/DIS15874-1999已很明确地确凿无误地回答了这个问题!在此标准中对PP类的管材作了如下规定:

PP-H 丙烯均聚物        (Ⅰ型)

PP-B 丙烯嵌段共聚物    (Ⅱ型)

PP-R 丙烯无规共聚物    (Ⅲ

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型是聚丙烯系列管材专用原料的分类,并非有人所说的{dy}代、第二代、第三代;更不意味着第三代胜于第二代或第二代胜于{dy}代,从而以后者取代前者。它们是各具自己特性的管材系列专用料。         

PP-HPP-BPP-R这一命名,实际上是这三种聚合物英语名称的缩写,其全称分别为:

 

国际标准化组织于1999年制定的〖ISO/DIS 15874〗国际标准,是结合欧洲多年来对塑料管材的使用经验,对冷热水用PP-HPP-BPP-R聚丙烯系列管材、管件及管道系统的性能、测试和应用,都做了进一步的严格规范。

200311正式发布实施的国家标准“GB/T18742-2002系参照这一国际标准制定的,为在我国全面推广应用PP-HPP-BPP-R三新型管材制定了相应的技术规范。

因此,PP-B管材既未被替代,也未被淘汰,它乃是一种具有自身特性的正在被推广应用的新型塑料管材。

 

一、PP-B管材的实际应用概况

经过十几年的实际应用证明,PP-B冷热水承压管材确为一种适用于冷水和低温热水(60)性能优良的好管材。多年来,在饮用水系统、地板采暖系统和空调系统中,都得到了广泛的应用。

目前,据不xx统计,在2004年的一年中,进口和国产的PP-B承压管材专用料总销量已达5万多吨。由于世界石油价格飙升引发的进口塑料原料价格暴涨,给我国产原料提供了难得的发展机遇,据悉,仅北京燕化公司销售的B4240B8010二个牌号的PP-B(用做冷水管专用料)就超过了4万吨!

由于PP-B管材具有较PP-R管材更为良好的低温抗冲击性能和较高的弹性模量E,特别是在冬季施工和应用中,不易因为冲击而碎裂,故而在低温冷水管的应用领域中,更多的选用PP-B管材,这已成为人们的共识,且其用量也愈来愈大。因此,在新型塑料管材的行列中,PP-B压管材已经占有了它应得的一席之地。

但由于种种的原因,PP-B冷热水承压管材的推广和应用,至今却仍受到层层阻碍和非难。因而出现了一些令人费解的种种怪现象。

 

二、 PP-B管材为何要“乔装打扮”进市场?

对于主要用于建筑内的小口径管来说,每年销量达5万多吨的PP-B管材,在国内的销售市场上应该是到处可见的。然而,当前的事实却远非如此。

在塑料管材市场中,映入人们眼帘的几乎是清一色的PP-R,难得见到PP-B。在问及这些几乎一律标识为“PP-R冷水用)”的管材,是用什么原料制作的时候?经销商却几乎一律回答的是:PP-B!如再问:“你们这不是假冒伪劣产品吗?”答曰:“不!这应叫‘假、冒、伪’而不‘劣’!”。

在管材原料市场上,人们会看到原料产品广告牌上的“规格”栏里,醒目地列出各个厂家PP-B原料的商品牌号,如M910(韩国LG)、B8101(中国燕化)、B900F(韩国SK)等等。但在其“品名”栏里,却一律标示为 PP-R”!(见下表1)。  当询问经销商:“这些本来都是PP-B原料,为什么却要标示为PP-R?”答曰:“因为国家不提倡用PP-B,即使说这些原料就是PP-B,好多人也搞不懂,所以就索性把它们都叫着PP-R!”

1:浙江余姚商家报价单

 

 

更有甚者,据悉在2004期间,上海某地区对原用镀锌钢管的自来水系统进行改造,管材厂家都不约而同地以“PP-R(冷水用)”管材参与竞标,实际上其用料大部分甚至全部都是“PP-B”。

如果这些管材真的都以符合国标要求的PP-B冷热水专用料来生产的,那么,既避免了PP-R管材在冬季低温易脆裂的风险,使工程质量得到保证的,又可使工程造价降低。但在工程验收中,却硬要对这些管材的用料进行鉴定,检验其是否是真的PP-R!对于检验出用料是PP-B,不仅不予验收,甚至还要返工索赔。对此,有的厂家万般无奈地苦笑着说:“明明白白生了个好孩子,很能干!但有人说它是二奶养的,硬要我去作‘DNA’亲子鉴定,要追究冒充之罪!这一较真,可把我弄苦了!”

 

笔者并非对PP-B情有独钟,不惜总为PP-B颇费唇舌笔墨。而是因为从PP-B管材的应用与发展

 

所受到的种种非难中折射出的问题,是我社会各界不容忽视的。  

 

三、PP-B管材“不幸遭遇”原因的剖析

20017月国家建设部发布了第27号《关于发布化学建材技术与产品的公告》,其中对PP-BPP-R都同时列入了优选或推荐。此文件的发布对于推动PP-BPP-R管材的应用和发展起了很大作用。

但令人奇怪的是,2004年国家建设部再次发布的《建设部推广和限制禁止使用技术》公告中,PP-B管材却没了踪影!国家标准给予肯定的,政府文件却给予否定了,出现了国家政府文件同国家产品标准相悖的局面!

如果PP-B管材经过使用验证性能不良,问题多多,不宜采用,即使对它禁止使用,也无可厚非。但恰恰相反的是,即使不谈在低温热水地板采暖系统中的广泛应用,仅就PP-B用于饮用水系统的优势而言,其使用性能胜于其他管材,众口皆碑。在这一应用领域里,它确有着很强的生命力!既然在国际标准和国家标准中都有其一席之地,且在实际应用中又被证明是十分优异的管材,为什么却被剥夺了生存的权利?或许有人会说,在新发布的“公告”中虽未“推广”,但也并未“限制禁止”。但在我们这个几十年来一直习惯于跟随政令走的国家里,公开的文件中不“推广”了,那就实同“发配”!这种惯常的文字狱,早已是不言而喻的。

加之近几年来,PP-B管材在某些有影响的地区,不知根据什么规定,一直不给予备案,得不到市场准入?

据悉,对于在国家xx文件中消失踪迹以及不准进入市场的原因,有一种“打分制”的解释。有人认为:“不论国际标准还是国家标准,在标准中规定的仅仅是个“及格线”,是60分!不是在标准中规定的都能用。现在具备70分、75分、80分的产品有很多,我们要推广应用高分的!” 我们不仅要问,打分分级的依据是什么?按什么标准给一个产品打70分?80分?

显然,凡有设计工程经历的人都不会认可这种“打分制”。因为一个产品的性能,在某一种场合条件下应用,比较其“适用性”,产品A胜于产品B;但在另一种应用场合条件下,其“适用性”有可能B胜于A。譬如一个芭蕾舞演员,在舞蹈队中出类拔萃,而到举重队中却不顶用;而即使是一个举重世界{gj},到芭蕾舞蹈队中,却无法作为。这个道理是显而易见的。

在设计应用中,要根据工程的实际需要,选择适用的产品。而不是靠行政管理机构发放“准生证”的人,去打分圈点,判定生死。

显然,国家市场管理系统中的政令失调,是造成目前塑料管材应用领域里这种种弊端的重要原因。

在这一形势下,一个颇具有生命力的PP-B管材,被迫转入“地下”,不得不借“PP-R这个合法外衣,“乔装打扮”混入市场,就不难理解了。

试想,金属管材甚至一切金属结构材料何止千千万万种,又如何打分?如何分级?古人说“天生我材必有用”,它们各有各的用处。塑料管材发展至今也仅仅几十种,还少得可怜!还有待科技人员去不断开发。我们应放权给工程设计人员,倡导用科学的设计理念,充分利用现有资源,发挥各种新型塑料管材的作用,才是推动新型塑料管材发展的正确途径。

 

三、应鼓励设计人员确立“二个{dy}”的设计原则,促进新型塑料管材的应用和发展

    凡作一项工程设计,都要牵涉到原材料的选择,如何合理地选择用材,这就需要遵循一个正确的科学的设计理念。而不能靠行政指令,更不能靠想当然!

    所谓“二个{dy}”的设计原则是:满足安全使用要求,是必须首先要保证的,这即是使用“安全{dy}”的原则;在满足安全使用要求的前提下,选材愈经济、愈适用愈好,这又是“经济适用{dy}”的原则。前者是无条件的,必须保证的,但不是“{wy}”的;后者是有条件的,必须以前者为基础。二者兼备,设计才是xx的。

    这“两个{dy}”的设计原则,是人们历来从事任何一项工程设计选材所要遵循的正确思路。

    在实际生活中,大到一艘数万吨巨轮、一幢摩天大厦、小到一部汽车、一盏灯具,复杂到一驾航天飞机、一条核动力潜艇,简单到一座过路小桥、一条管道系统,我们都要把它们设计制造得既安全可靠耐用,又尽量做到低成本又适用。对此应是无争议的。

    但在实际应用中,人们却往往违背这一正确的设计理念,要么只强调安全储备愈大愈好,不考虑它的经济性和适用性;要么只计较投入成本,不按标准要求,保证它的安全使用寿命。在我们从事的各种管道工程设计、市场营销中,这些问题尤为突出。

  

 

四、  应还给“PP-B冷热水用承压管材一个公道

应该按照国际标准和国家标准的规定,给PP-B冷热水承压管材生产与应用的权利,让“PP-B

名正言顺地进入市场,给工程设计人员和工程应用单位根据工程需要对它进行选择。这样,不仅可杜绝市场上的“冒名顶替”,也可严格限制PP-BPP-R的混用,有利于保证工程质量。

2005年元月5日,北京市建设工程物资协会代表北京市建委,下发了《关于加强冷热水用聚丙烯

管道系统备案管理的通知》,增加了对“PP-B”管材产品的备案,我们为此“鼓与呼”!该“通知”中明确规定了“产品检验依据”为:GB/T18742 2-2002GB/T18742 3-2002国家标准和“PP-B产品备案企业应提供定型检验的抽检报告,此举是非常正确的!凡符合标准要求的,就具备被选用的权利;凡不符合标准要求的,就让它靠边站!这对于杜绝假冒伪劣,对于整顿市场,对于促进PP-B管材产品的健康发展,都是非常有利的。我们期待着尚对PP-B抱有“歧视”态度的其他城市或地区,亦能效仿之,还给“PP-B冷热水用承压管材一个公道!

其实,PP-BPP-R一样,都是质地优异的聚丙烯共聚物冷热水承压管材,都是塑料科学技术发展的新成果。若一定要对其优劣进行评价,不妨可用我国宋朝诗人卢梅坡的一首“梅雪争春”的诗来形象地描绘:                  

                   梅雪争春未肯降,

                   骚人阁笔费评章,

                   梅须逊雪三分白,

                   雪却输梅一段香。

 

PP-BPP-R犹如“梅雪”,互有短长。它们应以共同的优势,互补使用,向其它对手去争夺市场!

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