工程塑料管道具有比金屬輕、有一定機械強度、優(yōu)良的耐腐蝕性能和加工性能(可機械加工、熱成型和焊接)等特性。
1. PVC(聚氯乙烯)
PVC具有良好的耐腐蝕性能、加工性能、力學性能。在石油化工方面,PVC管主要用于輸送某些腐蝕性流體,不宜用于輸送可燃、劇毒和含有固體顆粒的流體。
PVC有較好的耐溶劑性和化學穩(wěn)定性,耐石油、汽油、丙烷、丁烷等烷烴類的腐蝕和溶解,對一般無機酸、有機酸、堿類和醇類均耐蝕。但氯代烷烴、酮類、醚類、芳烴類等溶劑,對它有很大的溶脹性,強氧化劑可和它起作用。
PVC管材規(guī)格已經(jīng)標準化:8~200mm,另又增加Φ250mm、Φ300mm、Φ350mm、400mm。有帶承插口三通及90°肘形彎頭;帶螺紋的三通及90°彎頭;平口90°彎頭;平口異徑三通;帶凸緣、帶螺紋接管及接管螺母;隔膜閥DN65、DN80;45°角形截止閥DN25、DN30、DN40、DN50。
根據(jù)使用情況,PVC管可分為0.5MPa、0.6MPa、1.0MPa和1.6MPa 四個壓力等級;PVC管適用的溫度范圍為-15~60℃,低于下限溫度使用易開裂,高于上限溫度使用會軟化。
PVC管一般分為輕型管和重型管兩種。硬聚氯乙烯管可用于真空度小于740mmH的管道。常溫下,硬聚氯乙烯管的使用壓力如下:輕型管,≤0.6MPa;重型管,≤1.0MPa。
采用承插粘接連接方式的擠壓成型的硬聚氯乙烯管的使用壓力較高。硬聚氯乙烯的熱變形溫度為73.8℃,它的線脹系數(shù)比較大,約為鋼的7倍,而彈性模量較小。硬聚氯乙烯管的聚氯乙烯單體含量及穩(wěn)定劑中的鉛、鎘等有害物質(zhì)超過標準時對環(huán)境和人身健康有害。
2. PP(聚丙烯)
PP比水輕,熔化溫度為(165±5)℃,推薦使用溫度小于120℃。低溫性能比PVC還差。線脹系數(shù)常溫下比PVC大一倍。熱收縮率比PVC小。導(dǎo)熱性很差(添加石墨可改善導(dǎo)熱性)。短時抗拉強度為30~38MPa,隨溫度升高而下降。彈性模量不到PVC的一半??箾_擊強度不高。伸長率20℃下為12%。長期抗拉強度較低,其蠕變現(xiàn)象比PVC更嚴重,其蠕變極限為16MPa。
PP管具有優(yōu)良的耐化學藥品性。對于有機酸、堿或鹽類溶液(氧化性除外)幾乎溫度高到100℃而無破壞。例如,在100℃以下的濃磷酸、40%硫酸、濃鹽酸及鹽類溶液中均可使用。對于發(fā)煙硫酸、濃硝酸和氯磺酸等強氧化性酸,即使在室溫下也不能使用。對于含有活性氯的次氯酸鹽、過氧化氫以及鉻酸等氧化性介質(zhì),也只能用于低濃度和低溫度的情況。對于羧酸(濃醋酸與丙酸除外)有較好的耐蝕性。酚醛、酮類等介質(zhì)對其無溶脹作用。烷烴特別是鹵代烴則能引起溶脹。溫度在80℃以上時,芳香烴對其有溶解作用。在100℃以下時,乙醇、乙二醇、丙三醇都可使用。
PP有很好的加工性能,它可以機加工、熱成型、焊接和消除應(yīng)力退火處理。PP管一般比PE管更堅硬,有更好的抗高溫性能,常被優(yōu)先選用,如用于地上管道和熱流體輸送。PP比ABS或PVC可提供更好的溶劑阻力,因此排水管主要用PP。PP管的主要標準有ASTMD3311、CSA B181.3、CSA B137.11(CSA為加拿大標準協(xié)會)。
3. UPVC(硬聚氯乙烯)
UPVC是一種以聚氯乙烯為主體的特級增強聚氯乙烯。目前,UPVC塑料制管、管件和塑料制閥門已廣泛使用(表4-18)。
4. ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)
ABS塑料在國內(nèi)防腐領(lǐng)域內(nèi)開始得到應(yīng)用(表4-19)。ABS管標準有 ASTM D3311、ASTM D2680、CAS B181.5、ASTM D1527、ASTM 2282。
5. PE(聚乙烯)
聚乙烯管由高、低壓聚乙烯粒狀料擠壓成型。它具有良好的耐腐蝕、耐溶劑性能,介電性好、吸水性小、無毒、質(zhì)輕,可供輸送腐蝕性液體用,也可用于埋地輸送燃氣。
承受壓力:低壓聚乙烯(HDPE)重型管不超過1MPa,輕型管不超過0.5MPa;高壓聚乙烯(LDPE)重型管不超過0.6MPa,輕型管不超過0.3MPa。使用溫度:-20~60℃。