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管道行业的发展现状分析

发布日期: 2012-7-3          浏览次数: 898


     今年来随着中国的发展建筑建材行业也相继飞速发展,就拿管道行业来说新型的管道行业不断的涌下市场,不锈钢波纹管、不锈钢异形管等产品都得到了很好的发展,下面介绍下不锈钢波纹管换热器设计标准介绍及其相关探讨和市场对给水管材料的需求分析。

波纹管换热器设计标准介绍及其相关探讨

    摘要:波纹管换热器是一种高效管壳式换热器,为推广其应用范围,对其进行强度和安全性研究十分必要。介绍了波纹管换热器强度设计的方法和主要内容,对波纹管换热器运行中出现的问题进行归纳总结,通过设计计算实例分析,说明波纹管换热器设计和选用应注意的问题,以供波纹管换热器设计、制造、安全监察和使用部门参考。

    1、概述

    20世纪90年代初,我国开发研制出一种高效换热组件———波纹换热管。波纹换热管是由波纹管和接头两部分组成。

    用波纹管代替光滑直管制成的波纹管换热器,其传热效率可提高2~4倍,这种高效换热器还具有不易结垢、温差应力小等优点。然而,由于波纹管是由薄壁(壁厚为05~10mm)光滑管加工而成,成型后其应力状态复杂化。其管束的强度和刚度都与光滑管有很大差别,致使这种换热器的管束和管板的应力分析困难。由于管束和管板强度问题没有解决,使得这种高效设备的应用范围受到限制,同时也有安全隐患。为使这种高效节能产品能应用于石油、化工等更广泛的工业领域,对波纹管换热器进行强度研究,建立相应的设计标准是非常必要的。

    这项工作于2002年纳入国家锅炉压力容器标准化技术委员会项目,由沈阳化工学院和沈阳市特种设备检测研究院(原沈阳市锅检所)等单位负责起草,将波纹管换热器设计方法列为GB151《管壳式换热器》的附录,并于2004年以名为“奥式体不锈钢波纹管换热器设计标准案例”(以下简称“标准案例”)正式颁布。

    本文对标准案例的主要内容进行了介绍,针对波纹管换热器十几年运行中出现的问题进行总结、归纳分析,并通过设计实例分析,说明波纹管换热器的设计和选用应注意的问题。


新型管道行业的发展现状分析

    近几年来,各种新型给排水管道不断涌向市场,特别是镀锌管的禁用,给新型管道的发展带来了一次千载难逢的好机遇。为此,UPVC、PEX、PP-R等塑料管和铝塑管、钢塑管、铜管、不锈钢管、不锈钢与塑料复合管等等各种新型管道,进一步加大了宣传推广和市场竞争的力度,呈现出一派百家争鸣、百花争艳的纷乱景象。再加上一些伪劣假冒产品的趁机侵入,在管道领域立刻导致一种混乱局面。市场在各种管道之间徘徊不定,犹豫不决。
    
    a.硬聚氯乙烯(UPVC)管:
    
    硬聚氯乙烯管是国内前几年塑料管材的主导产品。但由于UPVC管存在三大问题,一是其连接采用胶水方式,而目前国际上没有人能解决胶水毒性问题;二是UPVC加工时的添加剂中某些成份可能成为水中细菌的营养剂,使残留细菌加速繁殖;三是由于PVC大分子存在大量的单体氯原子,最近理论界对于该管材中是否可能出现游离的氯离子造成新的水质污染提出了大量的疑问。因而该管材会逐步淡出给水领域。因其价格较低,在排水系统中会得到大量使用。
    
    b.聚乙烯(PE)管:
    
    聚乙烯管材分为低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)。聚乙烯管的突出优点是卫生无毒,其柔韧性、抗冲击能力均高于UPVC管。但是,其使用温度较低(低压聚乙烯熔点约为130℃,高压聚乙烯熔点稍高于100℃),故很少用于热水管。此外,聚乙烯还有线胀系数大、易应力开裂、不易染色等不足之处。由于其柔韧性较好,主要应用于供气、农业等领域。
    
    c.三型聚丙烯(PPR)管:
    
    聚丙烯是无色无味无毒材料,具有优良的耐热性能和较高的强度,适用于建筑物室内冷热水供应系统,也广泛适用于采暖系统。其缺点是低温脆性差,线性膨胀系数大,易变形,不适合于建筑物明装管道工程。由于PP-R管的热熔连接安全、可*,目前主要应用于供水系统的暗装管道。
    
    2.金属管材
    
    镀锌钢管禁用前后,铜管、纯不锈钢管等高档金属管材在国内给水领域出现了一定范围的应用。其优点为:强度高、耐腐性好、外观华丽、使用寿命长。但是,其高昂的成本、高档的价位大大限制了其应用范围。
    
    面对这种混乱无序的状态,国家有关部门也急切地想寻求一种镀锌管的替代品,来进一步规范市场。因为工程事故无大小,工程质量事关国计民生。
    
    那么,谁能够异军突起,成为取代镀锌管的主导产品?我们认为主要取决于以下几个方面:
    
    产品质量:能否真正确保使用50年。
    
    产品价格:能否适合中国目前的消费水平。
    
    配套服务:管材的规格、管件的品种能否齐全,产品的售前、售后服务系统能否上档次。

   现在我们对市场上的主要给水管材进行分析:
    
    1.塑料管材
    
    随着高分子材料技术的飞跃发展,塑料管材的开发利用不断深化,近20年来,我国塑料管材的开发研制及生产推广均取得较大成果。现今,已开发出可用于给水管道工程的主要塑料管材有UPVC管、PE管、PEX管、PPR管等。塑料管材的普遍优点为价格低、卫生、耐腐、导热系数小、不结垢、输水性能好。但是,塑料管道有着自身不可克服的缺点,主要表现在:表面硬度低、强度差,施工过程容易被损伤;线膨胀系数大,低温脆性强,耐候性差,适用范围窄;另外,塑料管道抗紫外线照射能力差,长期光照易老化,无法保证工程质量和50年的使用寿命。
    
    3.金属与塑料复合管
    
    由于塑料管材存在方方面面难以克服的内在缺陷,各种金属与塑料的复合管材应运而生,目前市场上有代表性的复合管材包括铝塑复合管、铜塑复合管、碳钢与塑料复合管、不锈钢与塑料复合管等。
    
    a.铝塑复合管:
    
    铝塑复合管是近几年在给水领域较广泛采用的一种新型管材,在复合管材大家族中具有一定的代表性。其优点为:价格较低、卫生耐腐、可弯曲敷设。但在大量使用的近两年,在许多重大工程上连续出现因采用铝塑复合管而造成的管材爆裂、接口漏水等质量事故。致使有些地区已经明文禁止继续采用该管材,国家建设部也有意对铝塑复合管应用方式进行整顿。
    
    铝塑复合管存在的主要问题是:①内层铝合金的焊接,无法实施惰性气体保护,而存在中间层铝合金焊接有氧化物而不到位的问题,无法确保该管材的抗压强度,出现爆裂和渗漏等质量问题也就成了必然。②铝塑复合管由于本身材料性能的限制,无法解决大口径管材的连接问题,影响了该管材的进一步推广使用。③铝塑管无法分类回收,不符合环保要求。
    
    由于其连接方便、管材可远距离敷设无需接头等特点,目前在临时性建筑及家庭装修中仍有使用。
    
    b.铜塑复合管:
    
    由于铜管本身导热系数大,散热快,且铜材表面易氧化形成铜绿等原因,目前市场上出现了一种在铜管表面复合一层塑料的保温性铜塑复合。

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