NFβPP-R納米碳酸鈣改性聚丙烯增強耐熱管道系統在集中空調系統中的應用

□文/安少全

天津等沿海地區大城市空氣中含酸性的工業廢氣和汽車尾氣多，濕度大，霧氣中含鹽分高和氯化物高，這些物質會嚴重腐蝕金屬管道，加速破壞金屬材質的管道系統，縮短金屬管道系統的使用壽命，影響采暖、空調制冷、傳熱的效果。為此，需采用新型的塑料管道以取代金屬管道，達到延長使用周期的目的。

1 氣候對金屬管道的影響

1）空氣中酸性、氧氣、污染物等對金屬管道的破壞作用。金屬腐蝕是材料性能在環境的作用下引起的質變、損壞乃至系統破壞。大氣中含有的酸性氣體、氧氣、污染物及濕度、溫度變化等對金屬物構成腐蝕。天津地處渤海邊，海洋性氣候會加速對金屬管道的腐蝕與破壞。

2）鹽霧氣候對金屬管道的破壞。鹽霧對金屬的腐蝕是一種常見的、破壞性較大的大氣腐蝕。鹽霧是指含有氯化物的大氣，它的主要腐蝕成分是海洋中的氯化物鹽——氯化鈉。氯離子穿透金屬表面的氧化層和防護層與內部金屬引發電化學反應；同時，氯離子含有一定量的水分子，極易被吸附在金屬表面的孔隙、裂縫中，排擠并取代氯化層中的氧，把不溶性的氧化物變成可溶性的氯化物，使鈍化態表面變成活潑表面，最終造成對金屬管道極壞的不良反應。

3）濕度會加速金屬管道的腐蝕。金屬物處于環境的相對濕度達到或超過臨界濕度（理論值為70%）時，鹽將潮解而形成導電性能良好的電解液。由于空氣中含水分子量較高，濕度較大，極易在金屬表面附著形成一層含鹽的水膜，繼而形成導電性能良好的電解液，加速了對金屬管道的腐蝕與系統的破壞。

4）溫度對金屬管道的破壞。溫度的升高可以提高空氣中鹽和氯化物的成分，增加形成導電性能良好的電解液，加速金屬管道的腐蝕速度。空調在冬季采暖時，其管道介質溫度在55℃以上，給金屬管道提供了必要的溫度條件，加快了金屬氧化物的產生，縮短了金屬管道系統的使用壽命。

2 目前空調項目中金屬管道存在的問題及后果

2.1 問題

1）管道內部受酸堿介質腐蝕，造成管道系統的設計壽命大大縮短。

2）管道內部受介質溶解氧化，縮短使用壽命。

3）現場管道安裝接頭部位防腐不好造成腐蝕縮短使用壽命。

2.2 后果

1）使用壽命短，每8～10 a就要翻修一次。

2）管道內部長期氧化腐蝕嚴重，水摩阻系數逐年增大，循環水速度逐年降低，影響制冷、制熱效果。

3）管道表面易結露產生冷水，滴落到吊頂影響到裝修效果。

4）管內循環水質差，影響機組并縮短使用壽命等。

3 中央空調系統中采用塑料管道優勢及現狀

3.1 優勢

以專利產品的NFβPP-R管為例，把編織玻纖技術應用管道制作中，極大提高了塑料管材的抗拉強度和耐壓剛度，使其在各項技術指標上得到進一步提升，尤其適用于中央空調管道系統。

1）抗腐性。NFβPP-R材質管道具有耐酸堿、耐流體介質腐蝕的特性，不會污染中央空調管內水體介質，從而保證介質不會堵塞管路、機組、閥體等部位，確保系統安全、有效地運行。

2）長久性。NFβPP-R耐腐蝕，可長久使用50 a以上。

3）高經濟性。NFβPP-R管道系統長期免維護，不需花費管道維護費用。金屬管絲扣連接，會腐蝕管道系統，出現滲漏現象，污染吊頂，每年都要花費一定的維修費用，在金屬管道使用期間，大概要翻修4次以上，整體工程費用是NFβPP-R的5倍以上。

4）系統的安全性。NFβPP-R不影響介質質量，機組、管路系統可安全運行，保證制冷、供熱效果長期處于優良運行狀態。金屬管道受腐蝕會影響介質質量，內壁不光滑，粗糙度增大，介質比重增大，介質中顆粒狀雜質隨運行時間長久而越積越多，這些都會嚴重影響介質的流動速度，繼而影響到系統的制冷、制熱效果。

5）施工性。NFβPP-R質輕，管材、管件熱熔對接，安裝方便快捷，施工強度小，可縮短工期,節約施工成本。金屬管質重，套絲，焊接工作強度大，安裝不方便，工期要求時間長。

6）接口安全性。NFβPP-R管材、管件，熱熔對接屬分子鍵連接，安全可靠永不滲漏。

7）系統功能性。NFβPP-R管道系統比金屬管道導熱系數低200倍，隔熱，保溫效果好，節能降耗。在外層保溫材料的使用上與金屬管道相比，要減少約45%的保溫材料使用量，從而降低了工程的總體造價。

3.2 集中空調系統中采用塑料管道系統的現狀

溫、長壽命、尺寸穩定，比金屬管道保溫、節能、不腐蝕、使用壽命長等優特點。該管道可承受空中對大口徑管道強度、剛度與埋藏深層土壤的側面壓力環剛度的要求，突破塑料管道在空調、采暖、供熱技術上的難關，實現耐95℃、10 kg、50 a使用要求，滿足節能、環保、耐久、經濟、以塑代鋼的時代要求。

NFβPP-R塑料管道的經濟性能優勢比較明顯，同等規格的NFβPP-R空調專用管道價格比銅管低50%以上，在各種規格綜合比較下與鍍鋅鋼管價格相當，但使用壽命長、維修率低，大大降低了后期維修費用的投入，從而更加經濟。NFβPP-R取得天津市建設領域“四新”技術推廣證書，證書編號為建科技推字[2011]第067號。同時具有天津市建設交通委員會備案的企業應用技術規程，備案號為DBQ29-25-2011。

4 結語

鑒于集中空調系統采用塑料管的優勢與高性價比，目前在全國許多地區已開始應用。隨著新型產品的研發出現，新型塑料管材將逐步取代金屬管，成為采暖管道、集中空調管道的主導產品。

建設領域的給水、排水、煤氣、室內供熱供暖等管道都是用塑料管道。然而，由于耐熱、耐壓、使用壽命及強度、剛度、尺寸穩定性、性價比等技術問題，中央空調管始終無法用塑料管道取代金屬管，造成能源與資源上的缺失。

NFβPP-R管是提高了耐壓強度、耐熱溫度與韌性的無規共聚聚丙烯，具有耐高溫、耐高壓且使用壽命長等優點，將βPP－R與無機納米、玻纖材料增強復合，制成的復合NFβPP-R管道，具有剛性大、強度高、耐高