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PPR热水管和冷水管可以通用吗?

发布时间:
2019年3月22日 09:26
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PPR热水管可以用于输送冷水,但是PPR冷水管不建议输送热水,这是很多人都知道的一个常识。但是,为什么这样去操作,不是所有人都知其原因,甚至有人认为是因为他们的材质不一样而造成的,这就大错特错了!

实际上,所谓的“冷水管”、“热水管”,只要是正规厂家生产的,它们在原材料上完全是相同的,都是PPR原料,即无规共聚聚丙烯,这点毋庸置疑。那么,它们的区别是什么?

“壁厚不同”

然而,输送的是冷水还是热水跟壁厚有什么关系呢?这要先从水管的设计说起。

水管在设计时,需要同时满足水管流量和承压的需求。为了满足不同的流量需求,工程师设计了不同的水管公称外径,于是就有了20mm、25mm、32mm等外径的水管。为了满足不同的承压需求,在相同的公称外径下,就有了不同系列的水管。

在国家标准GB/T 18742.2-2017《冷热水用聚丙烯管道系统.第二部分:管材》中,规定了水管的系列和规格尺寸(以公称外径16mm-32mm为例):

表中,S5、S4、S3.2、S2.5等就是在相同管径下,不同系列的水管,他们的区别就在于公称壁厚不一样。在相同公称外径下,管系列值越小,水管壁厚越大。输送热水的时候,乐橙电子往往要求使用壁厚更厚的管系列,以保证其承压性能。那么问题又来了!

“为啥输送热水壁厚要更厚?”

首先,乐橙电子需要清楚一点,PPR是一种无毒无味的塑料,它并不会随着输送水温的升高而释放出有毒害的物质。但是,作为塑料材质,随着温度升高越来越接近它的软化点时,由它制成的管道系统的承压能力是会减弱的。这可以从国家标准GB/T 18742.1-2017《冷热水用聚丙烯管道系统.第一部分:总则》中的PPR原料预测强度参照曲线看(预测强度参照曲线是科学家通过实验数据绘制,可以理解为PPR原材料的固有的物理性能)。

说明:横坐标为时间,X1单位是小时,X2单位是年;纵坐标为环应力,单位是Mpa;

图中交点,分别是PPR原料在20℃和60℃水温环境下,当破坏时间为50年(约43.8万小时),环应力的数值应不超过10Mpa和5Mpa。这说明了PPR的环应力和水温之间的关系,即水温越高,环应力越小。那么,

“水管实际承压能力跟原料环应力

之间有什么关系?”

乐橙电子可以通过下面这个公式来看:

MOP:最大运行压力; MRS:环应力; SF:设计安全系数; SDR:标准尺寸比;

由公式可以看出,水管的最大运行压力和环应力成正比,在运行一定年限的情况下,当水温变高时,环应力小,最大运行压力也就小。那么,怎样才能,弥补这个不足,提高管道的最大运行压力呢?

乐橙电子还是通过上面的公式来找答案。由于公式中SF是设计安全系数,一般是一个固定值,那么,要使最大运行压力提高,那乐橙电子无非是通过减小SDR的数值,最关键的问题来了!SDR是个什么东西?下面开始划重点了

上面图解及公式显示了SDR、管系数S、外径D、壁厚e之间的关系,SDR实际上就是水管外径和壁厚的标准尺寸比值,也就是说在外径一定的情况下,减小SDR值实际上就是增加水管的壁厚。所以,在输送水温升高,PPR原材料环应力减小时,只有增加水管的壁厚,才能增加水管的承压能力。

由此可以看出,可用于热水的PPR水管相比于只能用于冷水的PPR管,实际上就是水管外径和壁厚的标准尺寸比值,也就是说在外径一定的情况下,减小SDR值实际上就是增加水管的壁厚。所以,在输送水温升高,PPR原材料环应力减小时,只有增加水管的壁厚,才能增加水管的承压能力。

由此可以看出,可用于热水的PPR水管相比于只能用于冷水的PPR管,实际上它的设计标准是更高的,所以用于冷水肯定是没有问题。但是适用于冷水的PPR管如果用于热水,那么它的承压能力一定不足,不能说绝对不可以用,但是使用寿命会大大减小,安全性能也会大打折扣,所以乐橙电子强烈不推荐

值得一提的是,在严谨的国家标准中,其实并没有用“冷水管”和“热水管”这样的字眼去区分水管的使用场合,而是用了“冷热水用聚丙烯管道”这样的称呼,从而避免造成“热水管”只能用于输送热水的误解。这也是为什么在现在的家装中,业主们大多选用可输送热水的PPR管去替代传统意义上的冷水管。为的就是获得更好的安全性能和更长久是使用寿命。