NFβPP-R纳米碳酸钙改性聚丙烯增强耐热管道系统在集中空调系统中的应用

□文/安少全

天津等沿海地区大城市空气中含酸性的工业废气和汽车尾气多，湿度大，雾气中含盐分高和氯化物高，这些物质会严重腐蚀金属管道，加速破坏金属材质的管道系统，缩短金属管道系统的使用寿命，影响采暖、空调制冷、传热的效果。为此，需采用新型的塑料管道以取代金属管道，达到延长使用周期的目的。

1 气候对金属管道的影响

1）空气中酸性、氧气、污染物等对金属管道的破坏作用。金属腐蚀是材料性能在环境的作用下引起的质变、损坏乃至系统破坏。大气中含有的酸性气体、氧气、污染物及湿度、温度变化等对金属物构成腐蚀。天津地处渤海边，海洋性气候会加速对金属管道的腐蚀与破坏。

2）盐雾气候对金属管道的破坏。盐雾对金属的腐蚀是一种常见的、破坏性较大的大气腐蚀。盐雾是指含有氯化物的大气，它的主要腐蚀成分是海洋中的氯化物盐——氯化钠。氯离子穿透金属表面的氧化层和防护层与内部金属引发电化学反应；同时，氯离子含有一定量的水分子，极易被吸附在金属表面的孔隙、裂缝中，排挤并取代氯化层中的氧，把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物，使钝化态表面变成活泼表面，最终造成对金属管道极坏的不良反应。

3）湿度会加速金属管道的腐蚀。金属物处于环境的相对湿度达到或超过临界湿度（理论值为70%）时，盐将潮解而形成导电性能良好的电解液。由于空气中含水分子量较高，湿度较大，极易在金属表面附着形成一层含盐的水膜，继而形成导电性能良好的电解液，加速了对金属管道的腐蚀与系统的破坏。

4）温度对金属管道的破坏。温度的升高可以提高空气中盐和氯化物的成分，增加形成导电性能良好的电解液，加速金属管道的腐蚀速度。空调在冬季采暖时，其管道介质温度在55℃以上，给金属管道提供了必要的温度条件，加快了金属氧化物的产生，缩短了金属管道系统的使用寿命。

2 目前空调项目中金属管道存在的问题及后果

2.1 问题

1）管道内部受酸碱介质腐蚀，造成管道系统的设计寿命大大缩短。

2）管道内部受介质溶解氧化，缩短使用寿命。

3）现场管道安装接头部位防腐不好造成腐蚀缩短使用寿命。

2.2 后果

1）使用寿命短，每8～10 a就要翻修一次。

2）管道内部长期氧化腐蚀严重，水摩阻系数逐年增大，循环水速度逐年降低，影响制冷、制热效果。

3）管道表面易结露产生冷水，滴落到吊顶影响到装修效果。

4）管内循环水质差，影响机组并缩短使用寿命等。

3 中央空调系统中采用塑料管道优势及现状

3.1 优势

以专利产品的NFβPP-R管为例，把编织玻纤技术应用管道制作中，极大提高了塑料管材的抗拉强度和耐压刚度，使其在各项技术指标上得到进一步提升，尤其适用于中央空调管道系统。

1）抗腐性。NFβPP-R材质管道具有耐酸碱、耐流体介质腐蚀的特性，不会污染中央空调管内水体介质，从而保证介质不会堵塞管路、机组、阀体等部位，确保系统安全、有效地运行。

2）长久性。NFβPP-R耐腐蚀，可长久使用50 a以上。

3）高经济性。NFβPP-R管道系统长期免维护，不需花费管道维护费用。金属管丝扣连接，会腐蚀管道系统，出现渗漏现象，污染吊顶，每年都要花费一定的维修费用，在金属管道使用期间，大概要翻修4次以上，整体工程费用是NFβPP-R的5倍以上。

4）系统的安全性。NFβPP-R不影响介质质量，机组、管路系统可安全运行，保证制冷、供热效果长期处于优良运行状态。金属管道受腐蚀会影响介质质量，内壁不光滑，粗糙度增大，介质比重增大，介质中颗粒状杂质随运行时间长久而越积越多，这些都会严重影响介质的流动速度，继而影响到系统的制冷、制热效果。

5）施工性。NFβPP-R质轻，管材、管件热熔对接，安装方便快捷，施工强度小，可缩短工期,节约施工成本。金属管质重，套丝，焊接工作强度大，安装不方便，工期要求时间长。

6）接口安全性。NFβPP-R管材、管件，热熔对接属分子键连接，安全可靠永不渗漏。

7）系统功能性。NFβPP-R管道系统比金属管道导热系数低200倍，隔热，保温效果好，节能降耗。在外层保温材料的使用上与金属管道相比，要减少约45%的保温材料使用量，从而降低了工程的总体造价。

3.2 集中空调系统中采用塑料管道系统的现状

温、长寿命、尺寸稳定，比金属管道保温、节能、不腐蚀、使用寿命长等优特点。该管道可承受空中对大口径管道强度、刚度与埋藏深层土壤的侧面压力环刚度的要求，突破塑料管道在空调、采暖、供热技术上的难关，实现耐95℃、10 kg、50 a使用要求，满足节能、环保、耐久、经济、以塑代钢的时代要求。

NFβPP-R塑料管道的经济性能优势比较明显，同等规格的NFβPP-R空调专用管道价格比铜管低50%以上，在各种规格综合比较下与镀锌钢管价格相当，但使用寿命长、维修率低，大大降低了后期维修费用的投入，从而更加经济。NFβPP-R取得天津市建设领域“四新”技术推广证书，证书编号为建科技推字[2011]第067号。同时具有天津市建设交通委员会备案的企业应用技术规程，备案号为DBQ29-25-2011。

4 结语

鉴于集中空调系统采用塑料管的优势与高性价比，目前在全国许多地区已开始应用。随着新型产品的研发出现，新型塑料管材将逐步取代金属管，成为采暖管道、集中空调管道的主导产品。

建设领域的给水、排水、煤气、室内供热供暖等管道都是用塑料管道。然而，由于耐热、耐压、使用寿命及强度、刚度、尺寸稳定性、性价比等技术问题，中央空调管始终无法用塑料管道取代金属管，造成能源与资源上的缺失。

NFβPP-R管是提高了耐压强度、耐热温度与韧性的无规共聚聚丙烯，具有耐高温、耐高压且使用寿命长等优点，将βPP－R与无机纳米、玻纤材料增强复合，制成的复合NFβPP-R管道，具有刚性大、强度高、耐高