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摘 要: 给水管道种类繁多,新型管材又层出不穷,本文详细的介绍了给水管道的种类,以及不同种给水管材优缺点分析,便于设计人员在选取给水管材时,注意到各管材的优缺点,选取满足核电设计要求的管材。
关键词:核电厂;给水管材;优缺点分析
一、引言
给水管道种类繁多,新型管材又层出不穷。以建筑给水管道为例,通常设计人员在选取管材时,均需要翻阅很多资料来比较,最终选择一个合适的管材,为了节约设计人员的时间,本文主要针对CPR1000项目的给水系统,通过详细介绍各种给水管道的优缺点,推荐适宜各个系统的管材。
二、给水管材分类及选取
(一)给水管道
核电厂给水管道可以分为生活给水管道和生产给水管道。
下面介绍了一些常用的给水管材:
1.镀锌钢管
镀锌钢管的优点: 镀锌钢管质地坚硬,刚度大;施工经验成熟。總体价格便宜。
镀锌钢管的缺点:易锈蚀;滋生细菌;使用寿命为8–12年,实际使用时间往往更短。
2.不锈钢管
不锈钢管的优点:抗腐蚀性强,寿命长达50年以上;卫生性好;抗冲击性强;接头强度高;热传导率低;节约材料; 施工简单;产品外观漂亮。
不锈钢管的缺点: 加工难度大;价格贵;内壁光滑度不及塑料管。
3.铜管
铜管的优点:卫生、健康;经久耐用、安全可靠;适配性强、安装方便;物有所值、绿色环保;机械性能好,耐压强度高,同时韧性好,延展性也高,具有优良的抗振、抗冲击性能。
铜管的缺点:价格贵;焊接比较麻烦,散热快;内壁光滑度不及塑料管。
4.硬聚氯乙烯管PVC-U
PVC-U管的优点:耐腐蚀性好,抗衰老性强;粘接方便。价格低,产品规格全。;质地坚硬,符合输送纯净饮用水标准。
PVC-U管的缺点:维修麻烦,无韧性;环境温度低于5℃时脆化,高于45℃时软化;长期使用有PVC-U单体和添加剂渗出。
5.聚乙烯管(PE)
PE管的优点: 卫生条件好,PE管无毒,不含重金属添加剂,不结垢,不滋生细菌;柔韧性好,抗冲击强度高,耐强震、扭曲;独特的电熔焊接和热熔对接技术使接口强度高于管材本体,保征了接口的安全可靠。
6.交联聚乙烯管(PEX)
PEX管的优点:卫生条件好;柔韧性好,抗冲击强度高,抗老化;寿命长,适用寿命达50年以上;温度适应范围广;安装维修方便;价格适中。
PEX管的缺点:管材很难重复利用。
7.改性聚丙烯管(PPR)
PPR管的优点:无毒、卫生;使用寿命长。PP-R管在工作温度20℃,使用寿命可达50年。管道连接透漏率极低,;质量轻;耐热性能好;导热性低;弹性模量较小;管道阻力小;管道的可修补性能好。
PPR管的缺点:造价较高; 管材规格少;刚性和抗冲击性能比金属管道差;线膨胀系数较大,明敷或架空敷设所需管道支吊架较多,影响美观;施工设备先进复杂;抗紫外线能力差。PP-R管属于可燃性材料,所以不得用于消防给水系统。
8.聚丁烯管(PB)
PB管的优点:耐磨,耐热,抗冻;无毒无害,耐久性好;重量轻。
PB管的缺点: PB材料属于易燃材料;价格贵;刚性、抗冲击性不足。线性膨胀系数太大,不适于明装;管道本身受外力易产生渗漏,抗紫外线能力差、易老化。
9.铝塑复合管
铝塑复合管优点: 使用年限长,50年;机械性能优越,耐压较高;耐温较高;抗气体的渗透;热膨胀系数低等。
铝塑复合管缺点:铝塑复合管的连接不能用熔接和粘接,必须使用专用的金属管件(国外要求用高强度黄铜镀镍),把铝塑复合管套入管件后径向加压锁住;铝塑复合管不能回收重做;铝塑复合管的直径范围限于较小的范围;铝塑复合管生产的工艺和设备比较复杂;成本高;铝塑复合管由于铝和塑料热膨胀系数不一致,会差生错层脱落现象。
10.孔网钢带聚乙烯塑料复合管
孔网钢带聚乙烯塑料复合管优点: 具有较高的耐压强度和抗蠕变性能;良好的环刚度和抗冲击性;低的线膨胀系数和导热系数。;重量轻、运输及施工方便; 良好的卫生性;内壁光洁,不结垢,水头损失比钢管低30%。
由于CPR1000核电机组的寿期为40年,因此尽量选用管材也需要选用寿命长的管材。
(二)生活给水管道
核电厂生活给水系统为SEP系统,生活给水应满足《生活饮用水水质卫生标准》GB 5749-2006中的规定。SEP系统通过在核电厂厂区形成生活供水管网向核岛、常规岛及厂区各个厂房供水,故将核电厂生活给水管道分为室内生活给水管道和室外生活给水管道。SEP系统的设计压力为0.6MPa。
1.室内生活给水管道
室内给水管道应选用耐腐蚀和安装连接方便可靠,且不易漏水的管材。
核电厂的SEP系统室内部分主要分在核岛、常规岛和BOP厂房内,核岛厂对系统的可靠性要求高,所以推荐选择不锈钢管材,具体可根据核岛管道分级表;而其他的厂房暗敷的管材不得有卡套式或卡环式接口,则可选取PPR,明敷则需考虑管道的抗弯性、强度及经济性,推荐考虑钢塑复合管。
2.室外生活给水管道
核电厂室外生活给水管道主要布置在室外埋地部分和廊道内。埋地管道的管材应具有耐腐蚀性和能承受相应地面荷载的能力。室外直埋生活给水管道选择PE管就可以满足基本要求,也符合经济性。廊道内的管道也多而繁杂,空间狭窄,故要选取检修方便及抗弯性能好的管材,同时还要考虑经济性,廊道内的生活给水管推荐钢塑复合管或孔网钢带聚乙烯塑料复合管。
(三)生产给水管道
核电厂的生产给水系统为SEI系统,SEI系统是为常规岛和BOP厂房供应生产用水。故核电厂生产给水管道分为室内生产给水管道和室外生产给水管道。
关键词:核电厂;给水管材;优缺点分析
一、引言
给水管道种类繁多,新型管材又层出不穷。以建筑给水管道为例,通常设计人员在选取管材时,均需要翻阅很多资料来比较,最终选择一个合适的管材,为了节约设计人员的时间,本文主要针对CPR1000项目的给水系统,通过详细介绍各种给水管道的优缺点,推荐适宜各个系统的管材。
二、给水管材分类及选取
(一)给水管道
核电厂给水管道可以分为生活给水管道和生产给水管道。
下面介绍了一些常用的给水管材:
1.镀锌钢管
镀锌钢管的优点: 镀锌钢管质地坚硬,刚度大;施工经验成熟。總体价格便宜。
镀锌钢管的缺点:易锈蚀;滋生细菌;使用寿命为8–12年,实际使用时间往往更短。
2.不锈钢管
不锈钢管的优点:抗腐蚀性强,寿命长达50年以上;卫生性好;抗冲击性强;接头强度高;热传导率低;节约材料; 施工简单;产品外观漂亮。
不锈钢管的缺点: 加工难度大;价格贵;内壁光滑度不及塑料管。
3.铜管
铜管的优点:卫生、健康;经久耐用、安全可靠;适配性强、安装方便;物有所值、绿色环保;机械性能好,耐压强度高,同时韧性好,延展性也高,具有优良的抗振、抗冲击性能。
铜管的缺点:价格贵;焊接比较麻烦,散热快;内壁光滑度不及塑料管。
4.硬聚氯乙烯管PVC-U
PVC-U管的优点:耐腐蚀性好,抗衰老性强;粘接方便。价格低,产品规格全。;质地坚硬,符合输送纯净饮用水标准。
PVC-U管的缺点:维修麻烦,无韧性;环境温度低于5℃时脆化,高于45℃时软化;长期使用有PVC-U单体和添加剂渗出。
5.聚乙烯管(PE)
PE管的优点: 卫生条件好,PE管无毒,不含重金属添加剂,不结垢,不滋生细菌;柔韧性好,抗冲击强度高,耐强震、扭曲;独特的电熔焊接和热熔对接技术使接口强度高于管材本体,保征了接口的安全可靠。
6.交联聚乙烯管(PEX)
PEX管的优点:卫生条件好;柔韧性好,抗冲击强度高,抗老化;寿命长,适用寿命达50年以上;温度适应范围广;安装维修方便;价格适中。
PEX管的缺点:管材很难重复利用。
7.改性聚丙烯管(PPR)
PPR管的优点:无毒、卫生;使用寿命长。PP-R管在工作温度20℃,使用寿命可达50年。管道连接透漏率极低,;质量轻;耐热性能好;导热性低;弹性模量较小;管道阻力小;管道的可修补性能好。
PPR管的缺点:造价较高; 管材规格少;刚性和抗冲击性能比金属管道差;线膨胀系数较大,明敷或架空敷设所需管道支吊架较多,影响美观;施工设备先进复杂;抗紫外线能力差。PP-R管属于可燃性材料,所以不得用于消防给水系统。
8.聚丁烯管(PB)
PB管的优点:耐磨,耐热,抗冻;无毒无害,耐久性好;重量轻。
PB管的缺点: PB材料属于易燃材料;价格贵;刚性、抗冲击性不足。线性膨胀系数太大,不适于明装;管道本身受外力易产生渗漏,抗紫外线能力差、易老化。
9.铝塑复合管
铝塑复合管优点: 使用年限长,50年;机械性能优越,耐压较高;耐温较高;抗气体的渗透;热膨胀系数低等。
铝塑复合管缺点:铝塑复合管的连接不能用熔接和粘接,必须使用专用的金属管件(国外要求用高强度黄铜镀镍),把铝塑复合管套入管件后径向加压锁住;铝塑复合管不能回收重做;铝塑复合管的直径范围限于较小的范围;铝塑复合管生产的工艺和设备比较复杂;成本高;铝塑复合管由于铝和塑料热膨胀系数不一致,会差生错层脱落现象。
10.孔网钢带聚乙烯塑料复合管
孔网钢带聚乙烯塑料复合管优点: 具有较高的耐压强度和抗蠕变性能;良好的环刚度和抗冲击性;低的线膨胀系数和导热系数。;重量轻、运输及施工方便; 良好的卫生性;内壁光洁,不结垢,水头损失比钢管低30%。
由于CPR1000核电机组的寿期为40年,因此尽量选用管材也需要选用寿命长的管材。
(二)生活给水管道
核电厂生活给水系统为SEP系统,生活给水应满足《生活饮用水水质卫生标准》GB 5749-2006中的规定。SEP系统通过在核电厂厂区形成生活供水管网向核岛、常规岛及厂区各个厂房供水,故将核电厂生活给水管道分为室内生活给水管道和室外生活给水管道。SEP系统的设计压力为0.6MPa。
1.室内生活给水管道
室内给水管道应选用耐腐蚀和安装连接方便可靠,且不易漏水的管材。
核电厂的SEP系统室内部分主要分在核岛、常规岛和BOP厂房内,核岛厂对系统的可靠性要求高,所以推荐选择不锈钢管材,具体可根据核岛管道分级表;而其他的厂房暗敷的管材不得有卡套式或卡环式接口,则可选取PPR,明敷则需考虑管道的抗弯性、强度及经济性,推荐考虑钢塑复合管。
2.室外生活给水管道
核电厂室外生活给水管道主要布置在室外埋地部分和廊道内。埋地管道的管材应具有耐腐蚀性和能承受相应地面荷载的能力。室外直埋生活给水管道选择PE管就可以满足基本要求,也符合经济性。廊道内的管道也多而繁杂,空间狭窄,故要选取检修方便及抗弯性能好的管材,同时还要考虑经济性,廊道内的生活给水管推荐钢塑复合管或孔网钢带聚乙烯塑料复合管。
(三)生产给水管道
核电厂的生产给水系统为SEI系统,SEI系统是为常规岛和BOP厂房供应生产用水。故核电厂生产给水管道分为室内生产给水管道和室外生产给水管道。