压缩空气应用所需的金属和塑料管|压缩空气最佳实践manbetx王者荣耀

作者:Rob Marsiglia，朝日美国商业产品业务发展经理

介绍

自19中期以来，金属管已被使用并安装在流体和气体应用中^钍世纪。金属管道坚固、安全，并为许多苛刻的服务提供卓越的性能。在许多流体应用中，塑料管是金属管的替代品。他们没有相同的高压额定值，但他们是高度耐腐蚀的。它们不会生锈、结垢、起坑或腐蚀。它们重量轻，易于安装，这使它们成为许多液体应用的优秀选择。在过去的几十年里，用户已经了解到，一个塑料管道系统，如果正确地选择和安装，将需要很少的维护，并将提供多年的统一服务。由于热塑性管道是输送流体的理想选择，塑料管道与压缩空气的性能如何?本文将重点讨论塑料管道系统的适用性以及在压缩空气应用中的连接方法。

热塑性塑料管道材料

塑料材料有两种基本类型——热塑性塑料和热固性塑料。我们将集中讨论热塑性塑料，并讨论其中的一些材料。热塑性材料是可熔融加工的。热塑性树脂可以经过热处理，可以挤压成管道等形状，也可以模压成配件等部件。热塑性意味着材料是经过加工的，并且可以利用热量通过熔化和成形进行再加工。用于管道应用的热塑性塑料主要有三大类:乙烯基、烯烃和含氟聚合物。乙烯基材料包括聚氯乙烯(PVC)和氯化聚氯乙烯(CPVC)。烯烃材料包括聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。有几种含氟聚合物材料，如Halar (ECTFE)和PVDF。此外，还有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，属于自己的一类。

压缩空气和OSHA标准的塑料管（除外选择）

热塑性管道选项限于压缩空气。主要是，这是由于许多塑料的灾难性失败模式。这是PVC和CPVC不应用于压缩空气系统的主要原因。PVC和CPVC管道以不安全，灾难性的方式失败。OSHA的标准说明，如果要用于压缩空气或气体应用的热塑性管道材料，则管道必须由破碎的材料构成或包装。“（OSHA标准解释日期为1991年2月28日）。

PVC管坏了

PVC计划40灾难性故障模式。

聚丙烯(PP)管在寒冷的环境下如果没有包装就不安全，因为温度降低时它们会变得更脆。ABS管道，设计用于压缩空气，但它们不是与所有的压缩机润滑剂兼容，它们可能会由于使用非兼容润滑剂而失效。含氟聚合物材料，如PVDF和Halar，成本太高。

聚乙烯（PE）材料

聚乙烯可以设计成处理压缩空气应用。它具有出色的物理和机械性能，具有良好的耐化学性。该材料保留其延性性能良好低于0°F（<-40°F）。如果要失败，它将以安全模式失败。这种破碎的材料将简单地是气球和撕裂，保持管材完整。

过压爆发

Asahi /美国的Air-Pro®在突发测试期间安全模式下加压的韧性失效（压力≥800psi）。

用于压缩空气的PE树脂必须经过特殊的配方，以处理压缩空气的氧化效应，以获得长期性能。标准的美国国产HDPE管道，如PE4710，设计用于流体，但不用于压缩空气。欧洲的PE树脂制造商制定了一个树脂等级，称为PE100，用于处理液体和空气/气体应用。自1992年以来，一种专门为压缩空气应用而设计的PE100管道系统已经在北美上市。1993年，加州职业安全与安全管理局(OSHA)发布了一封信，证明这种特殊配方的PE100管道系统符合加州的测试要求，可以安装在压缩空气应用场合。该认证已于2021年3月更新并重新颁发。自1993年以来，在北美已经安装了数千个PE100压缩空气管道系统，在许多类型的应用中，没有发生危险故障。

PE100管道加入方法

PE100管和配件可以通过热熔剂连接，这是一种熔体加工。热熔熔融加入将两个熔化的表面带到一起，并允许它们在压力下冷却。该过程产生一个连续的片，不含任何异物或接缝。焊接接头与管道本身一样强。PE100管道和配件通过插座或对接融合连接。搭配插座熔化，管道插入有轻微锥度的插座配件中;锥形配件将管道的压力提高到配件中的止挡。整个插入深度是焊接区域。对接融合配件与用于端到端融合的管道相同的内径（ID）和外径（OD）。两个管道可以在没有耦合的情况下进行对接。 Butt fusion always produces an external and internal bead. The reliability and integrity of PE butt fusion welds is universally accepted. The natural gas industry has been using butt-fused PE pipes for underground gas utility for decades in the US.

AirPro插座

Asahi / Amery的Air-Pro®管道和配件与非机械对接和插座融合方法连接，如图所示。

两个加入压缩空气管的哲学

了解管道连接的方式很重要。泄漏昂贵且浪费。a¼“overs @ 100ppsi浪费约104立方英尺（CFM），每年可以花费10,000美元。关节泄漏是浪费压缩空气能量的常见原因。有两种加入哲学要考虑：

机械连接:使用垫圈、o形环、管道化合物或类似材料影响系统连接密封的系统连接。例子包括法兰到法兰的连接、螺纹连接、压缩、推配合和“前压”式连接。
非机械连接:提供永久性连接的系统连接。通常称为焊接连接，它们包括焊接和钎焊铜，焊接钢和不锈钢材料。焊接接头还包括由聚烯烃的承插和对接融合产生的同质接头，以及乙烯基和ABS的“溶剂胶结”接头。

为什么压缩空气行业需要两个加入方法选项？

有许多设施需要例行调整和重新配置它们的操作。微型啤酒厂、定制机械车间和组装厂，以及特定工作的印刷厂都需要分解和重新组装他们的压缩空气系统的一部分。在这些情况下，一个包含机械关节的系统是必要的。市场上有许多高质量的铝管道系统，提供组装、拆卸和重新组装系统的能力，并在这样做的同时保持系统的运行完整性。

化学粉尘

Asahi / America的Air-Pro®，用化学粉尘覆盖，在肥料制造商安全运行。

自定义的管道系统

Asahi / America的Air-Pro®专门制定的PE管道系统安装在制造设施。

当然，有许多安装更永久的安装，一旦安装，旨在保持大量时间。制造设施往往有中央公用设施，各种服务在整个工厂中供给各种服务。压缩空气是其中之一。在这里，主干管线（或线）永久安装在整个工厂中。该线焊接以用作固定线路。

在许多情况下，有埋在地下的压缩空气管道。制造业园区、军事设施、重型设备制造商、铁路和伐木场以及主题公园都是拥有大量地下设施的例子，在这些设施中，泄漏是一种诅咒。在这里，一个永久连接的、耐腐蚀的系统，如PE100均质熔合系统，将是理想的。

AirPro在铁路

Asahi / Amery的Air-Pro®在一个埋地申请的火车站。

为什么压缩空气行业需要金属和塑料管道选择？

大多数应用程序有不同的系统需求，一种规格不能满足所有的需求。即使在上面提到的应用程序中，一个具有永久干线的系统也可能有许多液滴，并且需要这些液滴能够适应工具的变化。因此，可以说，机械和非机械连接以及金属和PE100管道是必要的，以处理压缩空气应用的各种要求。

应用	适应性
应用	金属	PE100.
压力超过230psi	是的	没有
温度超过120°F	是的	生活有限
海洋或腐蚀性	生活有限	是的
地下的	机械关节 - 没有	是的
地面	是的	是的
可移植性	机械接头-是	熔合连接-否
典型的商店	是的	是的
典型的工业厂	是的	是的
清洁-无污染	是 - （铝制/铜）	是的
50年的生活	还	是的