CPVC产品介绍及在消防系统中的应用发展现状

一、产品介绍

    CPVC树脂由聚氯乙烯（PVC）树脂氯化改性制得，是一种性能优异应用前景广阔的新型工程塑料。该产品外观为白色或淡黄色无味、无臭、无毒的疏松粉末。PVC树脂经过氯化后，分子键的不规则性增加，极性增强；树脂的溶解性增大，化学稳定性增加；对酸、碱、盐、氧化剂等化学介质的耐受性增加，热变形温度和机械性能提高。氯含量由56.7％提高到63—72％，维卡软化温度由72—82℃提高到100—125℃，最高使用温度可达110℃，长期使用温度可达95℃以上。

    与普通的铸铁（或钢管）消防管道比较，CPVC消防管具有使用安装便捷、寿命长、重量轻、价格便宜等优点。目前国内也在开始CPVC消防管路的实际应用工作。

    CPVC防管主要特点是：耐低温、耐承压性能、耐腐蚀性能、水力性能强、抗震性能好、机械性能超高抗冲。

    CPVC消防管结束了中国消防水系统30余年只用钢管的时代，中国消防行业“以塑代钢”的全新时代已经到来。

CPVC优缺点

 目前CPVC消防管道经常用在：

医院、学校、幼儿园、养老院、政府园区项目等；

高层建筑，含超高层民宅、写字楼、酒店、长租公寓、企业总部等；

机场、火车站等；厂房等。

CPVC应用领域

二、产品特点

1、耐火阻特性

1.1、极限氧指数LOI：60；

1.2、持续接触火焰时，表面变黑形成结炭层；

1.3、结炭层降低燃烧速率，并有效阻止热量向管道内壁传递；

1.4、火场试验火焰温度达到871℃；

1.5、7秒后喷淋头动作；

1.6、管道接触火焰30分钟，且管道周围温度为371℃至482℃；

1.7、火场试验后的取样爆破压力7.71MPa；

2、高承压性

2.1、在满足使用年限50年的条件下，管道系统承压1.2Mpa，符合自动喷水灭火系统的最高工作压力要求；

2.2、50年时的承压值是依据10万小时长期静液压试验确定的；

2.3、依据GB/T 5135.19-2010标准检测时，试验压力值6.0MPa，即为系统最高工作压力要求的5倍。

3、耐腐蚀性能

所有金属管道系统应用中，包括喷淋灭火系统，金属均易于腐蚀。腐蚀可降解管道内表面，增加表面摩擦力，最终减缓水流速度。

德国防火安全公司VdS发现，73%的干式金属防火系统在使用达12.5年时均会出现严重腐蚀问题，35%湿式金属系统在使用25年后均会出现严重的腐蚀问题。但是，这些损坏情况最早可出现在安装后2年。

金属管道还容易生垢，通常水中溶解的矿物质从水中析出附着在管壁上时，通常在管件和拐角附近最容易生垢。随着生垢程度越来越严重，就会阻碍水流或完全阻断水流。

CPVC可持续长达50年不会腐蚀，也不会结垢。为了保证喷淋灭火系统可长期可靠使用，BlazeMaster® CPVC消防喷淋灭火系统将是您比金属系统更好的选择。

优异的耐化学性

4、水力性能

由于表面摩阻低，沿程阻力小，同样输送量和压力下，管径可缩小至钢管的80%。

CPVC有很高的承压能力，这使得在同样的流速要求下，用户可选用小口径的CPVC管材。

CPVC管道内表面光滑，不挂水滴，无水垢聚集，流动阻力小。

5、抗震性能

测试由全球著名的地震测试公司WJE进行，试验表明PVC-C管道系统比镀锌钢管系统抗震性能更优越，无需额外的抗震设备投入。

6、安装便利

CPVC消防管采用冷溶粘接方式，工具简单而经济，无需用电，避免了现场火灾风险。由于其安装的便利性，使得施工节约大量的人力与工期，与镀锌钢管相比，人工节约一半以上，工期上能节约2/3的安装时间。

各类管道性能对比：

CPVC与其他冷热水管对比

CPVC与涂塑钢管对比

CPVC与镀锌钢管对比

生产加工

三、标准及物性

目前 CPVC工业、冷热水、消防管路及配方料的国家标准：

1)GB/T 18993.1～3-2003冷热水用氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道系统

2)GB/T 18998.1～2-2006工业用氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道系统；

3)GB/T5135.19-2010自动喷水灭火系统（第19部塑料管道及管件）

CPVC管材配方料物性：

物性项目            技术指标

密度（kg/m3）      1450～1650

维卡（℃）          ≥110（消防 108）

纵向回缩率（%）     ≤5

静液压试验          无破裂，无渗漏

静液压状态下的热稳定性试验 无破裂，无渗漏

落锤冲击试验（0℃） ≤10%

拉伸屈服强度（Mpa）≥50

CPVC管件配方料物性：

物性项目            技术指标

密度（kg/m3）      1450～1650

维卡（℃）          ≥103

烘箱试验            无严重的起泡、分层或熔接线裂开

四、规程方面

消防水喷淋系统管材的选择，既关系到系统安全性、使用的寿命，也关系到工程造价。作为一种唯一可用于水喷淋系统的非金属管材，CPVC在国外用于居住场所水喷淋系统已经有近20的年历史了。但被国内业界所认识，还是最近几年的事情。

CPVC管道的防火性能经过了UL和FM等权威机构的认证，尤其是美国消防协会 的NFPAl3、NFPA 13D及NFPA 13R，先后将CPVC管道列为水喷淋系统的管材，对其发展起到了巨大推动作用！

在我国，CPVC管道用于自动水喷淋系统的研究始于2000年。公安部天津消防研究所根据美国 ULl821标准，结合我国消防喷淋系统实际情况，于2003年制定了耐火试验大纲，于2004、2005年进行了灭火试验、水压强度试验、光水暴露试验等18项测试。在此试验结果的基础上，参考美国NFPAl3、 英国BS Technical Bulletin 211等规范，编写了“规程”。“规程”填补了CPVC管道在我国自动水喷淋系统应用的空白，为CPVC管道在该领域的应用奠定了坚实的基础！

五、CPVC安装应用

CPVC管道安装示例

六、市场前景

国内传统的建筑消防系统用给水管普遍使用是镀锌钢管。镀锌钢管的严重缺陷是内壁容易锈蚀，当发生火警时，管内的的铁锈易堵塞消防系统中的喷头，从而使其灭火功能打折扣，严重时可能封死喷头。

另外，镀锌钢管需加工螺纹管材壁厚增加、自重大、安装困难等。因此，用新材料取代镀锌钢管迫在眉睫。

氯化聚氯乙烯（CPVC）是聚氯乙烯经氯化得到的产品，具有耐热、耐热变形、耐化学介质腐蚀、阻燃、阻烟及无色无味无嗅等优越的理化性能，是近几年来应用领域发展速度较快的新颖塑料材料。其耐热温度可达110℃左右。CPVC管材即使处于火焰中，也只是表面碳化，不会出现普通塑料管的软化滴火现象，所以不会燃烧范围扩大，也不可能成为火源点，非常符合消防需要。”何建平介绍。

在美国、日本以及欧洲发达国家，对CPVC材料的研制和开发已经日趋成熟，应用非常广泛。但是目前国内CPVC树脂应用于消防产品生产还仅仅在起步阶段，氯化工艺粗糙，性能差。

有关数据调查显示，自动灭火系统市场规模约占全部消防产品市场的约20%，自动喷淋灭火系统市场容量占自动灭火系统的比例达25%，消防管道约占自动喷淋市场份额的40%左右。

据初步推算，2018年消防管道的市场份额大约在950亿左右。“随着中国经济持续快速发展，综合国力逐步增强和城市化建设的加快，以及各级政府对消防工作的高度重视，国家对城市消防设施的投入逐年加大，各级政府每年用于购买消防装备及物资的费用逐年增长，我国消防产品市场近几年正处于迅猛发展的态势，整体的市场机遇可以说是非常好的。因此，我们拟定在浙江省台州市黄岩智能模具小镇建设CPVC消防管材/管件、CPVC新型环保灭火器生产的项目。”

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