有一种管道材料在管道和暖通空调领域越来越受欢迎。它不会生锈、腐蚀、结垢或凹坑，并且允许泵在管道系统寿命的最佳设计标准下运行。BETVICTOR体育官网材料:增强结晶度和耐温性能的聚丙烯无规共聚物(PP-RCT)。
PP-RCT是一种耐腐蚀的金属替代品，可以在180华氏度下处理超过100磅/平方英寸的压力表(psig)，而系统性能不会下降。在各种操作条件下的预期寿命可达50年，具有“像新的”性能。
这种材料在欧洲已经使用了几十年，在美国已经使用了大约15年。材料的基本特性如图1所示。
以下是PP-RCT管道系统提供的一些优点。
重量
- 钢管大约比PP-RCT管重3.5倍(磅/英尺)。
- 大型和复杂的PP-RCT线轴可以预制，以减少现场焊接，但仍然易于安装在杂物间。
- PP-RCT安装更安全、更经济(所需人力更少)。
加入技术
- 不需要焊条，明火或溶剂水泥连接。
- 创建一个均匀的接头:焊接是一样强或更强的管道本身。
- 焊接时间缩短。
- 焊接过程不会产生有害烟雾，使其成为申请能源与环境设计领导力(LEED)认证的封闭空间或建筑物的理想选择。
耐蚀性
PP-RCT具有很高的耐腐蚀性-系统的设计寿命可达50年，无腐蚀。腐蚀的金属管道会在水系统中引入颗粒，对所有其他系统组件(如泵、阀门、线圈、控制组件等)产生不利影响。BETVICTOR体育官网
流量
PP-RCT管比新钢管具有更高的Hazen-Williams流动系数。随着时间的推移，钢管结垢和腐蚀，这一差距进一步扩大。
绝缘
PP-RCT是一种天然的绝缘材料，而金属管是天然的导电材料。
在某些应用中，仅管壁提供的绝缘值可能足以避免冷凝或保持所需的水温。
扩张控制
PP-RCT管道与玻璃纤维中间层共挤压，减少膨胀和收缩
75%，这使得它们不太容易受到高温梯度设施的影响。
由于腐蚀会影响碳素钢管的内表面特性，进而影响流量和压力损失，这就会影响泵的选择过程。
当考虑用于流体力学应用的碳钢管时，在选择系统泵时，考虑合适的哈森-威廉姆斯(H-W)摩擦系数是很重要的。BETVICTOR体育官网PP-RCT的H-W因子为150。这个数字反映了一个光滑的表面，它不会随着时间的推移而改变。
碳钢流程图列出了各种管道尺寸的特定速度和压力(水头)损失数据，是基于一定的H-W因子。对于钢和许多其他类型的管道材料来说，由于内部腐蚀的影响，这一因素会随着时间的推移而变化。
一些涉及新钢的图表的性能数据基于H-W因子140。危险的是，如果系统设计准则是基于新的钢材数据，而没有考虑钢材的老化。
老化是指管道内部表面的点蚀、生锈和结垢。换句话说，一旦选择了泵，腐蚀是如何影响管道提供足够流量的能力的?
旧钢的H-W系数可能在90到110之间，这对系统的泵送性能有很大影响。我们面临的挑战是确定“老”的定义，并希望这个系统不会比它设计的时候更老。
.jpg)
一些资料将老管道定义为15年，并列出相应的H-W为100到110。其他资料可能说20年，而显示的是90倍。管道的老化取决于操作压力和温度、水的化学性质、流体组成(例如水和乙二醇溶液)以及系统的化学处理(或缺乏化学处理)。这些因素结合起来对管道的影响比预期的要快得多。
所有钢管系统都会老化，很难确定系统应该设计什么年龄(H-W因素)。
作为这个选择过程的一个例子，本系统有以下要求:
- 流量:500加仑每分钟(gpm)
- 管道尺寸:6英寸
- 使用点压力要求:65 psig(150英尺头部压力)
- 管道长度:700英尺
- 90度弯头:20个(16个等效英尺/配件)= 320英尺
- 海拔:50英尺
- 管道总等效长度:1070英尺
.jpg)
图4管道材料在典型泵曲线上的变化。这些变化包括:
- PP-RCT (H-W = 150)，头部损失2.4英尺/100英尺
- 新钢(H-W = 140)，水头损失为1.66英尺/100英尺
- 旧钢(H-W = 100)，水头损失3.16英尺/100英尺
- 老钢(H-W = 90)，水头损失3.88英尺/100英尺
这些特性导致每种材料的总动力扬程(TDH)如下:
- PP-RCT: 176英尺
- 新钢:168英尺
- 老钢(H-W = 100): 184英尺
- 老钢(H-W = 90): 192英尺
所有这四个TDHs都被绘制在泵量曲线A上，以及表示500 gpm的垂直线。
注意，500 gpm表示泵的最高效率。BETVICTOR体育官网
仔细观察，数据涵盖了两种泵的尺寸。
事情是这样发展的。
在曲线A1上，绘制了一个新的钢和PP-RCT。新的钢结构图位于曲线下方，对应于2级(1级减级)泵，因此该泵将被选择用于此应用。
然而，PP-RCT高于这条线，因此将选择下一个较大的泵。这将是一个2级(两个全级)泵。
根据曲线的hp/级部分，新型钢泵将具有:
- 1马力(马力):16
- 1减级血量:12
- 所需总血量:28
PP-RCT:
- 2个完整阶段:32
- 总hp: 32
这将为惠普节省12.5%的成本。与功率相关的功率超过1000小时的运行:
新型钢材节能
- 1马力= 0.75千瓦/小时
- 电力成本(全国平均):0.13美元/千瓦/小时
- 节省4马力:390美元/ 1000小时
然而，用户现在必须考虑老化-或H-W系数的变化-老钢由于腐蚀。看看曲线A2。
在这里，两个旧的钢铁地块是孤立的。老钢的H-W值为100，虽然高于PP-RCT图，但仍然表明与PP-RCT选择相同的泵。
也就是说，一个2全级hp泵，额定hp为32。所以在这里，钢管和PP-RCT管的初始性能没有差异。请注意，新的钢泵将不再足够，钢的老化要求更大的泵。
但是H-W为90的旧钢呢?
嗯，看一下这张图就知道需要下一个更大尺寸的泵。这是一个三级泵，有一个全级和两个减级。
计算方法为:
- 1马力:16
- 2减级hp:(2 x 12) = 24
- 总马力:40
为了适应钢管的腐蚀，必须选择较大的hp泵。这比PP-RCT管道所需的泵大25%，比新型钢泵大43%。
由此造成的能源费用的增加是:
PP-RCT节能
- 1马力= 0.75千瓦/小时
- 电力成本(全国平均):0.13美元/千瓦/小时
- 减少8马力的节省:780美元/ 1000小时
如果泵选用的是新钢材会怎样?钢管老化对系统性能有何影响?看看曲线A3。随着管道的腐蚀，泵的性能将遵循泵的曲线，沿管线向左运行。通过观察两个旧的钢铁地块相交于2/1泵曲线(新钢泵)的地方，看看泵将如何运行。
通过跟踪这些交叉点的效率曲线，随着钢铁的老化，效率将下降到73%。
请注意，PP-RCT管道系统将始终以80%的效率水平运行，因为没有腐蚀，因此不需要考虑管道的老化。
在效率损失的同时，由于内部腐蚀的影响，钢系统的流量将下降到460 gpm。同样，PP-RCT系统在其运行寿命中将提供500 gpm而没有任何损失。
了解腐蚀如何影响钢管泵系统后，现在要问的问题是:
- 我真的知道如何判断我的钢管系统的年龄吗?
- 我真的能计算出系统需要多长时间才能达到降低的H-W因子吗?
- 这个因子是什么?
- 我是否根据H-W为90来BETVICTOR体育官网选择泵?
保守地说，就像问题4所暗示的那样，现在展示了这是如何促使选择转向更大的泵的。
在PP-RCT中，摩擦因子恒定为150。可以选择具有成本效益和能源效率的泵，并且应该在系统的生命周期内像新的一样工作。