淺談建筑給排水常用熱塑性塑料管

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摘要：本文就建筑給排水常用熱塑性塑料管的種類、性能、優(yōu)缺點及使用范圍做簡要論述。建筑給排水常用熱塑性管材包括塑料管和復合管。常用塑料管包括硬聚氯乙烯管(PVC-U),高密度聚乙烯管(PE-HD), 交聯(lián)聚乙烯管(PE-X),無規(guī)共聚聚丙烯管(PP-R),工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)；常用復合管包括鋁塑復合管(PAP)，鋁襯塑管，孔網(wǎng)鋼帶塑料復合管和鋼襯塑復合管。

關(guān)鍵字：熱塑性  塑料管  復合管   近些年來，建筑給排水的最大熱點是新型管材的廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的鍍鋅鋼管和普通排水鑄鐵管由于易銹蝕、自重大、運輸施工不便等原因被取而代之。目前, 建筑給排水常用熱塑性管材主要有塑料管和復合管兩種?，F(xiàn)在就常用管材的一些特性，優(yōu)缺點，使用范圍做簡要論述。 1、塑料管 常用塑料管有：硬聚氯乙烯管(PVC-U)，高密度聚乙烯管(PE-HD),交聯(lián)聚乙烯管(PE-X),無規(guī)共聚聚丙烯管(PP-R)，工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。 1． 1 聚氯乙烯管(PVC) 在給排水管道上主要使用的是硬聚氯乙烯管(UPVC)，通常用于冷水及污水管道上。另外，氯化聚乙烯管(CPVC)是通過氯乙烯樹脂加工而得的一種耐熱性好的塑料管，具有較好的耐熱、耐老化、耐化學腐蝕性能，它特別適用于輸送熱水、污水、廢液等介質(zhì)。 UPVC管材通?？捎谜辰觿┱辰?，也可用膠圈柔性連接。這種管材是國內(nèi)推廣使用最早的、目前使用量最大的塑料管材。不少自來水公司已經(jīng)把此類管材用于DN≤200mm的配水管道上，替代傳統(tǒng)的灰鑄鐵管及鍍鋅鋼管，但管材、管件連接基本上均采用膠圈柔性連接方式。該管材使用溫度為0～60℃，工作壓力為1.6MPa，在Φ16～710mm之內(nèi)均有產(chǎn)品。 1． 2 聚乙烯管(PE) PE管材以密度區(qū)分，有低密度聚乙烯管(LDPE)、中密度聚乙烯管(MPVC)、高密度聚乙烯管(HDPE)。 LDPE管材的柔性、伸長率、耐沖擊性能較好，耐化學穩(wěn)定性和抗高頻絕緣性能良好，主要用于農(nóng)田排灌。HDPE管具有較高的強度及剛度，MDPE管還具有良好的柔性和抗蠕變性能，后兩種管材，特別是HDPE管廣泛用于城市燃氣及供水管道上。 新修訂的給水用PE管產(chǎn)品國標中，管材分PE63、PE80、PE100三個級別，它們在20℃下，在50年后還能保持最小強度達6.3MPa、8.0MPa、10.0MPa。對于允許最大設(shè)計應(yīng)力分別為5MPa、6.3MPa、8MPa，該管材的適用溫度為-60～60℃。目前國內(nèi)產(chǎn)品的規(guī)格在Φ16-160mm之間，最大可達Φ400mm。 1．3交聯(lián)聚乙烯管(PEX) 交聯(lián)聚乙烯是通過化學或物理方法，使普通聚乙烯的線性分子結(jié)構(gòu)改性成三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而具有優(yōu)良的溫度適應(yīng)性(-70～110℃)、耐壓性(爆破壓力6MPa)、穩(wěn)定性和持久性(使用壽命達50年以上)、而且具有無毒、不滋生細菌等優(yōu)點。但交聯(lián)聚乙烯管內(nèi)存水較久，略帶異味。 交聯(lián)聚乙烯管主要用于室內(nèi)熱水管道和地面輻射采暖管道上。國內(nèi)PEX管的供貨規(guī)格在Φ10～32mm之間，少量達Φ63mm，交聯(lián)聚乙烯原料需進口。該管材在常溫下工作壓力為1.6MPa，當工作壓力達到95℃時，工作壓力為1.0MPa。連接管件一般采用夾緊式銅制接頭或卡環(huán)式銅制接頭，也有用ABS管件、聚甲醛管件、超高分子聚乙烯管件。 1．4 改性聚丙烯管 聚丙烯管(PP)雖然無毒，價廉，但抗沖擊強度差，作為供水管材不理想，通過共聚合的方式使聚丙烯改性，提高了管材的抗沖擊強度等性能。改性聚丙烯管有三種，即均聚共聚聚丙烯管(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯管(PP-B)、無規(guī)共聚聚丙烯管(PP-R)。 此類管材柔軟、易于安裝、密封性好、耐腐蝕、使用壽命長。管件的連接采用熔接方式。 PP-R管是第三代改性聚丙烯，是用無規(guī)共聚法使PE在PP分子鏈中隨機地均勻聚合，比其PP-B具有較好抗沖擊性能、耐溫度變化性能和抗蠕變性能。主要用于室內(nèi)熱水管道及地面輻射采暖系統(tǒng)。它是一種很有發(fā)展前景的新管材。該管材使用溫度為-20～95℃，常溫下工作壓力為2.0MPa，當工作溫度達到75℃時，工作壓力降為0.6MPa。該管材在Φ16～110mm之內(nèi)均有產(chǎn)品。 1．5 ABS管 ABS管是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚物組成的熱塑性塑料，具有質(zhì)優(yōu)耐用的特性。其中丙烯腈具有耐熱性、抗老性、耐化學性；丁二烯具有耐撞擊性、高堅韌性、低溫特性不變的性能；苯乙烯具有施工容易及管面光滑之特性。管件連接采用冷膠溶接法，一般用于室內(nèi)熱水管道及水處理加藥管道等方面。該管材的使用溫度為-20～80℃，工作壓力為1.0MPa。 2、復合式管材 2．1 鋁塑復合管(PAP) 鋁塑復合管是通過擠出成型工藝而制造出的新型復合管材，它由聚乙烯層(或交聯(lián)聚乙烯)——膠粘劑層——鋁層——膠粘劑層—聚乙烯層(或交聯(lián)聚乙烯)五層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。其中鋁層分搭接焊、對接焊成型工藝。 管件連接主要是夾緊式銅接頭，用于室內(nèi)冷熱水管道及地面輻射采暖系統(tǒng)上。適用溫度為-60～95℃，工作壓力為1.0MPa，在Φ12～75mm之內(nèi)均有產(chǎn)品。 2．2 鋁襯塑管 鋁襯塑管材是指鋁合金管材內(nèi)襯聚乙烯管或聚丙烯管，它是一種雙層結(jié)構(gòu)的鋁塑復合產(chǎn)品，目前市場上的規(guī)格在Φ10～65mm之間，主要適用于室內(nèi)冷水管道。 與管材配套的管件也是雙層結(jié)構(gòu)的鋁襯塑復合管件，它是一種采用膠圈密封的快裝管件，這種管件由管件主體、密封卡套、鎖緊環(huán)、鎖緊螺母四部分組成。 管材及配套管件外形美觀，對于室內(nèi)明設(shè)的供水主管、支管均可選用，管道拆裝方便，輸送水質(zhì)穩(wěn)定。由于鋁材的特性，不適用于腐蝕性的環(huán)境。 2．3 孔網(wǎng)鋼帶塑料復合管 它類同鋁塑復合管，只是以多孔鋼帶焊接卷管替代薄鋁帶焊接卷管，它是以高密度聚乙烯為基體，以沖孔后的冷軋鋼帶焊接而成的網(wǎng)狀鋼管為增強體，經(jīng)擠出成型連續(xù)復合而成，內(nèi)外壁塑料通過金屬骨架上的孔形成一體。這種管材具有三層結(jié)構(gòu)，塑料與金屬在管壁內(nèi)相互包容，可避免塑料與金屬骨架的分離與剝落。管道連接可采用套管件電熔焊連接，也可用膠圈管件快裝連接，它具有鋼管的機械強度，又具有塑料管的耐腐蝕性，可適用于DN≤200mm的配水管道及室內(nèi)冷水主立管道上使用。此類管材安裝時，切斷的端面應(yīng)作嚴格的防銹處理，但在今后管道不停水引接分支管時，孔口切面銹蝕問題就無法處理，這將是此類管材應(yīng)用中的弱點。 2．4 鋼襯塑復合管 它是在薄壁鍍鋅鋼管內(nèi)，經(jīng)特殊工藝復合聚丙烯管，連接的管件類同上述鋁襯塑管件，它可以使輸配的水質(zhì)不發(fā)生大的變化，管道裝拆快捷，價格低廉，但管外壁及管端面的防腐問題沒有根本解決。 3、熱塑性塑料管的性能評述 3．1 優(yōu)點 上述各種類型的塑料管都分別闡述了它們的特點，歸納起來它們比傳統(tǒng)的金屬管材有如下一些共同優(yōu)點： （1）管材材質(zhì)輕，有些管材僅為鐵管重量的1/8～1/5，運輸，安裝方便、靈活，維修容易。 （2）管材耐腐蝕，對于內(nèi)壁而言，輸送的水感觀性好；對于外壁而言，不生銹，延長了管道的使用壽命。 （3）水力性能好，管道內(nèi)壁光滑，阻力系數(shù)小。 （4）同一管材連接方式多樣，有配套的管件，有利于推廣使用。 （5）可自然彎曲或具有冷彎性能，可采用盤管供貨方式，減少管接頭數(shù)量。 （6）導熱系數(shù)小，熱傳導率低，絕熱保溫，節(jié)能效果好。 3．2 弱點 （1）與金屬管道相比，力學性能差，抗沖擊性不佳，剛性差，平直性也差，因而管卡及吊架設(shè)置密度高。 （2）管材線性膨脹系數(shù)較大，伸縮補償必須十分強調(diào)。 （3）阻燃性差，大多數(shù)塑料制品可燃，且燃燒時熱分解，會釋放出有毒氣體和煙霧。   參考文獻： [1] 元紅英等. 塑料管材在建筑給排水工程中的應(yīng)用. 建筑技術(shù)開發(fā) 2003 .6 [2] 宋堅．新型建筑給水管材的選用．給水排水，2001，27(1) [3] 張淼．新型建筑給水塑料管應(yīng)用技術(shù)綜述．給水排水， 1999，25(4) [4] 卜一德. 地板采暖與分戶熱計量技術(shù). 2003