第一篇：塑料管材在水改工程中的選擇與應(yīng)用

水改工程中塑料管材的選擇與應(yīng)用

［摘要］近年來城市配水管網(wǎng)改造力度不斷加大，在管材的選擇上，塑料管材因其具備水力條件好、耐腐蝕、重量輕及能較好地避免二次污染等諸多優(yōu)勢，得到了廣泛應(yīng)用。本文從各類塑料管材的工藝特點(diǎn)、理化性能、連接方式和市場價(jià)格等方面進(jìn)行了對比分析，并就塑料管材在施工應(yīng)用中的注意事項(xiàng)提出了若干建議。

［關(guān)鍵詞］塑料管材；配水管網(wǎng)改造；選型；應(yīng)用處理措施

1、引言

城市早期形成的配水管網(wǎng)，由于受原有管道材質(zhì)及安裝工藝的制約，管網(wǎng)質(zhì)量良莠不齊，甚至成為影響城市供水安全的瓶頸。因此，供水行業(yè)對配水管網(wǎng)的改造力度正在不斷加大。在近年的各類水改工程中，一些新型優(yōu)質(zhì)的塑料管材因其具有力學(xué)性能好（降低輸水能耗5－20%）、使用壽命長（30－50年）、耐腐蝕性強(qiáng)、重量輕（僅為金屬管的1/6－1/10）和運(yùn)輸安裝方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，愈來愈受到供水行業(yè)的親睞，自上世紀(jì)80年代伊始，尤其是90年代后期以來，各類塑料管材在城市水改工程中得到廣泛應(yīng)用。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前各類塑料管材的應(yīng)用面已占到城市供水管網(wǎng)總長的50%以上。當(dāng)前材料工業(yè)的迅速發(fā)展，一方面使得各類塑料管材層出不窮，讓供水行業(yè)有了更大的選擇空間；另一方面由于其材料性質(zhì)不盡相同，生產(chǎn)工藝各有特點(diǎn)，適用范圍也有所差異，性價(jià)比有高有低，供水企業(yè)常常因此面臨選型難的問題。本文針對目前應(yīng)用較為廣泛的部分塑料給水管材，從材料理化性能、工藝發(fā)展及實(shí)際應(yīng)用等方面進(jìn)行了分析比較，并就施工應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)注意的若干問題提出了相關(guān)建議，供業(yè)內(nèi)人士參考。

2、幾種常用塑料管材之比較 與其他管材相比，塑料管材性能優(yōu)異、原料豐富、質(zhì)量可靠、造價(jià)經(jīng)濟(jì)，目前已批量進(jìn)入市場的塑料給水管材，包括PVC管（聚氯乙烯）、U－PVC管（硬聚氯乙烯）、PE管（聚乙烯）、PEX管（交聯(lián)聚乙烯）、PP管（聚丙烯）、PP－R管（三型聚丙烯）、PB管（聚丁烯）、ABS管（工程塑料）、FRP（玻璃鋼夾砂管）、PVC/FRP復(fù)合管（內(nèi)襯PVC）等多個(gè)門類和多種規(guī)格。這些塑料管材具備重量輕、水力性能好、導(dǎo)熱系數(shù)低、絕緣性能好、耐腐蝕和施工安裝維修方便等共性，但同時(shí)也存在一定的差異，各有優(yōu)缺點(diǎn)。

2.1 PVC（聚氯乙烯）管

PVC給水管國內(nèi)從上世紀(jì)80年代初開始生產(chǎn)和應(yīng)用，也是應(yīng)用最早和一度風(fēng)靡市場的給水管材，產(chǎn)品規(guī)格齊全。后受加工工藝影響及 其他新型管材的沖擊，PVC管逐步淡出給水市場。

2.1.1 主要優(yōu)點(diǎn)：①PVC與各種助劑相容性好，在生產(chǎn)過程中可加入價(jià)格低廉的填料，且加工過程中的能耗低，生產(chǎn)成本低；②管壁光滑，不結(jié)腐蝕瘤，輸水效率高，可降低輸水能耗20%左右；③管道連接多采取粘結(jié)劑粘合，易于安裝和維修；④加工良好的PVC管道，使用壽命長達(dá)50年以上。

2.1.2 主要缺點(diǎn)：①早期產(chǎn)品添加有大量的增塑劑，而增塑劑易揮發(fā)和溶出，有一定的氣味和毒性（指游離態(tài)的氯乙烯單體）；目前的產(chǎn)品雖幾乎不含增塑劑，但 “陰影”猶在、風(fēng)光不再；②加工過程中主要使用鉛鹽穩(wěn)定劑、有機(jī)錫和鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑等三種熱穩(wěn)定劑，其中鉛鹽穩(wěn)定劑原應(yīng)用普遍，但后來遭遇“禁鉛”令（《關(guān)于公布第四批禁止和限制使用建材產(chǎn)品目錄的通知》和《關(guān)于發(fā)布〈建設(shè)部推廣應(yīng)用和限制禁止使用技術(shù)〉的公告》兩個(gè)文件明文限制用于飲用水管材），從而動(dòng)搖了PVC管材的市場根基，使得許多無鉛無毒級(jí)的PVC管材也不再為給水市場所認(rèn)同；③抗沖擊強(qiáng)度相對其他塑料管材要低；④由于市場成熟，一些低成本、低質(zhì)量的PVC管材進(jìn)入市場，魚目混珠，市場聲譽(yù)大受影響。

2.2 U－PVC（硬聚氯乙烯）管

U－PVC管自1983年列入國家“七．五”科技攻關(guān)項(xiàng)目以來得到了迅速推廣應(yīng)用，是目前國內(nèi)塑料給水管材的主導(dǎo)產(chǎn)品，其市場占有率約在50%以上。主要應(yīng)用于DN400mm以下的給水管道。

2.2.1 主要優(yōu)點(diǎn)：①與PVC一樣，在加工過程中具有良好的相容性，可添加不同的添加劑，使其具有滿足不同要求的物理和化學(xué)性能；②管材耐化學(xué)腐蝕，具有自熄性和阻燃性，耐老化性好，且內(nèi)壁光滑，不導(dǎo)熱不導(dǎo)電，可應(yīng)用于高腐蝕性水質(zhì)的管道輸送；③改進(jìn)后的耐沖擊型管材的耐沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度甚至優(yōu)于鑄鐵管；④可采取承插式連接、粘結(jié)劑粘結(jié)，易于安裝和維修；⑤具有價(jià)格優(yōu)勢，市場占有率高，且積累了較多的使用經(jīng)驗(yàn)。

2.2.2 主要缺點(diǎn)：①管材韌性低、硬度高，線膨脹系數(shù)大，適用溫度范圍較窄；②非耐沖擊型管材的抗低溫沖擊強(qiáng)度較低；③與PVC管材一樣，一度受到“禁鉛”問題的困擾，在用于給水用途時(shí)需慎加甄別。

2.3 PE（聚乙烯）管

PE管在國內(nèi)原主要應(yīng)用于燃?xì)夤艿拦こ?，近年來逐步進(jìn)入給水市場。其應(yīng)用規(guī)格一般在DN16－400之間，有高密度（HDPE）、中密度（MDPE）和低密度（LDPE）之分，供水行業(yè)一般選用高、中密度PE管。為防止紫外線對管道材質(zhì)進(jìn)行光降解，管材在加工過程中添加有炭黑材料，管材呈深灰至黑色。

2.3.1 主要優(yōu)點(diǎn)：① PE是無毒塑料，不含重金屬添加劑，用于供水衛(wèi)生條件好，不結(jié)垢，不滋生細(xì)菌；②柔韌性好，抗沖擊強(qiáng)度高，耐強(qiáng)震和扭曲，其柔韌性、抗沖擊能力均高于 UPVC；其中HDPE管具有較高的強(qiáng)度和剛度，MDPE管除耐壓強(qiáng)度高外，還具有良好的柔性和抗蠕變性能；③PE是一種熱塑性塑料，可多次 加工成型，可采用電熔焊接、熱熔對接及承插方式連接，比較方便；④其獨(dú)特的電熔或熱熔連接方式使接口強(qiáng)度高于管材本體，保證了接口的安全可靠，優(yōu)于粘結(jié)方式。

2.3.2 主要缺點(diǎn)：①市場價(jià)格相對較PVC、U－PVC等管材要高；②管材結(jié)構(gòu)單一，線膨脹系數(shù)大，保溫性能相對較差，因此在受到較大溫差影響時(shí)，易發(fā)生縱向回縮且回縮長度較大；③受熱時(shí)易膨脹，且其性能隨著溫度的升高而下降，長時(shí)間工作溫度不宜超過40℃，一般僅用于冷水管道；④因表面色深易吸熱，日照環(huán)境下易老化，影響其使用壽命，因此不宜室外明敷。

2.4 PEX（交聯(lián)聚乙烯）管

PEX管國內(nèi)從1996年開始引進(jìn)生產(chǎn)。交聯(lián)聚乙烯是通過化學(xué)方法或物理方法將聚乙烯分子的平面鏈狀結(jié)構(gòu)改變?yōu)槿S網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而優(yōu)化聚乙烯分子的理化性能。供水行業(yè)現(xiàn)多用于小口徑管道，市面常見規(guī)格為DN16－63。

2.4.1 主要優(yōu)點(diǎn)：①與PE管一樣無毒、無味，但耐熱性及熱強(qiáng)度、耐熱老化性、電絕緣性和穩(wěn)定性等均高于PE管；②其獨(dú)特的耐溫性能（適用溫度為－70－100℃）和抗振動(dòng)、耐沖擊等優(yōu)勢，使其成為室內(nèi)冷熱水管網(wǎng)的推薦管材；③導(dǎo)熱系數(shù)低，熱量損失小，具備優(yōu)良的隔熱性能；④使用壽命長，可安全使用50年以上；⑤屬于無污染環(huán)境的綠色環(huán)保管材，不含任何毒素，焚燒后也不釋放有害物質(zhì)，符合當(dāng)前的材料環(huán)保趨勢。

2.4.2 主要缺點(diǎn)：①市面現(xiàn)有規(guī)格較少，多為小口徑；②連接方法多采用夾緊式銅制接頭或卡環(huán)式銅制接頭，較為單一；③市場價(jià)格高，不利于推廣。

2.5 PP－R（三型聚丙烯）管

PP－R管材國內(nèi)從1997年開始引進(jìn)生產(chǎn)，也是一種新型綠色環(huán)保材料。三型聚丙烯是第三代改性聚丙烯，即采用氣相共聚法 使PE在PP分子鏈中隨機(jī)地均勻聚合，使其具有較好的抗沖擊性能、耐溫性能和抗蠕變性能。供水行業(yè)目前多用于小口徑管道，市面常見規(guī)格為DN20～160。

2.5.1 主要優(yōu)點(diǎn)：① PP－R也是無毒塑料，適宜用于飲用水管道，不會(huì)形成二次污染；②其導(dǎo)熱系數(shù)只有鋼管的1／200，具有良好的保溫和節(jié)能性能，屬保溫節(jié)能產(chǎn)品，可節(jié)約保溫材料；③具有較高的抗沖擊強(qiáng)度；④多采用熱熔和電熔連接兩種連接方式，安裝方便，且是材料本體永久性的連接，接口安全可靠；⑤使用壽命可達(dá)50年，且可回收，不會(huì)造成環(huán)境的污染，符合當(dāng)前的材料應(yīng)用趨勢。

2.5.2 主要缺點(diǎn)：①熔融粘度低，存在一定的低溫脆性缺陷；②由于聚丙烯本身的分子特性，其耐高溫性能較差，線膨脹系數(shù)較大，長期工作溫度不宜超過70℃，不宜用作熱水管道；③與PE管一樣，抗紫外線能力較差，不宜室外明敷;④市場價(jià)格高于PE管材。

2.6 PB（聚丁烯）管

PB管是目前世界上最先進(jìn)的冷熱水和暖氣管材之一。市面常見規(guī)格多為DN10－28的小口徑管道。

2.6.1 主要優(yōu)點(diǎn)：①PB是一種半結(jié)晶熱塑性塑料，無毒無味、重塑性強(qiáng)，且化學(xué)穩(wěn)定性好，具有極好的抗腐蝕能力，不受微生物侵蝕，有利于水質(zhì)保持；②具有良好的耐溫性能，導(dǎo)熱率較小，適用溫度范圍較大，其長期使用溫度為≤90℃，隔熱性能優(yōu)于PP－R管；③耐壓性能和抗蠕變能力極強(qiáng)，同等工作壓力條件下其管壁最薄，質(zhì)量更輕；④具有極好的韌性和耐沖擊力，抗拉強(qiáng)度高。

2.6.2 主要缺點(diǎn)：①由于PB樹脂供應(yīng)量小且價(jià)高，國內(nèi)生產(chǎn)PB管材的廠家不多；②PB屬于易燃材料，安裝加工或使用的場 所通常需采取防火措施；③原材料主要依賴于進(jìn)口，管材市場價(jià)格昂貴。

3、塑料管材選用的原則及建議

從上述對比分析不難看出，各類塑料管材雖具備較多的共性，但總的來說還是各有優(yōu)缺點(diǎn)，因此在應(yīng)用過程中應(yīng)因需、因地、因時(shí)制宜，有針對性地加以選擇。結(jié)合城市配水管網(wǎng)改造工程對管材管件的需要來看，其工程內(nèi)容主要是更新改造老舊管網(wǎng)，其特點(diǎn)一是多為DN400以下的中小口徑管道，二是需與其他不同材質(zhì)的管材進(jìn)行對接，三是要求運(yùn)輸、安裝方便，四是對管材的使用壽命有較高的要求。因此塑料管材完全可以滿足以上需要，在配水管網(wǎng)改造工程中的應(yīng)用前景十分廣闊。

3.1 塑料管材選用的基本原則

市場上可供選擇的塑料管材種類較多，供水企業(yè)因此頗費(fèi)躊躇。結(jié)合城市供水現(xiàn)代化的總體要求來看，除應(yīng)滿足阻力小、能耗低、耐腐蝕、重量輕等要求外，在選擇管材時(shí)還應(yīng)遵循以下基本原則：

3.1.1 必須符合飲用水衛(wèi)生要求。材料應(yīng)用的安全性是為市場所接受的前提，PVC管材受“禁鉛”影響而淡出市場即為明證。從滿足供水安全性和提高水質(zhì)保障率的角度來看，“六無”是選材時(shí)必須首先遵循的原則，即材料本身無毒、無味；添加劑無無重金屬、且在一定溫度條件下無溶解、無揮發(fā)；回收時(shí)無污染。

3.1.2 具有必要的強(qiáng)度和韌性。在水改工程中，管材管件有的埋設(shè)于地下，有的明敷于室內(nèi)外，其施工條件和運(yùn)行環(huán)境各異，因此對管材的強(qiáng)度和韌性的要求也有所不同。考慮到施工安裝及維修維護(hù)的簡便性，在同一區(qū)域的水改工程中，通常會(huì)選用同一材質(zhì)的管材管件，因此材料的強(qiáng)度和韌性必須達(dá)到較高要求。

3.1.3 有利于節(jié)約建設(shè)投資。盡量選擇國內(nèi)生產(chǎn)廠家較多、生產(chǎn)成本相對較低的管材，擴(kuò)大可選范圍，以利節(jié)省投資。

3.1.4 有較為成熟的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。這樣有利于控制施工安裝質(zhì)量，降低管網(wǎng)漏損率和故障發(fā)生率。

3.2 選用管材的幾點(diǎn)建議

3.2.1 從性價(jià)比、市場常備規(guī)格及應(yīng)用技術(shù)的成熟性等方面綜合考慮，建議在水改工程中首選U－PVC（無鉛型）、PE（HDPE）、PP－R等三類管材管件。

3.2.2 不同的口徑的管道，改造時(shí)宜結(jié)合不同的施工、運(yùn)行環(huán)境選用不同的管材。以下選擇可供參考：DN100－400優(yōu)先考慮采用PE（HDPE）管，其次是U－PVC管；DN50－100優(yōu)先考慮PE（HDPE）管、PP－R管，其次是U－PVC管；DN50以下建議首選PE管，但小口徑入戶管道因多為明敷，宜選用抗紫外線強(qiáng)度較高的U－PVC管。

3.2.3 經(jīng)常遭遇低溫凍害的地區(qū)，應(yīng)優(yōu)先考慮選用保溫節(jié)能型的PP－R管。這樣雖然一次性投入相對較高，但降低了后期運(yùn)行的維修維護(hù)成本。

3.2.4 有條件的地方，也可適當(dāng)選用市場價(jià)格較高的PB管、PEX管，有針對性地在施工安裝及新型管材的應(yīng)用與研究方面作些積累和探索。

4、施工應(yīng)用過程中應(yīng)注意的幾個(gè)環(huán)節(jié) 4.1 存儲(chǔ)堆放

塑料管材雖然有一定的抗壓抗拉強(qiáng)度，但限于材料本身的特性，在存儲(chǔ)堆放時(shí)，切不可長時(shí)間堆碼太高，特別是部分薄壁的承插口粘合管材。以免在外力作用下造成承插口變形，在粘結(jié)時(shí)局部間隙變大，降低其剪切強(qiáng)度，形成管網(wǎng)漏損的隱患。

4.2 施工準(zhǔn)備

4.2.1 使用粘結(jié)劑連接的管材，建議選用生產(chǎn)廠家提供的粘 結(jié)劑，避免粘結(jié)劑與管材之間產(chǎn)生不良反應(yīng)，影響粘結(jié)質(zhì)量。

4.2.2 管材粘結(jié)口應(yīng)保持干凈，不得有灰塵、油污等污物，如有應(yīng)及時(shí)清理干凈，必要時(shí)可用丙酮等清潔劑清潔，防止污物影響粘結(jié)劑的軟化溶解效果，造成管件運(yùn)行中脫節(jié)。

4.3 基礎(chǔ)處理

PE、PP－R等管材線膨脹系數(shù)大，在季節(jié)溫差較大的地區(qū)，其縱向回縮量較大，因此在進(jìn)行基礎(chǔ)處理時(shí)必須預(yù)先考慮其管道回縮變形量。

4.3.1 夏秋季施工安裝的管道，入冬后易因土壤表層溫度急驟下降，管道產(chǎn)生冷縮，導(dǎo)致接口破漏。在施工安裝時(shí)，必須嚴(yán)格按照工程技術(shù)規(guī)程要求，宜采用弧形人工砂基，其管底以下墊層部分的厚度不宜小于100mm，回填土應(yīng)按規(guī)定的壓實(shí)系數(shù)壓實(shí)，以增大填埋土與管身之間的阻尼，減少回縮變量。

4.3.2 頂管施工地段，因無法按規(guī)程對基礎(chǔ)進(jìn)行處理，且在鉆進(jìn)施工時(shí)本身會(huì)產(chǎn)生一定的拉伸變形，應(yīng)考慮安裝伸縮節(jié)或補(bǔ)償器。

4.4 安裝連接

4.4.1 使用粘結(jié)劑連接的管材，為防止多余的粘結(jié)劑進(jìn)入管內(nèi)殘留污染，應(yīng)保證均勻涂抹，其插口端可適當(dāng)涂厚，這樣在推進(jìn)進(jìn)可擠壓到管外；在與法蘭或其他材料進(jìn)行粘結(jié)時(shí)，其承插口粘結(jié)應(yīng)保持一定的固化時(shí)間，特別是U－PVC管材的固化時(shí)間一般應(yīng)達(dá)到24－48小時(shí)。

4.4.2 采用熱熔電熔方式連接的管材，其熱膨脹程度較大，如長時(shí)間曝曬會(huì)導(dǎo)致安裝前管身溫度大于環(huán)境溫度，增加其運(yùn)行后的縱向回縮量，因此夏秋季施工時(shí)必須做好遮陽工作，減少太陽的直接曝曬，必要時(shí)可選擇在早晚間敷設(shè)，適當(dāng)降低安裝與運(yùn)行過程中的溫差。4.4.3 塑料管材與各種金屬管材及砼管等非金屬管材連接時(shí)，其接口處是最薄弱也是最關(guān)鍵的部位，因此連接試應(yīng)根據(jù)管道的受力狀態(tài)、管道沿線工程地質(zhì)條件等因素合理確定，不宜采取單一的對接方式。如PE管與金屬管連接時(shí)，可采用鋼塑過渡接頭；U－PVC管可采用柔性的活接頭；套筒連接方式也可根據(jù)實(shí)際情況加以應(yīng)用，等等。從發(fā)展的趨勢來看，部分管材原有的粘結(jié)連接方式，以后會(huì)逐步過渡到柔性接口方式。

5、結(jié)語

塑料管材在同等口徑條件下，其水力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他金屬管材或砼管，輸水能力有很大提高，降低了輸水能耗，在提高管網(wǎng)的技術(shù)狀態(tài)和保障安全優(yōu)質(zhì)供水方面具備較大優(yōu)勢，因此塑料管材在城市配水管網(wǎng)改造工程中得到了廣泛應(yīng)用，市場前景廣闊。但塑料作為分子材料，其本身的特性應(yīng)引起重視，尤其是在施工安裝中要注意采集相關(guān)數(shù)據(jù)、積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)、改進(jìn)相關(guān)方法，以進(jìn)一步提高供水安全性。目前，供水行業(yè)處于一個(gè)較快的發(fā)展階段，在塑料管材的選擇與應(yīng)用上，供水企業(yè)不僅要考慮初期一次性投資成本，更要考慮長期運(yùn)行的變動(dòng)成本控制，因此應(yīng)加快種類塑料管材的應(yīng)用步伐，在管網(wǎng)改造中積極推廣應(yīng)用新材料。另外，在提高管材質(zhì)量及降低生產(chǎn)成本等方面，塑料管材生產(chǎn)企業(yè)也應(yīng)加大研發(fā)力度，不斷推出符合市場需求的新型材料。

主要參考文獻(xiàn)：

1、建材工業(yè)出版社，城市給水技術(shù)手冊（第二版）；

2、王國興，塑料給水管材的開發(fā)應(yīng)用；

3、張志浩等，溫差對聚乙烯（PE）管道施工的影響；

4、鄭小明，供水管網(wǎng)中管材和施工新技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用。

第二篇：環(huán)保型材料塑料管材在給水工程應(yīng)用

環(huán)保型材料塑料管材在給水工程應(yīng)用

中國塑料管行業(yè)網(wǎng)

點(diǎn)擊345次 2006-11-06

隨著高分子材料技術(shù)的飛躍進(jìn)步，塑料管材的開發(fā)利用也不斷深化；隨著北京、上海等大城市禁止使用鍍鋅鋼管作為生活給水管管材后，許多城市開始推廣環(huán)保型給水管材。

近二十年來，我國塑料管材的開發(fā)研制及生產(chǎn)推廣均取得重大成果?，F(xiàn)今，已開發(fā)出可用于給水管道工程的塑料管材有 UPVC管，PE管、PB管、PEX管、PP-C管、PP-R管以及金屬--塑料復(fù)合管。這些管樹材料性質(zhì)不盡相同、生產(chǎn)工藝各有特點(diǎn)、主要應(yīng)用范圍也各有差異，但塑料管與傳統(tǒng)的金屬和非金屬管材相比，具有重量輕、耐腐蝕、水流阻力小、施工安裝方便、維護(hù)能耗低的優(yōu)點(diǎn)。

1、環(huán)保型塑料管材產(chǎn)生的歷史背景

鍍鋅鋼管應(yīng)用在建筑物內(nèi)供水管道上已有近百年的歷史，其良好的強(qiáng)度、剛度和抗沖擊能力，一定的耐溫、耐壓能力，適中的價(jià)格，原材料易于獲取且易于加工，因而用為一種給水主材廣泛地應(yīng)用地工農(nóng)業(yè)及建筑內(nèi)部各供水管道及消防管道，但由于鍍鋅鋼管因其管材自身的缺陷，在使用中易產(chǎn)生腐蝕、生銹、結(jié)垢、泄漏及堵塞等弊病從而對水質(zhì)造成嚴(yán)重的二次污染，微觀上表現(xiàn)為水樣大腸肝菌及細(xì)菌總數(shù)嚴(yán)重超標(biāo)，宏觀上表現(xiàn)為＂黃水“、”黑水“、”紅水"等現(xiàn)象，水質(zhì)惡化；另一方面因銹蝕滲漏破壞了用戶的居住及工作環(huán)境，干擾正常生活，影響人們的生活質(zhì)量，并導(dǎo)致水資源的巨大浪費(fèi)。隨著人們居住環(huán)境和生活品質(zhì)的提高，對水的使用提出了更高的要求，迫切要求一種新型的綠色環(huán)保和替代產(chǎn)品出現(xiàn)。同時(shí)，由于鍍鋅鋼管要消耗大量的鋼材，浪費(fèi)大量能量，不利于國家以塑代鋼的環(huán)保政策，為此進(jìn)入九十年代，建設(shè)部下決心推廣塑料及復(fù)合材料管材，傳統(tǒng)的鍍鋅鋼管將逐步退出歷史舞臺(tái)。

2、環(huán)保型塑料管材的安裝特點(diǎn)

2.1 U-PVC管

這是國外50年代就規(guī)模發(fā)展的、也是最早得到開發(fā)的塑料給水管材,其價(jià)格較鍍鋅管低。開發(fā)之始目標(biāo)僅是為節(jié)約金屬 ,但實(shí)踐中其耐腐蝕不結(jié)垢特性給人們帶來極好的使用效果 ,所以在許多國家和地區(qū)的建筑中得到應(yīng)用 ,成為使用量最大的給水管材。其代表性連接方法為粘接,同用水器具的連接須用專用過渡接頭。U-PVC管(指直徑５０ｍｍ及以下的直徑較小部分)作為埋地給水管，由于強(qiáng)度、冷脆方面的問題，很多國家、地區(qū)持有保留意見。國內(nèi)發(fā)展建筑中U-PVC管材應(yīng)用所遇到的最大問題是安裝后時(shí)有漏水，從而影響發(fā)展應(yīng)用。U-PVC作在低溫時(shí)較脆，在溫度較高時(shí)，如８０℃時(shí)就呈軟狀，因此在冬季冰凍地區(qū)應(yīng)用或作熱水管應(yīng)用時(shí)是不合適的。為此國外發(fā)展了高沖擊型ＰＶＣ管及高溫型ＰＶＣ管，可用于要求管材有較高機(jī)械性能的場合，或作熱水管用。但用量規(guī)模無法同U-PVC給水管相比。U-PVC管是一種很成熟的技術(shù)，在很多國家是應(yīng)用最為廣泛的給水管，是迄今用量最大的給水管材。

2.2 PEX管

管外徑小于25mm時(shí)，管道與管件宜采用卡箍式連接，大于等于32mm時(shí)，宜采用卡套式連接。管道與其他管道附件、閥門等連接時(shí)應(yīng)采用專用的外螺紋卡箍或卡套式連接件。管道配水點(diǎn)，應(yīng)采用耐腐蝕金屬材料制作的內(nèi)螺紋配件，且應(yīng)與墻體固定。

2.3 PP-R管

PP-R管為聚丙烯（PP）管改性后的共聚聚丙烯給水管，具有優(yōu)良的耐熱性能和較高的強(qiáng)度，適用于建筑物室內(nèi)冷熱水供應(yīng)系統(tǒng)，也廣泛適用于采暖系統(tǒng)。其缺點(diǎn)是低溫脆性差，線性膨脹系數(shù)大，易變形，不適合于建筑物明裝管道工程。由于PP-R管的熱熔連接安全、可靠，目前主要應(yīng)用于供水系統(tǒng)的暗裝管道。

其用于系統(tǒng)的工作壓力不大于0．6MPA，工作溫度不大于70℃的場合。PP-R管的連接方式采用熱熔連接或電熔連接。連接時(shí)需要專用工具，連接表面需加熱，加熱時(shí)間過長或承插口插入過度會(huì)造成水流堵塞。此外，PPR管的軟化溫度為140℃，可以作為熱水管，在塑料管中有一定的吸引力。但對于超溫、超壓場所需有一定的控制要求。

2.4鍍鋅襯PVC鋼管

襯塑管是將塑料復(fù)合而襯在鋼管內(nèi)壁的低壓管。襯塑有多種材料，采用PVC襯塑是在給水管中使用較多、技術(shù)較成熟的材料。為研究方便，取鍍鋅襯塑（PVC）鋼筆管作為襯塑管的代表來分析。鍍鋅襯塑（PVC）鋼管是由聚氯乙烯與鍍鋅鋼管復(fù)合而成。它兼有金屬管材強(qiáng)度大、剛性好和塑料管材耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也擯棄了兩類材料的缺點(diǎn)。

鍍鋅襯PVC鋼管的連接采用螺紋連接方式。它管件配套多、規(guī)格齊全，這也是它在使用中的優(yōu)點(diǎn)之一。但是，這種復(fù)合管材也存在自身的缺點(diǎn)。鍍鋅襯PVC鋼管的材料用量要多，管道內(nèi)實(shí)際使用管徑變小，而在生產(chǎn)中需要增加復(fù)合成型工藝，其價(jià)格要比單一管材的價(jià)格稍高。此外，在鍍鋅鋼管與內(nèi)襯PVC的熱膨脹系數(shù)之間存在著較大的差異。如粘合不牢固，環(huán)境溫度和介質(zhì)溫度變化大，容易產(chǎn)生離層，而導(dǎo)致管材質(zhì)量下降。

自塑料管材問世至今便始終與其在建筑給排水中的應(yīng)用相伴而行。幾十年的實(shí)踐證明：塑料管較金屬管有眾多無可媲美的優(yōu)點(diǎn)且經(jīng)濟(jì)耐用，現(xiàn)已為世界上的各先進(jìn)國家普遍采用。

我國在歷經(jīng)數(shù)十年的觀望與徘徊之后，隨著傳統(tǒng)觀念的變化，國產(chǎn)塑料管材產(chǎn)品質(zhì)量的改觀、人們生活居住水平的提高、生存環(huán)境意識(shí)的加強(qiáng)以及國家相關(guān)部門政策的支持，這一領(lǐng)域開始迅速發(fā)展，各種新型塑料管材也因此應(yīng)運(yùn)而生。由于塑料管材是近幾年的新型材料，國家也陸續(xù)頒布了一些技術(shù)規(guī)程，需要在設(shè)計(jì)及施工中不斷地完善。

第三篇：塑料管材及其在給水管道工程中的應(yīng)用

塑料管材及其在給水管道工程中的應(yīng)用

塑料管材及其在給水管道工程中的應(yīng)用

隨著高分子材料技術(shù)的飛躍進(jìn)步，塑料管材的開發(fā)利用也不斷深化。近二十年來，我國塑料管村的開發(fā)研制及生產(chǎn)推廣均取得重大成果?，F(xiàn)今，已開發(fā)出可用于給水管道工程的塑料管材有 UPVC管，PE管、PB管、PEX管、PP—C管、PP—R管以及金屬——塑料復(fù)合管。這些管樹材料性質(zhì)不盡相同、生產(chǎn)工藝各有特點(diǎn)、主要應(yīng)用范圍也各有差異，但應(yīng)用于給水管道工程其重量輕、便于運(yùn)輸及安裝、管道內(nèi)壁光滑阻力系數(shù)小、防腐性能良好、對水質(zhì)不構(gòu)成二次污染卻都是共通的。

本文綜合有關(guān)資料，就目前市場上常用的用于給水管道工程的新型塑料管樹的材料性質(zhì)、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)與生產(chǎn)工藝、應(yīng)用范圍等作些介紹，供同行參考。

一、硬聚氨乙烯管(UPVC)管

硬聚氯乙烯管是國內(nèi)目前塑料管材的主導(dǎo)產(chǎn)品。UPVC給水管材管件1983年列入國家“七．五”科技攻關(guān)項(xiàng)目，經(jīng)過十多年的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用實(shí)踐，無論在產(chǎn)品的生產(chǎn)還是在實(shí)際工程應(yīng)用方面，均積累了大量的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

1、材S4性質(zhì)及生產(chǎn)工藝

硬聚氯乙然屬熱塑性塑料，其制成品UPVC管材質(zhì)較輕，密度為1350(n1460k8／m3(鋼材為7800kg／m3)，維卡軟化溫度86℃，抗拉、抗彎、抗壓縮強(qiáng)度較高，但抗沖擊強(qiáng) 度相對較低。

UPVC管普遍采用擠壓成型工藝，擠出機(jī)又分單螺桿、雙螺桿，就擠出工藝而言，雙螺稈擠出機(jī)要優(yōu)于 單螺稈擠出機(jī)。

目前，國內(nèi)生產(chǎn) UPVC管道的有400余生產(chǎn)廠家。

2、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

目前國內(nèi) UPVC供水管的生產(chǎn)廠家，絕大部分是按國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)管材，但仍有相當(dāng)多的廠家受引進(jìn)設(shè)備限制或產(chǎn)品外銷，采用英標(biāo)(BS)、日標(biāo)(JIS)、德標(biāo)(DIN)或IS0標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)管材。對用戶來說，不同標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的管材，其內(nèi)外徑及壁厚均不同，這是在選用時(shí)必須予以注意的。我國UPVC給水管設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)程明文規(guī)定，選用管材必須是按中國國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的。

我國于1988年制訂了 UPVC給水管材國家標(biāo)準(zhǔn)GB10002．1—88，96年對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，頒布了新的國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T10002．1—1996，非等效采用了IS04422：1990國際標(biāo)準(zhǔn)。管件標(biāo)準(zhǔn)GB10002．1—88現(xiàn)正予修訂。按目前的國家管材標(biāo)準(zhǔn)，管材口徑的直徑(外徑)20mm至直徑酗0mm共28個(gè)直徑規(guī)格，壓力等級(jí)0．6Mpaol1．6Mpa，共5個(gè)等級(jí)。

根據(jù)國內(nèi)多家自來水公司的經(jīng)驗(yàn)，室外UPVC管道宜選用壓力等級(jí)1．0 Mpa的。UPVC給水管設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)程規(guī)定的口徑分類為20mm”630mm，并對管材國標(biāo)所規(guī)定的口徑分類作了刪減，以便于供水企業(yè)備品備料。

3、連接方式、配件

UPVC給水管的連接方式與配件一直是制約其在工程中應(yīng)用的重要因素。經(jīng)過10多年的應(yīng)用實(shí)踐，管材連接技術(shù)與配件的開發(fā)研制均有長足的發(fā)展與進(jìn)步。

目前，國內(nèi)已可生產(chǎn)口徑大于等于63mm的柔性接口(R—R)管材，口徑在63mm以下的亦可采用柔性的活接頭方式予以連接?？梢哉f，粘接接口(T—S)方式將逐漸被柔性接口方式所取代，這是大勢所趨。配件方面，90年代初手工制造配件的方式已基本淘汰，近幾年廠家己生產(chǎn)出采用粘接方式連接的三通、彎頭等，也有采用鋼塑配件替代的。99年4月，江蘇某廠已成功開發(fā)出柔性接口的全塑化三通、彎頭等配件，口徑100mm、150mm、200mm三種，基本滿足了小區(qū) UPVC給水管道工程的需求。

4、適用范圍

UPVC給水管主要適用于室外埋地供水管道，國內(nèi)水司統(tǒng)計(jì)資料表明，選用口徑多在250mm及其以下。在建筑給水(室內(nèi)給水)方面UPVC管也有應(yīng)用，但效果并不理想。近年來，隨著聚丙烯、聚丁烯、交聯(lián)聚乙烯、鋁塑復(fù)合管的興起，UPVC管將會(huì)迅速談出建筑給水工程領(lǐng)域。

二、聚乙烯管(PE管)

聚乙烯管在燃?xì)夤艿拦こ讨惺褂枚嗄辏谐晒Φ睦碚撆c實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。近幾年，在農(nóng)村給水工程中亦有大量應(yīng)用。國外大量應(yīng)用于市政埋地給水管，國內(nèi)有幾家企業(yè)已致力于這方面的開發(fā)研究工作，‘總體說來尚處于起步階段。

1、材94性質(zhì)及生產(chǎn)工藝

聚乙烯也是一種熱塑性塑料，可多次加工成型。

密度是聚乙烯的重要性能指標(biāo)之一，有高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)之分。密度越高，相對硬度、軟化溫度、抗拉強(qiáng)度越高，但脆性增加、柔韌性下降、抗開裂性能力下降。給水管道一般采用高密度聚乙烯，燃?xì)夤艿酪话悴捎酶呙芏群椭忻芏染垡蚁?/p>

高密度聚乙烯密度950 kg／m’較 UPVC為輕，軟化溫度120℃較 UPVC管為高。其柔韌性、抗沖擊能力均高于 UPVC管，連接方式優(yōu)于UPVC管基本上可保證連接處不泄漏(屬本體連接)。此外，聚乙烯本身是一種無毒塑料。歐美國家 HDPE給水管的用量逐年增加，UPVC管的用量逐年下降。一般的看法是在給水管道工程中，HDPE管最終將取代 UPVC管。

聚乙烯管村同 UPVC管材一樣，普遍采用擠壓成型生產(chǎn)工藝，管件采用注塑成型生產(chǎn)工藝。

目前，國內(nèi)生產(chǎn)聚乙烯管村的廠家約10多家左右，就技術(shù)條件與生產(chǎn)能力而言，河北亞大塑料制品有限公司、山東勝利塑膠公司屆龍頭企業(yè)。

2、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

我國于92年頒布了給水用高密度聚乙烯(HDPE)管材的國家標(biāo)準(zhǔn) GB／T13663—13664—92，現(xiàn)正予以修訂，修訂稿已呈報(bào)國家技術(shù)監(jiān)督局。

現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，口徑以16mm至315mm共18個(gè)級(jí)別，壓力等級(jí)0．25Mpa oo1．0Mpa共4個(gè)等級(jí)。

3、連接方式、配件

聚乙烯在溫度190℃n240℃之間將被熔化，利用這一特性，將管材(或管件)兩熔化的部份充分接觸，并保持適當(dāng)壓力，冷卻后兩者便可牢固地融為一體。因此，PE管的連接方式與 UPVC管不同，通常采用電熱熔連接及熱熔對接兩種方式。

電熱熔連接是將所需連接的兩端插入埋有電熱絲的套管中，將電熱絲通電，將要連接的管材、管件加熱至熔化溫度，固定直至接口冷卻，從而形成嚴(yán)密牢固的接頭。

熱熔對接連接是將與管軸垂直的兩對應(yīng)端而與加熱板接觸至熔化溫度，將兩熔化口壓緊連接。熱熔對接連接適用于口徑大于90mm的管道。

PE管道與金屬管道連接時(shí)，可以采用鋼塑過渡接頭。

PE管道生產(chǎn)廠家已開發(fā)出各種規(guī)格的注塑管件，特殊管件也可采用焊接的方式手工制造。

4、適用范圍

PE管適用于室外埋地供水管道，也有用于室內(nèi)供水管道的?？傮w來講，至現(xiàn)階段工程應(yīng)用實(shí)踐不多。與 UPVC管相比，現(xiàn)尚無完善的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)程可供遵守，這也是推廣應(yīng)用 PE供水管所面臨的一大問題。

實(shí)際上，除 UPVC給水管外，現(xiàn)有的其他各種塑料供水管材均無完善的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)程，除 UPVC、PE管外，甚至無管材國家標(biāo)準(zhǔn)。與 UPVC管早期的開發(fā)應(yīng)用類似，各種塑料管材廠家的不懈努力也將推動(dòng)供水管材領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步、推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展。

PE管可應(yīng)用于舊管翻新，國外已廣泛應(yīng)用，國內(nèi)大連也開始試點(diǎn)應(yīng)用。

三、聚丁烯管道(陽管)

聚丁烯也是一種熱塑性塑料，由其生產(chǎn)出的PB管道，是目前世界上最先進(jìn)的冷熱水、暖氣管材之一。１．材料性質(zhì)及生產(chǎn)工藝

聚丁烯無味、無毒、耐高溫性能良好，材質(zhì)柔韌同時(shí)又具有良好的抗拉、抗壓強(qiáng)度，軟化溫度121℃。

PB管的密度為930 kg／m：，與 PE管相近。

2、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

目前國內(nèi)生產(chǎn) PB管材的廠家不多。廣東佛山、武漢已引進(jìn)生產(chǎn)線生產(chǎn) PB管。我國目前尚未制訂 PB管材的國家標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)企業(yè)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一般等效采用所引進(jìn)生產(chǎn)線所在國的國家標(biāo)準(zhǔn)，如廣東佛山某廠就是按BS7291英國標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的。

PB管的口徑(外徑)國內(nèi)現(xiàn)有10mm、15mm、22mm、28mm四種規(guī)格，國外有口徑至 l10mm的PB管。

PB管的承壓能力與管道的壁厚有關(guān)，與通過的介質(zhì)—水的溫度有關(guān)，特別是介質(zhì)的溫度訂貨時(shí)應(yīng)向廠家說明。

3、連接方式、配件

PB管可采用機(jī)械夾緊式(插入式)連接或熱融連接。生產(chǎn)廠家己開發(fā)出多種型式的配件，基本可滿足工程應(yīng)用的需要。

4、適用范圍

如前所述，PB管適用于建筑室內(nèi)冷熱水供應(yīng)系統(tǒng)?，F(xiàn)既無管村國家標(biāo)準(zhǔn)亦無設(shè)計(jì)施工驗(yàn)收國家標(biāo)準(zhǔn)。

四、交聯(lián)聚乙烯(PEX)管

交聯(lián)聚乙烯是在普通聚乙烯原料中加入有機(jī)硅烷接技材料，由線性分子結(jié)構(gòu)改性成三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，改變了普通聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)，從而改變了其性能。

1、材94性質(zhì)及生產(chǎn)工藝

PEX與 PE管一樣，無毒、無味，耐壓、穩(wěn)定性和持久性好，其獨(dú)特的耐溫性能(—70℃cn l10℃)，使其成為室內(nèi)冷熱水供應(yīng)的推薦管材。

PEX管的密度950 kg／m3。

PEX管的生產(chǎn)工藝是以聚乙烯為基體樹脂，以硅烷為鍵橋材料，原材料通過精密計(jì)量系統(tǒng)，進(jìn)入專門設(shè)計(jì)的反應(yīng)擠出機(jī)，將硅烷的乙烯基與聚乙烯一步完成接枝和成型，構(gòu)成三維立體分子網(wǎng)絡(luò)。這種一步法生產(chǎn)工藝是目前國際上廣泛采用的變聯(lián)聚乙烯管材生產(chǎn)方式，國內(nèi)引進(jìn)的生產(chǎn)線也是一步法生產(chǎn)工共

2、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

國內(nèi)目前生產(chǎn)PEX管的廠家不多，其生產(chǎn)技術(shù)均是從國外引進(jìn)的，采用的標(biāo)準(zhǔn)也是參照國際標(biāo)準(zhǔn)制訂自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并報(bào)地方政府批準(zhǔn)。

PEX管的口徑(外徑)現(xiàn)有16M、20mm、25mm、32mm、40mm、501m、63mm7種規(guī)格。

3、連接方式、配件

PEX管道之間的連接采用廠家配套提供的銅質(zhì)連接件及緊固環(huán)，擯卡箍式或卡套式方式連接。PEX管道與其他金屬管道連接，采用專用的外螺紋卡箍式或卡套式連接配件。

4、適用范圍

PEX適用于室內(nèi)冷熱水供應(yīng)管道。系統(tǒng)工作壓力水于等于0．6Mpa，長期工作溫度小于等于75℃(建筑給水排水規(guī)范要求)。

上海市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化辦公室于98年底發(fā)布了推薦性地方應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)“建筑給水交聯(lián)聚乙烯(PEX)管道工程技術(shù)規(guī)程”，內(nèi)容涉及PEX管的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收三個(gè)方面。

五、聚丙烯共聚物 PP—R、PP—C管

聚丙烯是無色、無味、無毒帶白色蠟狀顆粒材料，具有優(yōu)良的耐熱性能及較高的強(qiáng)度，但熔融粘度低，存在低溫脆性缺陷，須對其進(jìn)行改性以適用管道生產(chǎn)的需要。目前普遍采用的改性方法是使 PE與 PP(聚丙烯)在分子鏈級(jí)進(jìn)行共聚，其產(chǎn)品稱為聚丙烯共聚物，由其生產(chǎn)的管道在原料生產(chǎn)、加工、廢棄處理過程中不會(huì)對人體及環(huán)境造成損害，因而被稱為綠色建樹。

目前，國內(nèi)市場上的PP管樹有PP—C、PP—R兩種，均屬 PP與 PE的共聚物。兩者的區(qū)別是：① PP—C，其聚乙烯含量為7(n ll地；②PP—R，聚乙烯含量為3(n5％；②PP—C壁厚較同規(guī)格的 PP—R為??；④按目前德國的分類法，PP—C屬第二代(二型)，PP—R屬第三代(三型)；⑥ PP—R抗沖擊性能優(yōu)于 PP—C。PP—C、PP—R的物化性能，應(yīng)用范圍基本相同，故下面僅介紹 三型聚丙烯(PP—R)。

1、材94性質(zhì)及生產(chǎn)工藝

PP—R無毒、衛(wèi)生、可回收利用。PP—R的維卡軟化溫度為131℃，最高使用溫度為95℃，長期使用溫度為70℃，屬耐熱、保溫節(jié)能產(chǎn)品。其密度900k8／m：。

PP—R管道采用擠壓成型工藝生產(chǎn)，PP—R管件采用注塑成型工藝生產(chǎn)。

2、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

目前國內(nèi)尚未制訂統(tǒng)一的國家管材標(biāo)準(zhǔn)。PP—R生產(chǎn)線多從德國引進(jìn)，PP—C生產(chǎn)線多從韓國引進(jìn)。生產(chǎn)廠家多是參照德國標(biāo)準(zhǔn)制訂自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

PP—R生產(chǎn)規(guī)格從20mm至95mm多種管徑類別。

3、連接方式與配件

PP—R管材及配件之間采用熱熔連接。PP—R與金屬管件連接時(shí)，采用帶金屬嵌件的聚丙烯管件作為過渡，該管件與 PP—R采用熱熔連接，與金屬管采用絲扣連接。

4、適用范圍

PP—R管適用于建筑物室內(nèi)冷熱水供應(yīng)系統(tǒng)，也廣泛適用于采暖系統(tǒng)。歐洲在建筑物冷熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，使用 PP—R較為普遍，己上升為主導(dǎo)產(chǎn)品。

吉林省建設(shè)廳、吉林省技術(shù)監(jiān)督局于98年七月發(fā)布了吉林省地方標(biāo)準(zhǔn)“改性聚丙烯(PP—C)地面輻射手暖、建筑給水及熱水供應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(試行)”。上海市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化辦公室98年12月發(fā)布了推薦性地方標(biāo)準(zhǔn)“建筑給水聚丙烯管道(PP—R)工程技術(shù)規(guī)程”。

六、金屬塑94復(fù)臺(tái)管

金屬塑料復(fù)合管很多，有鋼塑管、銅塑管、鋁塑管、鋼骨架塑料管等。鋁塑復(fù)合管是近幾年發(fā)展迅速的一種新型管樹，本文就鋁塑復(fù)合管作些介紹。材料性質(zhì)及生產(chǎn)工藝

鋁塑復(fù)合管是以鋁合金為骨架，鋁管內(nèi)外層都有一定厚度的塑料管。塑料管與鋁管間有一層膠合層(親和層)，使得鋁和塑料結(jié)合成一體不能剝離。

目前用于鋁塑復(fù)合管的塑料幾乎均是 PE管，PE管又分 HDPE或 PEX。HDPE或稱通用性鋁塑復(fù)合管，適用于水溫莖40℃； PEX稱內(nèi)外交聯(lián)聚乙烯鋁塑復(fù)合管，適用于水溫莖75℃。

鋁塑復(fù)合管外屬聚乙烯厚度不小于0．4mm，內(nèi)層聚乙烯不小于0．8mm(外層厚度的2倍)，鋁帶厚度0．2 oo0．25mm。膠合層所使用的粘接劑(熱熔膠)主要采用共聚改性聚乙烯或化學(xué)接枝聚乙烯。

鋁塑復(fù)合管具有良好的金屬特性和非金屬特性。

鋁塑復(fù)合管的生產(chǎn)現(xiàn)有兩種工藝：共擠復(fù)合式、分步嵌合式。共擠復(fù)合式是內(nèi)外塑(含熱熔膠)及鋁管一次擠壓成型，一般適用于口徑在32mm以下的管道c分步復(fù)合式由擠內(nèi)塑管。擠內(nèi)膠一裹覆鋁管一擠外膠一擠外塑管分步工藝構(gòu)成，適用于口徑在32mm以上的管道。

國內(nèi)現(xiàn)已開發(fā)出類同予共擠復(fù)合式的鋁塑復(fù)合管成套生產(chǎn)設(shè)備。

2、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

目前，鋁塑復(fù)合管尚無中國國家標(biāo)準(zhǔn)。目前的情況是生產(chǎn)廠家參照國外標(biāo)準(zhǔn)制訂自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。

鋁塑復(fù)合管現(xiàn)行規(guī)格口徑大都在100mm以下(外徑)，其規(guī)格代號(hào)與其他塑料管略有不同，如規(guī)格“2025”系指管道內(nèi)徑20mm、管道外徑25mm、管道壁厚2．5mm。

3、連接方式與配件

鋁塑復(fù)合管材成品可盤卷包裝。管材與管件的連接須采用廠家提供的專用連接件。不同廠家提供的專用連接件其連接方式與原理不盡相同。

4、適用范圍

鋁塑復(fù)合管適用于建筑物冷熱水供應(yīng)系統(tǒng)，如前述，通用型鋁塑復(fù)合管適用于冷水供應(yīng)、內(nèi)外交聯(lián)聚乙烯鋁塑復(fù)合管適用于熱水供應(yīng)。

國家尚未制訂該類管材的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)格。近年來，廣東、上海等地的管材生產(chǎn)廠家配合相關(guān)設(shè)計(jì)研究單位向地方政府提交了鋁塑管道的工程技術(shù)規(guī)程。

七、其他塑料管材

目前，塑料管材的新品種不斷出現(xiàn)。以下對近幾年陸續(xù)推出的其他塑料管材作些簡要介紹。

1、玻璃鋼管(FRP管)

玻璃鋼管屬熱固性塑料管，1950年在美國研究成功，1955年逐漸在市政給水工程中使用。

玻璃鋼管目前有兩種工藝生產(chǎn)：離心澆注成型法(H0BAS)和纖維纏繞法(VER0C)。國內(nèi)目前生產(chǎn)玻璃鋼管的廠家較多，如北京北辰、浙江東方(引進(jìn)H0BAS設(shè)備與技術(shù))、河北中意(Veroc)等。

玻璃鋼管重量輕(約為鋼管的 l／2，承壓能力高、內(nèi)壁光滑、耐腐蝕、施工安裝方便，但價(jià)格高于鋼管(約1．5倍)。據(jù)報(bào)道，英國、意大利大口徑供水管道使用玻璃鋼管的占40％，瑞典、挪威占50％，日本占25％。國內(nèi)北京已使用玻璃鋼管60km以上(口徑600——900mm)，大慶使用玻璃鋼管近20km(口徑621——800mm)，深圳輸港原水管道2200mm也是采用的玻璃鋼管。

2、耐沖擊UPVC管(Hl—3P)

耐沖擊UPVC管是將已有的UPVC管通過物理和化學(xué)處理，形成具有高密度硬質(zhì)中心層和耐沖擊內(nèi)外硬質(zhì)屬的三層結(jié)構(gòu)，用以改善 普通UPVC管抗低溫沖擊強(qiáng)度低的缺陷，實(shí)驗(yàn)證實(shí)這種三層結(jié)構(gòu)的管道比鑄鐵給水管有更高的耐沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度。

HI—3P管由韓國 G0LEE株式會(huì)社開發(fā)，現(xiàn)己引進(jìn)國內(nèi)。口徑規(guī)格以16mm至400mm。

3、鋼骨架塑復(fù)合管以鋼絲為增強(qiáng)體，塑料(高密度聚乙烯HDPE)為基體，采用鋼絲點(diǎn)焊成網(wǎng)和擠出塑料真空填注同步進(jìn)行，在生產(chǎn)線上連續(xù)拉膜成型。

鋼骨架塑料復(fù)合管克服了鋼管耐壓不耐腐、塑料管耐腐不耐壓、鋼塑管易脫層等缺陷。

北京華創(chuàng)天元公司生產(chǎn)的鋼骨架塑料復(fù)合管，口徑以50mm至500mm

4、襯塑鋁臺(tái)金管

四川成都凱撤鋁業(yè)公司生產(chǎn)的襯塑鋁合金管由鋁合金外層及聚丙烯內(nèi)層經(jīng)機(jī)械加工復(fù)合而成。其性能與鋁塑復(fù)合管類似。

八、衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

備類塑料管材所選用的原材料，除 UPVC須控制 VCM的含量外，其他均是無毒的。但其制成品的衛(wèi)生性能如何?如何評價(jià)?這也是用戶較為關(guān)心的問題。

一般而言，目前的塑料管材對飲用水水質(zhì)是無負(fù)面影響的。為安全起見，用戶在選購管樹時(shí)應(yīng)要求廠家提供相關(guān)的檢測報(bào)告。

國家技術(shù)監(jiān)督局、衛(wèi)生部于1998年10月頒布了國家標(biāo)準(zhǔn) GB／T17219—lg98《生活飲用輸配水設(shè)備及防護(hù)材料的安全性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》。標(biāo)準(zhǔn)所涉及的衛(wèi)生要求如下：

1、凡與飲用水接觸的輸配水設(shè)備和防護(hù)材料不得污染水質(zhì)，管網(wǎng)未梢水質(zhì)必須符GB5749—85的要求。

2、飲用水輸配水設(shè)備和防護(hù)材料必須接規(guī)定要求做浸泡試驗(yàn)，檢測結(jié)果必須符合標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的要求。

3、須進(jìn)行致突變試驗(yàn)，結(jié)果應(yīng)為陰性。

4、生產(chǎn)飲用水輸配水設(shè)備和防護(hù)材料的原料需使用食品級(jí)。

第四篇：新型塑料管材及其在給水管道工程中的應(yīng)用(精)

新型塑料管材及其在給水管道工程中的應(yīng)用

隨著高分子材料技術(shù)的飛躍進(jìn)步,塑料管材的開發(fā)利用也不斷深化。近二十年來,我國塑料管村的開發(fā)研制及生產(chǎn)推廣均取得重大成果。現(xiàn)今,已開發(fā)出可用于給水管道工程的塑料管材有UPVC管, PE管、PB管、PEX管、PP—C管、PP—R管以及金屬——塑料復(fù)合管。這些管樹材料性質(zhì)不盡相同、生產(chǎn)工藝各有特點(diǎn)、主要應(yīng)用范圍也各有差異,但應(yīng)用于給水管道工程其重量輕、便于運(yùn)輸及安裝、管道內(nèi)壁光滑阻力系數(shù)小、防腐性能良好、對水質(zhì)不構(gòu)成二次污染卻都是共通的。本人綜合有關(guān)資料,就目前常用的用于給水管道工程的新型塑料管樹的材料性質(zhì)、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)與生產(chǎn)工藝、應(yīng)用范圍等作些介紹。

一、硬聚氨乙烯管(UPVC管

硬聚氯乙烯管是國內(nèi)目前塑料管材的主導(dǎo)產(chǎn)品。

1、材料性質(zhì)及生產(chǎn)工藝

硬聚氯乙然屬熱塑性塑料,其制成品UPVC管材質(zhì)較輕,密度為1350(1460kg/m3(鋼材為7800kg/m3,抗拉、抗彎、抗壓縮強(qiáng)度較高,但抗沖擊強(qiáng)度相對較低。

UPVC管普遍采用擠壓成型工藝,擠出機(jī)又分單螺桿、雙螺桿,就擠出工藝而言,雙螺稈擠出機(jī)要優(yōu)于單螺稈擠出機(jī)。

2、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

目前國內(nèi)UPVC供水管的生產(chǎn)廠家,絕大部分是按國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)管材,但仍有相當(dāng)多的廠家受引進(jìn)設(shè)備限制或產(chǎn)品外銷,采用英標(biāo)(BS、日標(biāo)(JIS、德標(biāo)(DIN或IS0標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)管材。對用戶來說,不同標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的管材,其內(nèi)外徑及壁厚均不同,這是在選用時(shí)必須予以注意的。我國UPVC給水管設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)程明文規(guī)定,選用管材必須是按中國國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的。

3、連接方式、配件

UPVC給水管的連接方式與配件一直是制約其在工程中應(yīng)用的重要因素。經(jīng)過10多年的應(yīng)用實(shí)踐,管材連接技術(shù)與配件的開發(fā)研制均有長足的發(fā)展與進(jìn)步。

目前,國內(nèi)已可生產(chǎn)口徑大于等于63mm的柔性接口(R—R管材,口徑在63mm以下的亦可采用柔性的活接頭方式予以連接?？梢哉f,粘接接口(T—S方式將逐漸被柔性接口方式所取代,這是大勢所趨。配件方面,90年代初手工制造配件的方式已基本淘汰,近幾年廠家己生產(chǎn)出采用粘接方式連接的三通、彎頭等,也有采用鋼塑配件替代的。近來已成功開發(fā)出柔性接口的全塑化三通、彎頭等配件,口徑100mm、150mm、200mm三種,基本滿足了小區(qū)UPVC給水管道工程的需求。

4、適用范圍

UPVC給水管主要適用于室外埋地供水管道。在建筑給水(室內(nèi)給水方面UPVC管也有應(yīng)用,但效果并不理想。近年來,隨著聚丙烯、聚丁烯、交聯(lián)聚乙烯、鋁塑復(fù)合管的興起,UPVC 管將會(huì)迅速談出建筑給水工程領(lǐng)域。

二、聚乙烯管(PE管

聚乙烯管在燃?xì)夤艿拦こ讨惺褂枚嗄?有成功的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。近幾年,在給水工程中亦有大量應(yīng)用。

1、材料性質(zhì)及生產(chǎn)工藝

聚乙烯也是一種熱塑性塑料,可多次加工成型。密度是聚乙烯的重要性能指標(biāo)之一,有高密度聚乙烯(HDPE、中密度聚乙烯(MDPE、低密度聚乙烯(LDPE之分。密度越高,相對硬度、軟化溫度、抗拉強(qiáng)度越高,但脆性增加、柔韌性下降、抗開裂性能力下降。給水管道一般采用高密度聚乙烯,燃?xì)夤艿酪话悴捎酶呙芏群椭忻芏染垡蚁?/p>

高密度聚乙烯密度950 kg/m3較 UPVC為輕,軟化溫度120℃較 UPVC管為高。其柔韌性、抗沖擊能力均高于UPVC管,連接方式優(yōu)于UPVC管基本上可保證連接處不泄漏(屬本體連接。此外,聚乙烯本身是一種無毒塑料。歐美國家HDPE給水管 的用量逐年增加,UPVC 管的用量逐年下降。一般的看法是在給水管道工程中, HDPE管最終將取代UPVC管。

聚乙烯管村同 UPVC管材一樣,普遍采用擠壓成型生產(chǎn)工藝,管件采用注塑成型生產(chǎn)工藝。

2、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn),口徑以16mm至315mm共18個(gè)級(jí)別,壓力等級(jí)0.25Mpa 至1.0Mpa共4個(gè)等級(jí)。

3、連接方式、配件

聚乙烯在溫度190℃n240℃之間將被熔化,利用這一特性,將管材(或管件兩熔化的部份充分接觸,并保持適當(dāng)壓力,冷卻后兩者便可牢固地融為一體。因此, PE管的連接方式與 UPVC管不同,通常采用電熱熔連接及熱熔對接兩種方式。

電熱熔連接是將所需連接的兩端插入埋有電熱絲的套管中,將電熱絲通電,將要連接的管材、管件加熱至熔化溫度,固定直至接口冷卻,從而形成嚴(yán)密牢固的接頭。

熱熔對接連接是將與管軸垂直的兩對應(yīng)端而與加熱板接觸至熔化溫度,將兩熔化口壓緊連接。熱熔對接連接適用于口徑大于90mm的管道。

PE管道與金屬管道連接時(shí),可以采用鋼塑過渡接頭。

PE管道生產(chǎn)廠家已開發(fā)出各種規(guī)格的注塑管件,特殊管件也可采用焊接的方式手工制造。

4、適用范圍

PE管適用于室外埋地供水管道,也有用于室內(nèi)供水管道的?？傮w來講,至現(xiàn)階段工程應(yīng)用實(shí)踐不多。與 UPVC管相比,現(xiàn)尚無完善的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)程可供遵

守,這也是推廣應(yīng)用 PE供水管所面臨的一大問題。PE管可應(yīng)用于舊管翻新,國外已廣泛應(yīng)用。

三、聚丁烯管道(陽管

聚丁烯也是一種熱塑性塑料材之一。,由其生產(chǎn)出的PB管道,是目前世界上最先進(jìn)的冷熱水、暖氣管

1.材料性質(zhì)及生產(chǎn)工藝

聚丁烯無味、無毒、耐高溫性能良好,材質(zhì)柔韌同時(shí)又具有良好的抗拉、抗壓強(qiáng)度,軟化溫度121℃。

PB管的密度為930 kg/m:,與 PE管相近。

2、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

目前國內(nèi)生產(chǎn) PB管材的廠家不多。PB管的口徑(外徑國內(nèi)現(xiàn)有10mm、15mm、22mm、28mm四種規(guī)格,國外有口徑至 l10mm的PB管。

PB管的承壓能力與管道的壁厚有關(guān),與通過的介質(zhì)—水的溫度有關(guān),特別是介質(zhì)的溫度訂。

3、連接方式、配件

PB管可采用機(jī)械夾緊式(插入式連接或熱融連接。生產(chǎn)廠家己開發(fā)出多種型式的配件,基本可滿足工程應(yīng)用的需要。

4、適用范圍

如前所述,PB管適用于建筑室內(nèi)冷熱水供應(yīng)系統(tǒng)。現(xiàn)既無管徑國家標(biāo)準(zhǔn)亦無設(shè)計(jì)施工驗(yàn)收國家標(biāo)準(zhǔn)。

四、聚丙烯共聚物 PP—R、PP—C管

聚丙烯是無色、無味、無毒帶白色蠟狀顆粒材料,具有優(yōu)良的耐熱性能及較高的強(qiáng)度, 但熔融粘度低,存在低溫脆性缺陷,須對其進(jìn)行改性以適用管道生產(chǎn)的需要。目前普遍采用的改性方法是使PE與PP(聚丙烯在分子鏈級(jí)進(jìn)行共聚,其產(chǎn)品稱為聚丙烯共聚物,由其生產(chǎn)的管道在原料生產(chǎn)、加工、廢棄處理過程中不會(huì)對人體及環(huán)境造成損害。

目前,國內(nèi)市場上的PP管樹有PP—C、PP—R兩種,均屬 PP與 PE的共聚物。兩者的區(qū)別是:①其聚乙烯含量不同;②PP—C壁厚較同規(guī)格的PP—R為薄;③ PP—R抗沖擊性能優(yōu)于PP—C。PP—C、PP—R的物化性能,應(yīng)用范圍基本相同,故下面僅介紹三型聚丙烯(PP —R。

1、材料性質(zhì)及生產(chǎn)工藝

PP—R無毒、衛(wèi)生、可回收利用。PP—R的維卡軟化溫度為131℃,最高使用溫度為95℃,長期使用溫度為70℃,屬耐熱、保溫節(jié)能產(chǎn)品。其密度900k8/m:。PP—R管道采用擠壓成型工藝生產(chǎn), PP—R管件采用注塑成型工藝生產(chǎn)。

2、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

目前國內(nèi)尚未制訂統(tǒng)一的國家管材標(biāo)準(zhǔn)。PP—R生產(chǎn)線多從德國引進(jìn),PP—C生產(chǎn)線多從韓國引進(jìn)。生產(chǎn)廠家多是參照德國標(biāo)準(zhǔn)制訂自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。PP—R生產(chǎn)規(guī)格從20mm至95mm多種管徑類別。

3、連接方式與配件

PP—R管材及配件之間采用熱熔連接。PP—R與金屬管件連接時(shí),采用帶金屬嵌件的聚丙烯管件作為過渡,該管件與PP—R采用熱熔連接,與金屬管采用絲扣連接。

4、適用范圍

PP—R管適用于建筑物室內(nèi)冷熱水供應(yīng)系統(tǒng),也廣泛適用于采暖系統(tǒng)。歐洲在建筑物冷熱水供應(yīng)系統(tǒng)中,使用PP—R較為普遍,己上升為主導(dǎo)產(chǎn)品。

五、其他塑料管材

目前,塑料管材的新品種不斷出現(xiàn)。以下對近幾年陸續(xù)推出的其他塑料管材作些簡要介紹。

1、玻璃鋼管(FRP管

玻璃鋼管屬熱固性塑料管,玻璃鋼管重量輕(約為鋼管的l/2,承壓能力高、內(nèi)壁光滑、耐腐蝕、施工安裝方便,但價(jià)格高于鋼管(約1.5倍。據(jù)報(bào)道,英國、意大利大口徑供水管道使用玻璃鋼管的占40%,瑞典、挪威占50%,日本占25%。國內(nèi)北京已使用玻璃鋼管60km以上(口徑600——900mm,大慶使用玻璃鋼管近20km(口徑621——800mm,深圳輸港原水管道2200mm也是采用的玻璃鋼管。

2、耐沖擊UPVC管(Hl—3P 耐沖擊UPVC管是將已有的UPVC管通過物理和化學(xué)處理,形成具有高密度硬質(zhì)中心層和耐沖擊內(nèi)外硬質(zhì)屬的三層結(jié)構(gòu),用以改善普通UPVC管抗低溫沖擊強(qiáng)度低的缺陷,實(shí)驗(yàn)證實(shí)這種三層結(jié)構(gòu)的管道比鑄鐵給水管有更高的耐沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度。

3、鋼骨架塑復(fù)合管以鋼絲為增強(qiáng)體,塑料(高密度聚乙烯HDPE為基體,采用鋼絲點(diǎn)焊成網(wǎng)和擠出塑料真空填注同步進(jìn)行,在生產(chǎn)線上連續(xù)拉膜成型。

鋼骨架塑料復(fù)合管克服了鋼管耐壓不耐腐、塑料管耐腐不耐壓、鋼塑管易脫層等缺陷。

4、襯塑鋁臺(tái)金管其性能與鋁塑復(fù)合管類似。參考資料:《如雷管業(yè)PE給水管道安裝說明》;

網(wǎng)絡(luò)塑料管材相關(guān)資訊

第五篇：簡述各種塑料材料在保護(hù)膜中的應(yīng)用

簡述各種塑料材料在保護(hù)膜中的應(yīng)用

目前包裝上應(yīng)用的塑料材料有PE、PP、PVC、PET、PS、PC等等。

1． 硬質(zhì)PVC材料保護(hù)膜，無毒、質(zhì)硬、透明性很好，PVC具有雙向拉伸和普通吹塑兩種。其生產(chǎn)的PVC保護(hù)膜多帶膠，不能產(chǎn)生靜電吸附力。環(huán)保性一般。

2． PE材料保護(hù)膜，主要有LDPE和HDPE，在工業(yè)領(lǐng)域和食品包裝廣應(yīng)用很廣，具有透明性、透氣性、高阻隔性和低價(jià)格使其廣泛應(yīng)用，同時(shí)這類材料無毒環(huán)保，所生產(chǎn)的PE靜電保護(hù)膜受到市場的重視。但此類保護(hù)膜通常耐溫性不高。

3． PET材料保護(hù)膜，拉伸強(qiáng)度高、高阻隔性、透明美觀．多用于手機(jī)保護(hù)膜。PET雖具有高阻隔性．但對CQ的阻隔性還不充分。采用PVM涂制成PET—PVl)復(fù)合．能有效地提高其阻隔性。市場上的屏幕保護(hù)膜一般都是三層PET材料的保護(hù)膜。

4．PS材料保護(hù)膜，最大的特點(diǎn)是光亮透明、尺寸穩(wěn)定性好、阻氣防水性能也較好．價(jià)格較低，但只能用注一吹工藝生產(chǎn)。

5、PC材料保護(hù)膜，具有極高的強(qiáng)度和透明度，耐熱、耐沖擊、耐油及耐應(yīng)變，其最大的不足就是價(jià)格昂貴，且加工性能差，加工條件要求高，故應(yīng)用較少。東莞義鴻包裝材料廠的保護(hù)膜主要為PE材料。