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环保型材料塑料管材在给水工程应用

浏览次数: 日期:2011年8月6日 15:10

摘要:

       随着高分子材料技术的飞跃进步,塑料管材的开发利用也不断深化;随着北京、上海等大城市禁止使用镀锌钢管作为生活给水管管材后,许多城市开始推广环保型给水管材。
  近二十年来,我国塑料管材的开发研制及生产推广均取得重大成果。现今,已开发出可用于给水管道工程的塑料管材有 UPVC管, PE管、 PB管、 PEX管、PP-C管、 PP-R管以及金属--塑料复合管。这些管树材料性质不尽相同、生产工艺各有特点、主要应用范围也各有差异,但塑料管与传统的金属和非金属管材相比,具有重量轻、耐腐蚀、水流阻力小、施工安装方便、维护能耗低的优点。
  1、 环保型塑料管材产生的历史背景
  镀锌钢管应用在建筑物内供水管道上已有近百年的历史,其良好的强度、刚度和抗冲击能力,一定的耐温、耐压能力,适中的价格,原材料易于获取且易于加工,因而用为一种给水主材广泛地应用地工农业及建筑内部各供水管道及消防管道,但由于镀锌钢管因其管材自身的缺陷,在使用中易产生腐蚀、生锈、结垢、泄漏及堵塞等弊病从而对水质造成严重的二次污染,微观上表现为水样大肠肝菌及细菌总数严重超标,宏观上表现为"黄水"、"黑水"、"红水"等现象,水质恶化;另一方面因锈蚀渗漏破坏了用户的居住及工作环境,干扰正常生活,影响人们的生活质量,并导致水资源的巨大浪费。随着人们居住环境和生活品质的提高,对水的使用提出了更高的要求,迫切要求一种新型的绿色环保和替代产品出现。同时,由于镀锌钢管要消耗大量的钢材,浪费大量能量,不利于国家以塑代钢的环保政策,为此进入九十年代,建设部下决心推广塑料及复合材料管材,传统的镀锌钢管将逐步退出历史舞台。
  2、环保型塑料管材的安装特点
  2.1 U-PVC管
  这是国外50年代就规模发展的、也是最早得到开发的塑料给水管材,其价格较镀锌管低。开发之始目标仅是为节约金属 ,但实践中其耐腐蚀不结垢特性给人们带来极好的使用效果 ,所以在许多国家和地区的建筑中得到应用 ,成为使用量最大的给水管材。其代表性连接方法为粘接,同用水器具的连接须用专用过渡接头。U-PVC管 (指直径50mm及以下的直径较小部分 )作为埋地给水管,由于强度、冷脆方面的问题,很多国家、地区持有保留意见。国内发展建筑中U-PVC管材应用所遇到的最大问题是安装后时有漏水 ,从而影响发展应用。
  U-PVC作在低温时较脆 ,在温度较高时 ,如80℃时就呈软状 ,因此在冬季冰冻地区应用或作热水管应用时是不合适的。为此国外发展了高冲击型PVC管及高温型PVC管 ,可用于要求管材有较高机械性能的场合,或作热水管用。但用量规模无法同U-PVC给水管相比。U-PVC管是一种很成熟的技术 ,在很多国家是应用最为广泛的给水管,是迄今用量最大的给水管材。
  2.2 PEX管
  管外径小于25mm时,管道与管件宜采用卡箍式连接,大于等于32mm时,宜采用卡套式连接。管道与其他管道附件、阀门等连接时应采用专用的外螺纹卡箍或卡套式连接件。管道配水点,应采用耐腐蚀金属材料制作的内螺纹配件,且应与墙体固定。
  2.3 PP-R管
  PP-R管为聚丙烯(PP)管改性后的共聚聚丙烯给水管,具有优良的耐热性能和较高的强度,适用于建筑物室内冷热水供应系统,也广泛适用于采暖系统。其缺点是低温脆性差,线性膨胀系数大,易变形,不适合于建筑物明装管道工程。由于PP-R管的热熔连接安全、可靠,目前主要应用于供水系统的暗装管道。
  其用于系统的工作压力不大于0.6MPA,工作温度不大于70℃的场合。PP-R管的连接方式采用热熔连接或电熔连接。连接时需要专用工具,连接表面需加热,加热时间过长或承插口插入过度会造成水流堵塞。此外,PPR管的软化温度为140℃,可以作为热水管,在塑料管中有一定的吸引力。但对于超温、超压场所需有一定的控制要求。
  2.4镀锌衬PVC钢管
  衬塑管是将塑料复合而衬在钢管内壁的低压管。衬塑有多种材料,采用PVC衬塑是在给水管中使用较多、技术较成熟的材料。为研究方便,取镀锌衬塑(PVC)钢笔管作为衬塑管的代表来分析。镀锌衬塑(PVC)钢管是由聚氯乙烯与镀锌钢管复合而成。它兼有金属管材强度大、刚性好和塑料管材耐腐蚀的优点,同时也摈弃了两类材料的缺点。
  镀锌衬PVC钢管的连接采用螺纹连接方式。它管件配套多、规格齐全,这也是它在使用中的优点之一。但是,这种复合管材也存在自身的缺点。镀锌衬PVC钢管的材料用量要多,管道内实际使用管径变小,而在生产中需要增加复合成型工艺,其价格要比单一管材的价格稍高。此外,在镀锌钢管与内衬PVC的热膨胀系数之间存在着较大的差异。如粘合不牢固,环境温度和介质温度变化大,容易产生离层,而导致管材质量下降。
  自塑料管材问世至今便始终与其在建筑给排水中的应用相伴而行。几十年的实践证明:塑料管较金属管有众多无可媲美的优点且经济耐用,现已为世界上的各先进国家普遍采用。
  我国在历经数十年的观望与徘徊之后,随着传统观念的变化,国产塑料管材产品质量的改观、人们生活居住水平的提高、生存环境意识的加强以及国家相关部门政策的支持,这一领域开始迅速发展,各种新型塑料管材也因此应运而生。由于塑料管材是近几年的新型材料,国家也陆续颁布了一些技术规程,需要在设计及施工中不断地完善。

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