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UPVC管

2018-02-16    来源:    作者:佚名  阅读:次  【打印此页】

UPVC管是一种以聚氯乙烯(PVC)树脂为原料,不含增塑剂的塑料管材。随着化学工业技术的发展,现可以生产无毒级的管材,所以它具备一般聚氯乙烯的性能,又增加了一些优异性能,具体来说它具有耐腐蚀性和柔软性好的优点,因而特别适用于供水管网。由于它不导电,因而不容易与酸、碱、盐发生电化学反应,酸、碱、盐都难于腐蚀它,所以不需要外防腐涂层和内衬。而柔软性好这又克服了过去塑料管脆性的缺点,在荷载作用下能产生屈服而不发生破裂。 曾经作过这样的试验:把一条DN50mm的UPVC管放在地上,皇冠3.0小汽车在上面开过,管只是扁了,但没有破碎。然后我们又让满载货物的东风汽车从管子上面压过,同样管子只是变形没有碎裂。另外,UPVC管有较小的弹性模量因而能减小压力冲击的幅度从而能减轻水锤的冲击力。U-PVC管内壁光滑,阻力小(UPVC管阻力系数为0.009,而一般的镀锌管。铸铁管阻力系数为0.012-0.013),因而水力条件好是显而易见的。当用同样管径的管输送同样液体时,UPVC管比镀锌管、铸铁管的阻力小30%左右;当水头损失相同时,UPVC管的输水能力比铸铁管大20%以上。由于UPVC管内壁光滑,液体在内流动不会结垢,因而其输送能力不会随运行时间的增强而下降。而这一点也正是镀锌管和铸铁


管不可克服的缺点。随着改革开放的不断深入发展,人们的生活水平不断提高,对自来水质量的要求也越来越高。供水行业除了保证出厂水符合生活饮用水标准外,还必须使通过管网输送的水合格。人们对自来水的"黄水""黑水"等现象反映强烈,而导制管网水质变差的主要原因是给水管道的锈蚀,特别是冷镀锌管,其管内壁的镀层不稳定,管使用一年半载不长时间就开始锈蚀,造成水中有铁腥味和颜色,埋在地下的镀锌管锈蚀更为严重。而UPVC管耐腐蚀。不结垢,能抑制细菌生长,有利于保护水质不受管道的二次污染。所以UPVC管有着广泛的应用前景,尤其是用户水表前的大量埋地管都可以用它。


另外UPVC管还具有重量轻。运输方便的优点。UPVC管比重为1.4左右(铸铁管比重为7.4左右),是铸铁管重量的五分之一,采用UPVC管比铸铁管可节约运输费用1/10-1/5。其搬运,装卸施工都十分方便。往往供水管道施工环境比较艰苦,施工现场泥泞,如能减轻工人的劳动强度,缩短施工周期那是最理想不过的事了。而采用UPVC管就能实现这一理想。UPVC管重量轻,在安装过程中人工即可搬动,一般不需动用机械。例如一条DN200长6m的UPVC管自重约55Kg,而同样直径长度的铸铁管自重为304Kg,安装时UPVC管一人扛就行了,而铸铁管需用三人或用机械才能落管,这样大大地减轻了工人的劳动强度和节省了工时和施工费用。


UPVC管的连接方式有承插胶圈连接、粘合连接以及法兰连接等。这几


种连接形式都用不着另挖工作坑可直接在管沟中安装,无需用油麻或膨胀水泥等打接口,可用手动葫芦或用手把管插口端套上胶圈后直接插进承口内,插进的深度可视管尾标记为准。


同类对比编辑


UPVC管和PE管都是热塑性塑料管,它们有着共同特性的一面,但在伸缩性。耐热要求。抗老化等技术特性方面也有着不同之处。现将UPVC管和PE管的技术特性对比分析如下:


1.UPVC与PE管材性能对比


管的种类 优点 缺点 UPVC 抗腐蚀能力强,易于连接,价廉,质地坚硬。 不适用于热水输送,接头粘合技术要求高,固化时间较长。 HDPE 质轻,较好的疲劳强度,耐温度性能较好,韧性好,可挠性好 熔接需要电力;机械连接连接件价格较贵。


从上表可以看出,PE管由于其连接的接头价格较贵,这样就制约和妨碍了它的广泛应用。


2.UPVC和PE管材的线胀系数


管材 线胀系数a(/0C) UPVC(硬聚氯乙烯) 6×10-5 HDPE(高密度聚氯乙烯) 18×10-5 MDPE(低密度聚氯乙烯) 16×10-5


由此可知PE管比UPVC管有很大的线胀系数,因此在设计中应予以重视。


3.UPVC管耐老化性能的比较


发达国家对PVC.PE管材的综合评价如下:


内容 评价值 PVC HDPE MDPE 耐老化值 20 13


由上表可知:从耐老化值,长期强度来看,PVC管则优于PE管;从破坏形式来看,PE则优于PVC.至于易卷性和熔接性只与安装工艺。运输等有关,不宜作为评价两种材料的主要指标。


4.UPVC管与PE管的安装连接形式


前面说过:UPVC管的连接方式有承插胶圈连接。粘合连接和法兰连接,对于管径较大的管选用承插胶圈连接较为合适。如果采用粘合连接在施工时很难保证粘接前管接头部分的绝对清洁,一粒泥沙。一个小汽泡都将是接口漏水的隐患。另外粘合还受气温和空气的影响,在室外施工有一定的难度。


PE管的连接形式有电热熔连接和热熔对接连接。特别是电热熔连接,它是用一个套管将两条管接口处套住,通过套管内部的电热丝加热使套管和两条管熔在一起,工艺上容易达到和保证接口处密实不漏,但这个套管式的接头价格贵。


存在问题编辑


尽管硬聚氯乙烯排水管优点十分显著,但在设计及施工使用中仍客观存在着一些问题:


1、温度影响


UPVC管耐热性能差,且在60℃以上环境抗拉强度下降(适用于连续排放温度不超过40℃,瞬时排放温度不超过80℃的生活污水)。因此,设计使用中应远离热源,如距灶边大于等于400mm,距热水管道间距大于等于200mm,同时热水管道应采取保温措施,不得穿越烟道和防火墙。


低温环境下硬聚氯乙烯塑料排水管抗冲击强度降低。因此在有空调的设备转换层,可以考虑采用铸铁管代替硬聚氯乙烯排水管,以保证排水安全性。


由于受温度影响大,膨胀系数大,每层立管及较长的横管上均要求设置伸缩节。由此,其他专业布置时应考虑UPVC管的缺口效应,在与其它管道平行敷设时,塑料管靠边,当交叉敷设时,塑料管在下且应错开,并考虑加金属套管防护。此外,立管穿越楼板屋面处应作为固定支承点,并应加装柔性护套。


2、刚度影响


对于立管每层应有一个牢固的固定支架,固定支架既可控制管道膨胀方向,也可分担立管自重,还使立管与出户横管连接的管头免于受压过大,引起管道破裂漏水,同时立管底部也应设支墩或吊架等固定措施。


在户外施工中,UPVC管尤其容易受到破坏。在UPVC与室外综合管网交叉施工时,人工、机械器具足以对其造成不同程度破坏,甚至粉粹、断裂造成管路不通。管道回填时,UPVC管也常因管道部分架空或遭较大坚硬物压迫而破损。所以,埋地UPVC管要求基底夯实后,管下方有100mm、管上方有300mm回填砂,且总埋深不少于900mm。


3、建筑防火问题


中国对PVC塑料阻燃技术的研究普遍存在一点倾向,片面追求氧指数的提高,忽视发烟性能的研究。统计资料表明,火灾中79%是烟气致死的。有的UPVC管氧指数高达50%以上,但燃烧时发烟量很大,且维卡温度仅在70℃一90℃之间。所以UPVC管材虽难燃,但极易软化变形,且烟味极浓,火灾中,一方面产生致命烟气,另一方面,温度超过90℃时管道软化变形,火势在管道穿越部位蔓延,而穿过屋面的排水管或通气管风速更大,则火势蔓延更快。所以,高层建筑能否应用UPVC管,曾是争论的问题,而争论的焦点则是其防火特性。


UPVC管已广泛应用到高层建筑,但对上述防火问题并未引起足够重视,消防专项验收中也未对UPVC管材安装提出意见。由于现行《高层建筑防火设计规范》GB 50045 —95、《建筑排水用硬聚氯乙烯管材》GB /T5836. 1—92及《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规范》CJJ —96等规范均未对如何使用UPVC管加以明确规定,使这一问题“无章可循”。在呼吁国家相关文件规定出台的同时,提出一些意见供同仁参考:(1)雨、污水及通气立管尽可能沿建筑物外墙设置。(2)雨、污水及通气立管在建筑物内时,应设置于管道井内,或用砖、混凝土制块等非燃性材料保护。(3)排入排水立管的支管,采用金属排水管道,或对支管采取严格防火措施,如钢制套管、无机防火套管等。(4)排水的配件亦应尽量采用金属制品。


此外。UPVC排水管在使用中还存在立管消能、减少噪音及防止结露等课题,所有这些均在一定程度上限制了现有UPVC排水管的推广和使用。


应用领域编辑


1.自来水配管工程(包括室内供水和室外市政水管),由于UPVC塑料管具有耐酸碱、耐腐蚀、不生锈、不结垢、保护水质、避免水质受到二次污染的优点,在大力提倡生产环保产品的今天,作为一种保护人类健康的理想“绿色建材”,已被中国乃至全球广泛推广应用。


2.节水灌溉配管工程,UPVC喷滴灌溉系统的使用与普通灌溉相比,可节水50%-70%,同时可节约肥料和农药用量,农作物产量可提高30%-80%。在中国水资源缺乏、农业生产灌溉方式落后的今天,这对促进中国节水农业生产发展有着极大的社会效益。


3.建筑用配管工程。


4.UPVC塑料管具有优异的绝缘能力,还广泛用作邮电通讯电缆导管。


5.UPVC塑料管耐酸碱、耐腐蚀,许多化工厂用作输液配管。其他还用于凿井工程、医药配管工程、矿物盐水输送配管工程、电气配管工程等。


技术标准编辑




  GB/T 5836.2-2006 《建筑排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管件》


  GB/T10002.1-2006《给水用硬聚氯乙烯管材》


GB/T 10002.2-2003《给水用硬聚氯乙烯管件》


GB/T 8801-2007 《硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管件坠落试验方法》


  GB/T 8803-1988 《注塑硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管件 热烘箱试验方法》


  GB/T 8801-1988 《硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管件坠落试验方法》


  GB/T 18993.3-2003 《冷热水用氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道系统 第3部分 管件》


  GB/T 24452-2009 《建筑物内排污、废水(高、低温)用氯化聚氯乙烯(PVC-C) 管材和管件》


  GB 9644-1988 《硬聚氯乙烯(PVC-U) 饮水管材和管件 铅、锡、镉、汞的萃取方法及允许值》


发展前景编辑


1998年8月,厦门市建委发出通知,要求所有新建工程中小于400mm给水管道及室内外排水管道都必须采用塑料管材,表明塑料管已进入更广泛的应用空间。然而,UPVC排水管在使用中表现出的不足之处,仍急待我们开发出强度高、噪音低、防火特性好以及投资低、能耗低的产品,以适应现代建筑市场更深更广的发展需要。可喜的是,中国外许多科研、生产单位已不断开发出各类新产品,有些已经走向市场,它们代表了UPVC管的发展趋势。


中国市场上已出现技术成熟的塑料金属复合管,耐高温、噪声低,但由于价格贵、管径小,适用于高档装饰中的冷热水管道,中国市场上还有刚度好、耐高温的塑钢复合管,但价格也较高,尚无条件用于排水系统;中国还有些单位,已开发出双层塑料管,可减少噪声指标,


距走上市场仅一步之遥;公安部四川消防科学研究所五年前已开发出使用无卤、无锑作阻燃消烟剂的难燃PVC配方,氧指数达到51%一56%,发烟量较低(烟密度等级为54%左右)且烟气毒性很小,但由于种种原因该技术尚未走向市场。 国外一些先进国家和地区。如日本就大量采用加强型二层管,只是在普通UPVC管外部套上一个由石棉或加强纤维水泥复合做成的外壳,大大提高了防火特性。据介绍,这种技术制成的管道,可耐800o一1010℃高温,火灾中不会产生烟气,也不软化变形,在高层建筑中可随意使用。而塑料金属复合管、塑钢复合管在发达国家和地区早已广泛使用。


总体来说,中国城市排水工程仍以排水铸铁管、水泥管、钢筋混凝土管为主,当前硬聚氯乙烯排水管的推广和应用虽取得一定的成绩,但总的说来仍处于发展的初期阶段,同国外先进国家相比,尚有较大差距。中国排水管道服务面积不到70%,规划。到二十一世纪初达到80%这将需要大量硬聚氯乙烯塑料排水管,广阔的市场为塑料管的发展提供了更好的前景。

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