新型塑料给水管材论文.docx

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1、新型塑料给水管材摘要：随着北京、上海、深圳等大城市禁用镀锌管作为生活给水管管材后，许多城市开始推广新型塑料给水管材，新型塑料给水管材作为镀锌钢管的替代品也是大势所趋。新型塑料给水管材在设计及使用的过程中与传统的镀锌钢管相比有着很大的不同。现根据新型塑料给水管材的发展概括及特点和在几个工程中的使用情况，就如何对新型塑料给水管材的产品质量控制、产品的质量检验及PP-R管材的施工质量谈几点体会。我国水资源短缺而人口众多，建筑行业越来越提倡修建绿色建筑，节水节能就越发重要。塑料类管材具有清洁卫生、不易腐蚀、施工运输方便、性价比高的优点，既可以节水节能，还可以满足人们对生活水质的要求。因此，建筑给排水管

2、材以塑代钢就成为一个发展的趋势。有关绿色建筑节水节能的文献近年来频频出现，尤其在供水分区、供水方式、热水系统及中水系统的研究探讨较多，管材选用方面的研究也日益增多，但结合绿色建筑及中水系统的给水管材选用方面探讨较少。文章从节能的角度出发，探讨绿色建筑中常用塑料给水管材的选用，以期提供借鉴。一、新型塑料给水管材的发展概括及特点随着科技水平的发展、人民生活水平的提高，使用新型的塑料给水管材替代传统的镀锌钢管已是势在必行。新型塑料给水管材具有对人体无害、耐腐蚀、导热系数小等有点而倍受人们青睐。U-PVC管作为较早期的塑料给水管材，管材与管件间采用粘结形式，在使用过程中，特别是作为热水管时，不但会有U

3、-PVC单体及添加剂渗出，而且使用的粘胶本身就含有对人体有害的物质，因而已较少新型塑料给水管材使用。PE-A1-PE管实际上相当于薄壁铝管内外镀有一层聚乙烯层；PEX管是聚乙烯挤压而成，这两种管材都就有较强的硬度，都需要机械连接，因而接头处连接的好坏，直接影响到管道的施工质量。PP-R管是20世纪90年代中期发展起来的一种新型塑料给水管材，它由聚丙烯经改后挤压而成，具有优良的耐热性及较高的强度，而且制作成本较低。这种管材采用热熔连接，施工工艺简单，施工质量容易得到保证。PB管的各种物理性能都由于以上几种管材，但由于原材料聚丁烯的价格较高,使它使用范围受到限制。PP-R管是符合我国国情的一种新型

4、塑料给水管材。PP-R属于聚烯煌类高分子化合物，其分子仅由碳氢元素组成，不含任何有毒元素，原料可以回收，不会对环境造成污染。PP-R管材有热熔连接，安装方式简单可靠，接口部位渗漏的可能性极小。这种管材耐热性好，最高耐热温度超过IOOoC;导热系数极低，仅为传统镀锌钢管的1%以下，因而很适合作为建筑工程中的给水管材。2PP-R环保型给水管材的安装2.1 管材进场安装前检查管材进场安装前应认真检查产品的相关质保证书，检查其管道外观有无气泡裂纹、沟槽，管端有无破裂，整根管的外观应光滑，无色泽不均现象。检查管道有关尺寸及编号是否在国标允许范围内，因为管道的壁厚和失圆度是确保管道安装不漏水的先决条件，管

5、道壁厚减薄必将影响管道的耐压等级，使用过程中容易出现开裂现象，当管材的尺寸偏差较大，管端及管道间配合公差较大，容易导致管道连接的不密封和连接强度不高而漏水。2.2 管道连接PP-R给水管道的连接方法主要采用热熔连接。如果没有好的热熔连接操作方法，即使选择了好的管材，也还是难以保证管道的安装质量。保证连接质量，首先必须选择与厂家配套的热熔工具，热焊机的加热时间和加热温度应严格按操作规程执行。管道熔接前要认真清洁管道好接头表面，清除管材表面的油污、杂质及毛刺。要注意管材插入管件的长度要适宜，连接后的管道接头处应形成均匀的凹缘，如果不均匀，甚至一边有空隙，就表示熔接不理想，难以保证其接头不漏水，此时

6、应及时重新连接。2.3 管道敷设安装PP-R管采用热熔连接形式，其管子与管件间的连接只能一次性使用，因此给水支管在墙内安装时，要根据设计要求和施工现场的具体情况，准确下料。如果管道埋地敷设，应注意使埋地部分的接口尽量少。管道完毕后，应在墙面或地面上用带色油漆示意出管道位置，避免二次装修是破坏管道。暗设给水立管在穿越楼板处应做固定支撑点，以防立管累积伸缩在最上层支管接处产生位移应力，对支管造成破坏。PP-R管又叫三型聚丙烯管，采用无规共聚聚丙烯经挤出成为管材，注塑成为管件。PP-R管无毒、耐热、保温、抗冲击性能和长期蠕变性能较好，使用寿命可达50年，可用于工业和民用生活冷热水和空调供回水系统，也

7、可用于户内采暖系统；PP-R管安装方便，采用电熔、热熔连接，接口可靠；原料可回收z不会造成环境污染。但PP-R管抗低温性能差，冬季施工时质脆易裂；管材表面硬度低，运输、施工中需轻拿轻放，否则极易损伤表面；管件配套性、通用性差，不同厂家不同形式不同色泽，影响安装验收和美观；管材热膨胀系数较大，温度70。C以上时,管材易弯曲变形，影响使用效果和使用寿命。虽然优缺点均显著，但性价比仍很高。目前出现了一种经PP-R管改良的管道,人称纳米聚丙烯管（NPP-R）。NPP-R无机层状硅酸盐插层复合技术制备的含有纳米抗菌剂的聚丙烯塑料粒制成。这种管道既有普通PP-R管道所有优点，又具有优异的力学性能，在安装和

8、使用过程中不会因偶然的撞击、敲打或轧压而造成破坏；线性膨胀系数小，不易因使用温度的变化而造成嵌件部分的松动渗漏；纵向收缩率低，因温度变化引起的变形小，适合采用嵌墙和地面层内的直接暗敷设方式；具有杀菌功能，特别适用于饮用水管网输水工程。同时，按照规范要求设置管道支架，对PP-R管的安装来说也是很重要的。2.4 管道线性膨胀的处理由于PP-R管的膨胀系数比金属管大得多，其管道伸缩长度也较大，因此在管的安装中应予以重视。对嵌墙敷设的管道，在安装完毕后，管槽内管道周围的空间应用细水泥砂浆密实填封，依靠管道与水泥砂浆摩擦阻力及塑料管所特有的良好的蠕变性，使轴内伸缩转化成径向变化，从而消除线性变形应力。因

9、此嵌墙敷设的管道，可以不考虑线性膨胀。对于明装管道，当直线距离较长时，应采用自由臂补偿方法解决管道的热涨变形，既给管道自由伸缩的空间和余地。一般采用、Z型布置管道，并配置适当的固定及活动支架来实现补偿，自由臂的长度经计算校核。2.5 管道水压试验为了保证管道热熔连接的质量，在管道热熔连接24小时后或隐蔽之前，须对管道进行水压试验。压力试验时，首先将管道注水，排出管内空气，然后用打压泵将水压缓慢升至规定的试验压力，其升压时间不得小于10分钟。试验压力应为工作压力的15倍,但不得少于1OMPa。稳压1小时检查各连接口有无渗漏现象,压力降是否超过0.05MPa,如发现压力降超过允许值，必须查找原因，

10、再次进行不压试压，以确保管道接口质量。2.聚乙烯管（PE、PEX）（I）PE管聚乙烯原材料分为PE63级、PE80级、PE1OO级及PE112级。目前，给水管主要用PE80级、PEIoO级。PE管分为高密度聚乙烯管和中密度聚乙烯管。高密度聚乙烯管用80级以上聚乙烯挤出而成，管材寿命长、无毒、韧性好、抗疲劳强度和抗冲击性能较好、脆化温度可达零下70度。连结方式为热熔焊接，室外大口径管采用热熔对接,施工安装方便,适用于输送温度不高于60。C的介质z主要用于市政供水系统、建筑给水系统、纯净水、化工、医药、造纸、农业改水工程及作电线电缆导管。（2）交联聚乙烯管（PEX）交联聚乙烯管是由聚乙烯、硅烷、过

11、氧化物、抗氧化剂混合反应而成的一种聚合物，通过化学反应，聚合物大分子链间原有的范德华力被化学共价键所取代，原来低强度、线性的聚乙烯转化为高强度、网状的交联聚乙烯。交联聚乙烯管具有无毒，耐高温、高压，重量轻等优点，使用温度在-70-110oCo管道采用夹紧式铜接头或PP卡套配件连结。工程造价相对较高，由于PEX管弯曲半径为68倍管外径，且耐热性能好，经常用作地板辐射采暖管。3.丙烯酸共聚聚氯乙烯管（ARG）丙烯酸共聚聚氯乙烯（ARG）管材是由超微粒子的亚克力弹性体充分配合在聚氯乙烯分子之中，以化学共聚结合方式制成的新材料管材，具有优异的抗冲击性能和耐低温性能。这种新型管材的质量完全符合世界卫生组

12、织和中国卫生部要求的饮用洁净水管材标准要求。其优点是绿色、环保、节能、耐低温、耐腐蚀、耐压、高抗冲击、刚性好、线膨胀系数小、连接可靠、安装维护方便、管壁薄、内壁光洁、卫生性能好、隔氧性能好、使用寿命长、可回收利用等。4铝塑复合管铝塑复合管是中间层为铝管，内外层为。聚乙烯或交联聚乙烯，层间为热熔胶黏合而成的多层管，具有聚乙烯塑料管耐腐蚀性和金属管耐高压的优点。现在市场上有3种铝塑复合管：第1种是内外层为聚乙烯(PE-A1-PE);第2种是内层为交联聚乙烯，外层为聚乙烯(PE-A1-PEX);第3种是内外层均为交联聚乙烯(PEX-A1-PEX);中部层均为铝层。后两种其塑料部分采用交联聚乙烯，分子

13、间结构更稳定，比第一种更牢固，更适用于建筑给水、供暖系统。此类管材含有铝层,可增加耐内压强度，阻隔氧气、C02等而避免对输水管道设备的锈蚀威胁，导热性好而减少热点集中，抗静电而屏蔽性好并有一定的阻燃作用，韧性好，在允许弯曲半径内，可随弯就弯，采用卡套式或卡箍式机械连接，安装简便、快捷，省时省力。其不足之处是管材、管件价格较贵，工程造价相应较高。5钢塑复合管(1)钢带增强钢塑复合管。钢带增强钢塑复合管就是常说的钢塑复合压力管，其中间层为高碳钢带通过卷曲成型对接焊接而成的钢带层，内外层均为高密度聚乙烯。这种管材可直接用于直饮水工程，而其内外层为高密度聚乙烯,具有非常好的耐腐蚀性。但钢带增强钢塑复合

14、管的生产工艺复杂，钢带成型工艺要求非常高，焊接只能采用精度要求较高的对接焊工艺。(2)无缝钢管增强钢塑复合管。无缝钢管增强钢塑复合管以无缝钢管为基管，内壁涂装高附着力、防腐、食品级卫生型的聚乙烯粉末涂料或环氧树脂涂料。采用前处理、预热、内涂装、流平、后处理工艺制成。这种管材的生产工艺绕过了钢带难成型、对接焊要求精度高的难题，但由于无缝钢管的成本较高，所以只能用来生产直径在20Omm以上的大口径管材。(3)孔网钢带钢塑复合管。这种钢塑复合管中间的钢带被打了很多的孔，使得内外层的PE有机结合成一体，从而解决了钢与塑料的复合问题，但是，由于钢带上孔网的存在，却牺牲了这种钢塑管的阻氧性能，在很大程度上

15、降低了其耐压强度，高压工作条件下，容易出现爆裂。(4)钢丝网骨架钢塑复合管。钢丝网骨架钢塑复合管是在孔网钢带钢塑管的基础上发展而来的，既然孔网状钢带降低了耐高压、阻氧的性能，仅起到部分承压作用，那何不规避钢带成型、对接焊这样高难度的工艺，直接在管壁上缠绕编织钢丝同样也可以起到承压作用，于是，就出现了钢丝网骨架钢塑复合管。这种管材的性能与孔网钢带钢塑管基本类似。二、给水管材的选用1选用给水管材的原则(1)安全性。给水管材的选用需考虑振动冲击、水锤和热胀冷缩等的破坏情况，应根据不同使用的场所、不同使用情况选择管材，做到应经久耐用，安全可靠。(2)卫生性。目前，通过卫生检验后投放市场的建筑给水管均在

16、卫生许可范围内，但随着卫生标准的提高，塑料管的各种改性剂、助剂、添加剂、金属管溶于水的金属离子均为管材优胜劣汰的重要条件，所以不加改性剂、化学成分稳定的塑料管材和表面镀层中无重金属分子的金属管，其卫生性能较好。(3)经济性。在满足安全供水的前提下，应选择管材、管件价格和施工安装费用低的高性价比管材，以降低工程投资。(4)节能。建设工程应综合考虑管道的耗能，内壁光滑、粗糙系数小的管材节能；丝接或粘接的管材比采用焊接、热熔连接的管材节能。2.给水管材的选用2.1 室外输水与给水管及给水引入管这部分管材管径大，要求强度高、耐压、耐腐蚀、密封性和水力条件好、抗水锤能力强、安装简易、重量轻、寿命长。宜选用ARG管、HDPE管、钢塑复合管。2.2 室内给水主干管室内给水主干管包括横干管和立管，大多铺设在屋面保温夹层、吊顶、管道井内，明装，支架固定，一般对压力有要求，需采用有耐久性、外观持久性、无腐蚀