浅谈建筑给排水常用热塑性塑料管

发布时间:

2016-07-10


浅谈建筑给排水常用热塑性塑料管

 

摘要:本文就建筑给排水常用热塑性塑料管的种类、性能、优缺点及使用范围做简要论述。建筑给排水常用热塑性管材包括塑料管和复合管。常用塑料管包括硬聚氯乙烯管(PVC-U),高密度聚乙烯管(PE-HD), 交联聚乙烯管(PE-X),无规共聚聚丙烯管(PP-R),工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS);常用复合管包括铝塑复合管(PAP)铝衬塑管孔网钢带塑料复合管钢衬塑复合管

近些年来建筑给排水的最大热点是新型管材的广泛应用。传统的镀锌钢管和普通排水铸铁管由于易锈蚀、自重大、运输施工不便等原因被取而代之。目前, 建筑给排水常用热塑性管材主要有塑料管和复合管种。现在就常用管材的一些特性优缺点使用范围做简要论述。

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),交联聚乙烯管(PE-X),无规共聚聚丙烯管(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)

在给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)是通过氯乙烯树脂加工而得的一种耐热性好的塑料管,具有较好的耐热、耐老化、耐化学腐蚀性能,它特别适用于输送热水、污水、废液等介质。

UPVC管材通常可用粘接剂粘接,也可用胶圈柔性连接。这种管材是国内推广使用最早的、目前使用量最大的塑料管材。不少自来水公司已经把此类管材用于DN≤200mm的配水管道上,替代传统的灰铸铁管及镀锌钢管,但管材、管件连接基本上均采用胶圈柔性连接方式。该管材使用温度为0~60℃,工作压力为1.6MPa,在Φ16710mm之内均有产品。

1. 2 聚乙烯管(PE)

PE管材以密度区分,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、伸长率、耐冲击性能较好,耐化学稳定性和抗高频绝缘性能良好,主要用于农田排灌。HDPE管具有较高的强度及刚度,MDPE管还具有良好的柔性和抗蠕变性能,后两种管材,特别是HDPE管广泛用于城市燃气及供水管道上。

新修订的给水用PE管产品国标中,管材分PE63、PE80、PE100三个级别,它们在20℃下,在50年后还能保持最小强度达6.3MPa、8.0MPa、10.0MPa。对于允许最大设计应力分别为5MPa、6.3MPa、8MPa,该管材的适用温度为-60~60℃。目前国内产品的规格在Φ16-160mm之间,最大可达Φ400mm

1.3交联聚乙烯管(PEX)

交联聚乙烯是通过化学或物理方法,使普通聚乙烯的线性分子结构改性成三维交联网状结构,从而具有优良的温度适应性(-70110℃)、耐压性(爆破压力6MPa)、稳定性和持久性(使用寿命达50年以上)、而且具有无毒、不滋生细菌等优点。但交联聚乙烯管内存水较久,略带异味。

交联聚乙烯管主要用于室内热水管道和地面辐射采暖管道上。国内PEX管的供货规格在Φ1032mm之间,少量达Φ63mm,交联聚乙烯原料需进口。该管材在常温下工作压力为1.6MPa,当工作压力达到95℃时,工作压力为1.0MPa。连接管件一般采用夹紧式铜制接头或卡环式铜制接头,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)虽然无毒,价廉,但抗冲击强度差,作为供水管材不理想,通过共聚合的方式使聚丙烯改性,提高了管材的抗冲击强度等性能。改性聚丙烯管有三种,即均聚共聚聚丙烯管(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯管(PP-B)、无规共聚聚丙烯管(PP-R)。

此类管材柔软、易于安装、密封性好、耐腐蚀、使用寿命长。管件的连接采用熔接方式。

PP-R管是第三代改性聚丙烯,是用无规共聚法使PE在PP分子链中随机地均匀聚合,比其PP-B具有较好抗冲击性能、耐温度变化性能和抗蠕变性能。主要用于室内热水管道及地面辐射采暖系统。它是一种很有发展前景的新管材。该管材使用温度为-20~95℃,常温下工作压力为2.0MPa,当工作温度达到75℃时,工作压力降为0.6MPa。该管材在Φ16~110mm之内均有产品

1.5 ABS管

ABS管是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚物组成的热塑性塑料,具有质优耐用的特性。其中丙烯腈具有耐热性、抗老性、耐化学性;丁二烯具有耐撞击性、高坚韧性、低温特性不变的性能;苯乙烯具有施工容易及管面光滑之特性。管件连接采用冷胶溶接法,一般用于室内热水管道及水处理加药管道等方面。该管材的使用温度为-20~80℃,工作压力为1.0MPa。

2、复合式管材

2.1 铝塑复合管(PAP)

铝塑复合管是通过挤出成型工艺而制造出的新型复合管材,它由聚乙烯层(或交联聚乙烯)——胶粘剂层——铝层——胶粘剂层—聚乙烯层(或交联聚乙烯)五层结构构成。其中铝层分搭接焊、对接焊成型工艺。

管件连接主要是夹紧式铜接头,用于室内冷热水管道及地面辐射采暖系统上。适用温度为-60~95℃,工作压力为1.0MPa,在Φ12~75mm之内均有产品

2.2 铝衬塑管

铝衬塑管材是指铝合金管材内衬聚乙烯管或聚丙烯管,它是一种双层结构的铝塑复合产品,目前市场上的规格在Φ10~65mm之间,主要适用于室内冷水管道。

与管材配套的管件也是双层结构的铝衬塑复合管件,它是一种采用胶圈密封的快装管件,这种管件由管件主体、密封卡套、锁紧环、锁紧螺母四部分组成。

管材及配套管件外形美观,对于室内明设的供水主管、支管均可选用,管道拆装方便,输送水质稳定。由于铝材的特性,不适用于腐蚀性的环境。

2.3 孔网钢带塑料复合管

它类同铝塑复合管,只是以多孔钢带焊接卷管替代薄铝带焊接卷管,它是以高密度聚乙烯为基体,以冲孔后的冷轧钢带焊接而成的网状钢管为增强体,经挤出成型连续复合而成,内外壁塑料通过金属骨架上的孔形成一体。这种管材具有三层结构,塑料与金属在管壁内相互包容,可避免塑料与金属骨架的分离与剥落。管道连接可采用套管件电熔焊连接,也可用胶圈管件快装连接,它具有钢管的机械强度,又具有塑料管的耐腐蚀性,可适用于DN≤200mm的配水管道及室内冷水主立管道上使用。此类管材安装时,切断的端面应作严格的防锈处理,但在今后管道不停水引接分支管时,孔口切面锈蚀问题就无法处理,这将是此类管材应用中的弱点。

2.4 钢衬塑复合管

它是在薄壁镀锌钢管内,经特殊工艺复合聚丙烯管,连接的管件类同上述铝衬塑管件,它可以使输配的水质不发生大的变化,管道装拆快捷,价格低廉,但管外壁及管端面的防腐问题没有根本解决。

3、热塑性塑料管的性能评述

3.1 优点

上述各种类型的塑料管都分别阐述了它们的特点,归纳起来它们比传统的金属管材有如下一些共同优点:

1管材材质轻,有些管材仅为铁管重量的1/8~1/5运输安装方便灵活维修容易

2管材耐腐蚀,对于内壁而言,输送的水感观性好;对于外壁而言,不生锈,延长了管道的使用寿命。

3水力性能好管道内壁光滑阻力系数小

4同一管材连接方式多样,有配套的管件,有利于推广使用。

5可自然弯曲或具有冷弯性能可采用盘管供货方式减少管接头数量。

6导热系数小热传导率低绝热保温节能效果好。

3.2 弱点

1与金属管道相比,力学性能差抗冲击性不佳刚性差平直性也差因而管卡及吊架设置密度高。

2管材线性膨胀系数较大,伸缩补偿必须十分强调。

3阻燃性差大多数塑料制品可燃且燃烧时热分解会释放出有毒气体和烟雾。

 

 

 

参考文献:

[1] 元红英等. 塑料管材在建筑给排水工程中的应用. 建筑技术开发 2003 .6

[2] 宋坚.新型建筑给水管材的选用.给水排水,2001,27(1)

[3] 张淼.新型建筑给水塑料管应用技术综述.给水排水, 1999,25(4)

[4] 卜一德. 地板采暖与分户热计量技术. 2003