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第1页共14页新臣聚丙烯（PP-R）给水管设计施工技术规程（XC/JS02-2008）编写：上海新臣塑胶科技发展有限公司技术部日期：二○○七年八月第2页共14页前言本规程在参照国家标准GB/T18742-2002《冷热水用聚丙烯管道系统》和国际标准化组织制定的ISO/DIS15874-1999《冷热水用塑料管道系统------聚丙聚》等国内外有关资料，并结合安装施工实践经验编制而成。内容包括总则、术语、质量、设计、施工安装、验收等。由于我们经验有限，难免存在不足之处，有待在实践中完善。在执行中如有意见或建议请与我公司联系，以便以后改进。申明事项：1、本规程依据现有信息和技术手段作为编制内容，如有更改恕不另行通知。2、本公司在编写本手册时已尽最大努力保证其内容准确可靠，但我们不对本规程中的遗漏、偏颇或错误导致的损失和损害承担责任。上海新臣塑胶科技发展有限公司2007年8月第3页共14页一、总则1.1为了使广大从事给排水工程设计、施工、验收人员对我公司生产的新臣牌冷热水用三型聚丙烯（PP-R）管材及管配件能有一个初步的了解，以便能够掌握正确的技术与方法，使三型聚丙烯（PP-R）管道工程的设计、施工更加经济合理、安全卫生，确保安装工程的质量。1.2适用于民用和工业建筑内的冷、热给水系统；公共场所（学校、医院），体育场所（游泳池、运动场）；饮用水系统和食品工业管道系统；花园和温室的灌溉系统；传统的采暖加热系统及中央空调系统。适用于输送温度不超过95℃的水。不适用于灭火系统和不使用水作为加热介质的加热系统。1.3本规程不适用于建筑物外的埋地管道，给水聚丙烯管不得用于消防给水，不得在建筑物内与消防管道相连。1.4我公司生产的冷热水用三型聚丙烯（PP-R）管材的规格尺寸及主要性能指标，采用国家标准GB/T18742-2002《冷热水用聚丙烯管道系统》中的第二部份规定；管件的基本尺寸及主要性能采用国家标准GB/T18742-2002《冷热水用聚丙烯管道系统》中的第三部的规定。1.5在三型聚丙烯（PP-R）管道工程的设计、施工及验收中，除了本指导手册外，还应符合国家和各所在省市现行的有关标准、规范和规定。第4页共14页二、术语2.1热熔连接由相同热塑性塑料制成的管材与管件互相连接时，采用热熔工具将连接部位表面加热，直接对其进行热熔和承插，冷却后连接成为一体。2.2工作压力为确保给水系统长期安全运行，设计中对选用的公称压力等级管道在允许压力基础上，附加一定的安全余量后所采用的设计压力。2.3允许压力在某一介质温度下，确保一定的使用寿命，管道系统可以承受的最大压力。给水聚丙烯管道的允许压力与水温、使用寿命有关。2.4公称压力管材在使用水温为20℃、使用寿命50年，以MPa为单位的允许压力2.5自然补偿利用管道敷设中的自然弯曲（如L型、Z型等）吸收管道因温差产生的变形，称为自然补偿。2.6自由臂自然补偿时，利用折角管段的悬臂位移，吸收管道自固定点起到转弯处的伸缩变形，该对应的转弯管段称为自由臂。第5页共14页三、性能与质量3.1性能3.1.1三型聚丙烯管及管配件是由特殊的无规共聚聚丙烯（PP-R）制成，该聚丙烯具有良好的物理机械性能、化学稳定性、耐老化性和突出的耐应力蠕变开裂性，是一种高强度的材料。其主要性能参数如下：项目参数密度0.9g/cm3熔点140-150℃熔体流动速率0.5g/10min最大拉伸强度40N/mm2拉伸变形量800%E-弹性模量（20℃）800N/mm2导热系数：0.24W/mm℃3.1.2由三型聚丙烯（PP-R）管及管配件连接而成的管道系统具有以下特点：a.无毒，无锈蚀，永不结垢，符合GB/T17219-1998生活饮用水标准；b.耐热（管道输送的水温最高可达95℃），耐压（耐压力试验强度可达5MPa以上）；c.采用热熔连接技术而不要求有任何附加的材料，管及管配件同质熔化为一体，没有可拆开的嵌入式接头，杜绝了漏水的隐患；d.产品色彩柔和，外形美观，可明装；e.重量轻（比重仅为金属管的八分之一），易于安装、搬运及连接，节省劳动力成本；f.耐腐蚀，在建筑地点可防止水和化学物质中的离子对管子内、外的腐蚀作用。g.内壁光滑，系统压力损失小，水流速度快；h.保温节能（导热系数仅为金属管的二百分之一），一般情况下不需要做隔热保温处理；i.拉伸模量较小，因温度变化产生的膨胀力也较小，适合用嵌墙和地坪面的直埋暗敷方式；j.使用寿命长，在压力为1.25MPa和60℃的温度条件下连续操作时，使用寿命为50年；k.刚性和抗冲击性能比金属管道差，所以在贮运、施工等过程中应注意文明施工、安全生产；l.线膨胀系数较大，在设计、施工时应重视管道的正确敷设，支吊架的设置，伸缩器的选用等因素；m.阻燃性差，在安装、贮存及使用过程中严禁与明火接触；n.抗紫外线性能差，在阳光的长期直接照射下容易老化。3.2质量3.2.1管和管配件的外观质量符合下列规定：a.管子外壁光滑、平整，不允许有气泡、裂纹及明显的沟槽、凹陷、杂质等缺陷。管端应切割平整，且与轴线垂直。b.管配件表面光滑，或呈磨砂状，不允许存在裂纹、气泡、脱皮和严重的缩形、明显的杂质以及色泽不匀、分解变色等缺陷。3.2.2管子规格用S（管系列）+dn(公称外径)+en(公称壁厚)表示，管子的公称外径、壁厚及标准尺寸率符合表3.2.2的规定。表3.2.2：第6页共14页管子规格、尺寸及壁厚mm公称外径de管系列S543.22.52壁厚e202.32.83.44.1252.32.83.54.25.1322.93.64.45.46.5403.74.55.56.78.1504.65.66.98.310.1635.87.18.610.512.7756.88.410.312.515.1908.210.112.315.018.111010.012.315.118.322.1供货长度为4m+10mm,也可根据供需双方协商确定。3.2.3管配件规格用S（管系列）+dn(公称外径)表示，其承口尺寸、承口长度、不圆度符合表3.2.3的规定。表3.2.3：热熔承插连接管件承口尺寸与相应公称外径mm公称外径dn最小承口深度L1最小承插深度L2承口的平均内径最大不圆度最小通径Ddm1Dm2最小最大最小最大2014.511.018.819.319.019.50.6132516.012.523.524.123.824.40.7183218.114.630.431.030.731.30.7254020.517.038.338.938.739.30.7315023.520.048.348.948.749.30.8396327.423.961.161.761.662.20.8497531.027.571.972.773.2741.058.29035.532.086.487.487.888.81.269.811041.538.0105.8106.8107.3108.51.485.4注：此处的公称外径dn指与管件相连的管材的称外径。3.2.4与金属管道及用水器连接的管配件，带有耐腐蚀的铜制(镀镍)或不锈钢螺纹嵌件，其材料符合GB5232-85的要求，其螺纹符合GB7306-87的规定。3.2.5管及管配件物理力学性能符合表3.2.5。表3.2.5：管及管配件的物理力学性能试验项目试验参数指标试验温度℃试验时间h环应力MPa管材纵向回缩率135±2120±2／≤2%摆锤冲击试验0±2／／试样的＜10%液压试验20116无破裂无渗漏95224.2熔体流动速率g/10min230℃/2.16kg≤0.65第7页共14页四、设计4.1不同使用条件级别管材的选取通常使用的公称压力PN，仅仅是指20℃、50年使用寿命下的最大工作压力。由于聚丙烯塑料管道随着使用温度的升高，其允许的设计环应力σD下降，故其工作压力和使用寿命随之下降。因而，为科学地选用管材，国家标准（GB/T18742）规定了依据不同使用条件下的σD，经计算决定的管系列S，来选取不同壁厚的管材。使用条件级别使用级别TD℃在TD下的时间/年Tmax℃在Tmax下的时间/年Tmal℃在Tmal下的时间/小时典型的应用范围级别1604980195100供应热水（60℃）级别2704980195100供应热水（70℃）级别42040602.52025702.5100100地板采暧和低温散热器采暧级别5206080142510901100100高温散热器采暧注：1.表中TD表示设计压力，Tmax表示最高设计温度，Tmal表示故障温度2.表中所列各使用条件级别的管道系统同时满足20℃、1Mpa条件下输送冷水50年使用寿命的要求。设计应力σD使用级别124520℃/50年设计应力（MPa）σD3.092.133.301.906.93通过以下公式选取不同管系列S（壁厚）的管材式中：σD—许用设计应力，以Mpa为单位。同一种原料，对于不同使用类别，有不同的σD值；PD—设计压力，以MPa为单位，它可以根据实际应用的需要任意选定。Scalc,max对应可满足要求的最薄壁厚，在国家标准中规定的管系列S5、S4、S3.2、S2.5、S2中，选择小于Scalc,max且最靠近Scalc,max的管系列S的管材，此管材的壁厚即可满足该使用级别下50年使用寿命要求。例如：60℃热水系统，要求长期使用压力PD为0.6MPa，选择满足50年使用寿命要求的管材。解：因为60℃热水系统为“使用级别1，其对应的σD为3.09MPa，于是,Scalc,max＝σD÷PD＝3.09MPa÷0.6MPa＝5.15在国家标准中规定的管系列S5、S4、S3.2、S2.5、S2中，全部都小于“5.15”，其中管系列S5，最靠近“5.15”。故选取管系列S5的管材，其壁厚即可满足50年使用寿命要求。Scalc,max＝σDPD第8页共14页4.2膨胀特性、膨胀力和外装式管网膨胀量的补偿4.2.1膨胀特性所有的材料在受热时，体积和(或)长度都会变化。对于PP-R管道来说，可以忽略它在径向的变化，只考虑它长度的变化。膨胀量的计算方法：△L=△T.L.α；△T=0.65△ts+0.10△tg；式中：△L---自固定点起管道伸缩长度（mm）△T—计算温差（℃）；△ts—管道内水的最大变化温差（℃）；△tg—管道外空气的最大变化温差（℃）；L—管道长度（m）；α—线膨胀系数（mm/m.℃），取0.15。膨胀量只取决于管道的长度和温度，与管径大小无关。4.2.2膨胀力计算公式：Ft=E·A·α·Δt式中：Ft–膨胀力（N）E–弹性模量（N/m2）A–管道截面积（m2）α–膨胀系数（mm/m℃）Δt–使用平均温度与安装温度之差值（℃）三型聚丙烯（PP-R）管的膨胀力是很小的，在一定的长度范围内，可以采用机械手段加以限制。在实际应用当中，多数管道系统是埋设于地板或砖石结构中；这时，自然产生的摩擦力，就会抵消它们的膨胀，而无须专门地预防它(仅指DN≤32mm)。但对于外装式管网（明敷）一定要进行补偿。4.2.3外装式管网膨胀量的补偿膨胀量的补偿通常可以在两个锚接点之间进行，或者在一个锚接点和管网的一个方向变化处之间进行（膨胀支管）。补偿臂的最小长度用下面公式计算。Ls=K.式中：Ls-----最小自由臂（mm）；K------材料比例系数；取15；dn-----管道公称外径（mm）Ls–补偿臂的最小长度，对于U型接头而言，是指从90°拐弯的点到下一个结合处之间的距离；对于T型接头而言，是指从90°拐弯的点到下一个锚接点之间的距离。设置自由臂示意图第9页共14页五、管道布置、敷设和施工5.1在管道井中安装管道公共场所部位的给水管宜设置在管道井中。如果在主管的两个支管的附近各装一个锚接物，这样，主立管就可以在两个楼板之间竖直产生膨胀或收缩。竖井中两个锚接点之间的距离不能超过3.0米。也可以用其它方法来补偿膨胀现象。例如从主管的分管中装设“膨胀支管”：（1）要先计算出线膨胀度，然后在穿墙前预留出此长度；（2）通过不固定方式使其吸收线性膨胀；（3）通过不同的弯