搜索
新型塑料管材及其在给水管道工程中的应用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。近二十年来,我国塑料管村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,但应用于给水管道工程其重量轻、便于运输及安装、管道内壁光滑阻力系数小、防腐性能良好、对水质不构成二次污染却都是共通的。本人综合有关资料,就目前常用的用于给水管道工程的新型塑料管树的材料性质、生产标准与生产工艺、应用范围等作些介绍。一、硬聚氨乙烯管(UPVC管硬聚氯乙烯管是国内目前塑料管材的主导产品。1、材料性质及生产工艺硬聚氯乙然属热塑性塑料,其制成品UPVC管材质较轻,密度为1350(1460kg/m3(钢材为7800kg/m3,抗拉、抗弯、抗压缩强度较高,但抗冲击强度相对较低。UPVC管普遍采用挤压成型工艺,挤出机又分单螺杆、双螺杆,就挤出工艺而言,双螺秆挤出机要优于单螺秆挤出机。2、生产标准目前国内UPVC供水管的生产厂家,绝大部分是按国家标准生产管材,但仍有相当多的厂家受引进设备限制或产品外销,采用英标(BS、日标(JIS、德标(DIN或IS0标准生产管材。对用户来说,不同标准生产的管材,其内外径及壁厚均不同,这是在选用时必须予以注意的。我国UPVC给水管设计、施工、验收规程明文规定,选用管材必须是按中国国家标准生产的。3、连接方式、配件UPVC给水管的连接方式与配件一直是制约其在工程中应用的重要因素。经过10多年的应用实践,管材连接技术与配件的开发研制均有长足的发展与进步。目前,国内已可生产口径大于等于63mm的柔性接口(R—R管材,口径在63mm以下的亦可采用柔性的活接头方式予以连接。可以说,粘接接口(T—S方式将逐渐被柔性接口方式所取代,这是大势所趋。配件方面,90年代初手工制造配件的方式已基本淘汰,近几年厂家己生产出采用粘接方式连接的三通、弯头等,也有采用钢塑配件替代的。近来已成功开发出柔性接口的全塑化三通、弯头等配件,口径100mm、150mm、200mm三种,基本满足了小区UPVC给水管道工程的需求。4、适用范围UPVC给水管主要适用于室外埋地供水管道。在建筑给水(室内给水方面UPVC管也有应用,但效果并不理想。近年来,随着聚丙烯、聚丁烯、交联聚乙烯、铝塑复合管的兴起,UPVC管将会迅速谈出建筑给水工程领域。二、聚乙烯管(PE管聚乙烯管在燃气管道工程中使用多年,有成功的理论与实践经验。近几年,在给水工程中亦有大量应用。1、材料性质及生产工艺聚乙烯也是一种热塑性塑料,可多次加工成型。密度是聚乙烯的重要性能指标之一,有高密度聚乙烯(HDPE、中密度聚乙烯(MDPE、低密度聚乙烯(LDPE之分。密度越高,相对硬度、软化温度、抗拉强度越高,但脆性增加、柔韧性下降、抗开裂性能力下降。给水管道一般采用高密度聚乙烯,燃气管道一般采用高密度和中密度聚乙烯。高密度聚乙烯密度950kg/m3较UPVC为轻,软化温度120℃较UPVC管为高。其柔韧性、抗冲击能力均高于UPVC管,连接方式优于UPVC管基本上可保证连接处不泄漏(属本体连接。此外,聚乙烯本身是一种无毒塑料。欧美国家HDPE给水管的用量逐年增加,UPVC管的用量逐年下降。一般的看法是在给水管道工程中,HDPE管最终将取代UPVC管。聚乙烯管村同UPVC管材一样,普遍采用挤压成型生产工艺,管件采用注塑成型生产工艺。2、生产标准现行国家标准,口径以16mm至315mm共18个级别,压力等级0.25Mpa至1.0Mpa共4个等级。3、连接方式、配件聚乙烯在温度190℃n240℃之间将被熔化,利用这一特性,将管材(或管件两熔化的部份充分接触,并保持适当压力,冷却后两者便可牢固地融为一体。因此,PE管的连接方式与UPVC管不同,通常采用电热熔连接及热熔对接两种方式。电热熔连接是将所需连接的两端插入埋有电热丝的套管中,将电热丝通电,将要连接的管材、管件加热至熔化温度,固定直至接口冷却,从而形成严密牢固的接头。热熔对接连接是将与管轴垂直的两对应端而与加热板接触至熔化温度,将两熔化口压紧连接。热熔对接连接适用于口径大于90mm的管道。PE管道与金属管道连接时,可以采用钢塑过渡接头。PE管道生产厂家已开发出各种规格的注塑管件,特殊管件也可采用焊接的方式手工制造。4、适用范围PE管适用于室外埋地供水管道,也有用于室内供水管道的。总体来讲,至现阶段工程应用实践不多。与UPVC管相比,现尚无完善的设计、施工、验收规程可供遵守,这也是推广应用PE供水管所面临的一大问题。PE管可应用于旧管翻新,国外已广泛应用。三、聚丁烯管道(阳管聚丁烯也是一种热塑性塑料材之一。,由其生产出的PB管道,是目前世界上最先进的冷热水、暖气管1.材料性质及生产工艺聚丁烯无味、无毒、耐高温性能良好,材质柔韧同时又具有良好的抗拉、抗压强度,软化温度121℃。PB管的密度为930kg/m:,与PE管相近。2、生产标准目前国内生产PB管材的厂家不多。PB管的口径(外径国内现有10mm、15mm、22mm、28mm四种规格,国外有口径至l10mm的PB管。PB管的承压能力与管道的壁厚有关,与通过的介质—水的温度有关,特别是介质的温度订。3、连接方式、配件PB管可采用机械夹紧式(插入式连接或热融连接。生产厂家己开发出多种型式的配件,基本可满足工程应用的需要。4、适用范围如前所述,PB管适用于建筑室内冷热水供应系统。现既无管径国家标准亦无设计施工验收国家标准。四、聚丙烯共聚物PP—R、PP—C管聚丙烯是无色、无味、无毒带白色蜡状颗粒材料,具有优良的耐热性能及较高的强度,但熔融粘度低,存在低温脆性缺陷,须对其进行改性以适用管道生产的需要。目前普遍采用的改性方法是使PE与PP(聚丙烯在分子链级进行共聚,其产品称为聚丙烯共聚物,由其生产的管道在原料生产、加工、废弃处理过程中不会对人体及环境造成损害。目前,国内市场上的PP管树有PP—C、PP—R两种,均属PP与PE的共聚物。两者的区别是:①其聚乙烯含量不同;②PP—C壁厚较同规格的PP—R为薄;③PP—R抗冲击性能优于PP—C。PP—C、PP—R的物化性能,应用范围基本相同,故下面仅介绍三型聚丙烯(PP—R。1、材料性质及生产工艺PP—R无毒、卫生、可回收利用。PP—R的维卡软化温度为131℃,最高使用温度为95℃,长期使用温度为70℃,属耐热、保温节能产品。其密度900k8/m:。PP—R管道采用挤压成型工艺生产,PP—R管件采用注塑成型工艺生产。2、生产标准目前国内尚未制订统一的国家管材标准。PP—R生产线多从德国引进,PP—C生产线多从韩国引进。生产厂家多是参照德国标准制订自己的企业标准。PP—R生产规格从20mm至95mm多种管径类别。3、连接方式与配件PP—R管材及配件之间采用热熔连接。PP—R与金属管件连接时,采用带金属嵌件的聚丙烯管件作为过渡,该管件与PP—R采用热熔连接,与金属管采用丝扣连接。4、适用范围PP—R管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。欧洲在建筑物冷热水供应系统中,使用PP—R较为普遍,己上升为主导产品。五、其他塑料管材目前,塑料管材的新品种不断出现。以下对近几年陆续推出的其他塑料管材作些简要介绍。1、玻璃钢管(FRP管玻璃钢管属热固性塑料管,玻璃钢管重量轻(约为钢管的l/2,承压能力高、内壁光滑、耐腐蚀、施工安装方便,但价格高于钢管(约1.5倍。据报道,英国、意大利大口径供水管道使用玻璃钢管的占40%,瑞典、挪威占50%,日本占25%。国内北京已使用玻璃钢管60km以上(口径600——900mm,大庆使用玻璃钢管近20km(口径621——800mm,深圳输港原水管道2200mm也是采用的玻璃钢管。2、耐冲击UPVC管(Hl—3P耐冲击UPVC管是将已有的UPVC管通过物理和化学处理,形成具有高密度硬质中心层和耐冲击内外硬质属的三层结构,用以改善普通UPVC管抗低温冲击强度低的缺陷,实验证实这种三层结构的管道比铸铁给水管有更高的耐冲击强度和拉伸强度。3、钢骨架塑复合管以钢丝为增强体,塑料(高密度聚乙烯HDPE为基体,采用钢丝点焊成网和挤出塑料真空填注同步进行,在生产线上连续拉膜成型。钢骨架塑料复合管克服了钢管耐压不耐腐、塑料管耐腐不耐压、钢塑管易脱层等缺陷。4、衬塑铝台金管其性能与铝塑复合管类似。参考资料:《如雷管业PE给水管道安装说明》;网络塑料管材相关资讯