2015/01泉恩PVC-S技术知识培训2015/032015/01目录聚氯乙烯管材的发展概况…………………3聚氯乙烯管材的性能特点…………………4PVC-S与PVC-U管材的性能对比………16PVC-S管材的生产工艺……………………32PVC-S管材的应用…………………………34PVC-S管材的标准及规范…………………36PVC-S管材的设计…………………………38PVC-S管材的连接…………………………45PVC-S管材的施工…………………………51泉恩PVC-S管材工程案例…………………62泉恩PVC-S管材的优势……………………67聚氯乙烯管材的发展概况•什么是PVC-U管材PVC-U管材是以卫生级聚氯乙烯(PVC)树脂为主要原料,加入适量的稳定剂、润滑剂、填充剂、增色剂等经塑料挤出机挤出加工成型。PVC-U管道和传统的管道相比,具有重量轻、耐腐蚀、水流阻力小、节约能源、安装迅捷、造价低等优点,受到大力推广应用,效益显著。PVC-U管道应用广泛,可用于城镇自来水输水供水工程、建筑内外供水工程、工矿企业供水工程、地埋消防供水丁程、农田水利输水灌溉工程、园林园艺绿化供水工程、水产养殖业供水排水工程等,具有良好的经济效益和社会效益。聚氯乙烯管道的发展概况•PVC-U管材由1935年德国首先研制成功以来,便以其优异的特性及经济实用的价值,在短期内得到迅速发展。•上个世纪五十年代开始,发达国家生产企业与管道工程界进行了广泛的合作,在PVC-U管材上投入了大量人力、物力、财力进行全面的开发研究,从原料合成生产、管材管件生产计划到设计理论和施工技术等方面不断完善,并积累了丰富的实践经验。这些努力促使PVC-U管材在管道工程中占据了相当重要的地位。•美国、德国、日本、英国、法国等发达国家都先后制定了比较系统UPVC给水管材管件、排水管材管件、农业水利灌溉管材管件等国家标准及相应的设计施工规程。•ISO(国际质量认证体系)也制定了比较全面PVC-U管材管件标准。•国内20世纪70年代开始应用聚氯乙烯管,早期主要用于农业灌溉;管径≤160mm;•1987-1989年,国内厂家通过引进国外先进技术和设备,具备了PVC-U扩口型(R-R)压力管材的生产能力,产品标准达到了国家标准和德国工业标准的要求;•1990年前后开发出常用规格≤dn200的TS接口(胶接)形式的PVC-U管件,此后逐步在上海,广州,成都,武汉等自来水公司试点工程;•开发出钢制喷塑的柔性接口管件,解决了≥DN100口径的柔性接口(R-R)问题;•开发出常用规格≤DN200的R-R型柔性接口的PVC-U管件;•国内20世纪末,PVC-U管径≤800mm。国内聚氯乙烯管道的发展现状•21世纪国内聚氯乙烯管道快速发展的主要原因聚氯乙烯原料优势国内氯碱工业的发展,带动聚氯乙烯树脂技术水平及产能的提升,电石法生产工艺,树脂国产化率高。设备水平的提高引进技术消化吸收,管材挤出生产线制造能力水平提高。产品标准逐步制定、完善陆续制定聚氯乙烯管道产品标准和设计、施工、验收规范,为聚氯乙烯管道的发展创造了良好的环境。PVC管道已经有70余年的使用历史,有着丰富的生产、应用经验,尽管近年来PE管材的发展速度超过PVC管材,但是在未来相当一段时间内PVC管道仍将在各种塑料管材中占主导地位,随着生产技术和新的应用领域的拓展,国内PVC管道仍PVC-U管道将迎来更广阔的发展前景。其主要原因是:•PVC树脂是我国氯碱工业的支柱产品,平衡烧碱生产过程中的氯气,是必须要发展的品种;•PVC树脂消耗石油资源相对较少;•PVC管道是节能材料,符合国家产业政策;•PVC管道的价格低廉,性能良好,具有很高的性价比;•PVC管道的标准、施工规范齐全、完善;•生产技术和应用技术完善,使用时间长,维修经验足。PVC管道未来发展前景聚氯乙烯管材的性能特点•强度高拉伸强度可达45Mpa以上。•流体阻力小PVC-U管材的管壁非常光滑,对流体的阻力很小,其粗糙系数仅为0.009,其输水能力可比同等管径的铸铁管提高20%,比混凝土管提高40%。PVC-U管道的优势•耐腐蚀性、耐药品性优良PVC-U管材具有优异的耐酸、耐碱、耐腐蚀性,不受潮湿水份和土壤酸碱度的影响,管道铺设时不需任何防腐处理;•质量轻,搬运方便,施工强度低,进度快,可节省施工费用。PVC-U管材密度约为1400kg/m3,仅为铸铁管的1/5,混凝土管的1/3,施工费用与传统管材相比可降低30%-50%;•质量轻,搬运方便,施工强度低,进度快,可节省施工费用。PVC-U管材密度约为1400kg/m3,仅为铸铁管的1/5,混凝土管的1/3,施工费用与传统管材相比可降低30%-50%;•易安装采用柔性连接,胶圈密封,安装方便,密封性好;PVC-U管道的性能特点•维护费用低PVC-U管材维修简单,不需昂贵的费用和复杂的工具,根据实际工程经验,其维护费用仅为铸铁管或混凝土管的30%。•具有良好的水密性PVC-U管材的安装,不论采用粘接还是橡胶圈连接,均具有良好的水密性。•防咬啮PVC-U管不是营养源,因此不会受到啮齿动物的侵蚀。根据美国国家卫生基金会在密歇根州进行的试验证明,老鼠不会咬啮PVC-U管材。•材质卫生,对水质无污染PVC-U管材不结垢,在输水过程中不会对水质产生二次污染。•寿命长设计使用寿命长达50年以上,据介绍,英国于1939年埋设的一条PVC-U输水管道至今完好无损。球墨铸铁管材与PVC管材重量比较,kg/m类别(dn)10020040060080010001200球墨管,K915.130.675.5137.3215.2309.3420.1PVC管,PN81.394.5918.4145.673.73115.17166.36流体阻力小卫生性好重量轻安装方便成品价格低PVC较球墨铸铁管材的优势PVC-S与PVC-U管材的性能对比16高强度聚氯乙烯管材定义•高强度•耐冲击适用范围•适用于压力下输送饮用水和一般用途水•水温不超过45℃dn20mm~1200mm管材规格•安装方便•寿命长PVC-S管材定义17管材材料安全无毒,绿色环保美国JM90配方,符合美国ASTMD1784的规定,产品强度将会比ISO高10%引入压扁试验采用Rieber-ring;EagleLOC橡胶密封圈进行连接PVC-S管材优势•良好的卫生性能给水用PVC-S管采用独特的绿色环保无铅配方体系代替传统的复合铅盐配方体系,因而不会破坏水质,卫生无毒。•强度高给水用PVC-S管具有良好的耐水压、抗冲击、抗拉伸强度。•耐腐蚀好PVC-S管配方中仅含有少量无机材料,相当于纯塑料组分,因此具有极强的耐腐蚀性能,能耐强酸、强碱。•连接可靠、不泄漏采用独特的弹性密封件承插连接,密封性好;•质量可靠引入在线检测技术,出厂产品合格率100%。PVC-S管道的性能特点19PVC-S管材PVC-U管材的性能比较静液压强度混配料的性能管材的规格管材的颜色连接方式水压验证试验PVC-S管2.根据GB/T10002.1,用于生产PVC-U管材的混配料没有规定物理性能的要求,根据ASTMD1784,用于生产PVC-S管材的混配料的基本物性符合下列要求:缺口冲击强度≥34.71J/m拉伸强度≥48.3MPa抗拉弹性模量≥2758MPa负载变形温度≥70℃63.PVC-S管材混配料均使用有机锡稳定剂,不使用铅盐稳定剂,满足卫生性要求,具有很好的环保效益。7•管材的颜色PVC-S管材为蓝色系,颜色鲜亮。PVC-U管材通常为灰色。22•管材的规格项目PVC-SPVC-U公称压力PN0.63MPa~2.5MPa公称外径dn20mm~1200mm20mm~1000mmPVC-S1200mm管材规格S20S16SDR41SDR33PN0.63PN0.87•管材静液压试验的试验条件PVC-S管材静液压试验条件(依据ISO1452-2)温度,℃环应力,MPa试验时间,h要求20421无破裂,无渗漏6012.51000无破裂,无渗漏PVC-U管材静液压试验条件(GB/T10002.1)温度,℃环应力,MPa试验时间,h适用管材公称外径dn,㎜20361dn<40381dn≥402030100所有规格60101000所有规格PVC-S给水管材出厂检验项目管材颜色、外观、不透光性和管材尺寸纵向回缩率落锤冲击试验20℃,1h静液压试验高于国标增加的试验项目测试项目试验方法试验意义在线水压验证试验以2倍的公称压力做水压试验,维持5秒,管材无破裂无渗漏在线检测和控制管材质量24引入美国给水协会标准AWWAC900,AWWAC905的要求,在PVC-U管材GB/T10002.1的出厂检测项目基础上增加了在线水压试验。•PVC-S管材特有水压验证试验PVC-S给水管出厂检验项目检验项目参数意义技术要求说明颜色、外观、尺寸——GB/T10002.1按批检验不透光性——不透光密度(Kg/m3)热影响下管材沿纵向塑性变化的稳定性1.350~1.460纵向回缩率在热影响下管材沿纵向塑性变化的稳定性能≤5%落锤冲击试验(0℃)TIR管材韧性≤5%液压试验(20℃/1h)环应力下的强度无破裂、无渗漏在线水压验证试验(每根)在线控制产品质量符合Q/QEGY02-201425•PVC-S管材检验项目PVC-S给水管型式检验项目检验项目参数意义技术要求说明颜色、外观、尺寸——GB/T10002.1特殊情况下做型式检验;(参照GB/T10002.1)一般每两年进行一次不透光性——不透光密度(Kg/m3)热影响下管材沿纵向塑性变化的稳定性1.350~1.460维卡软化温度评价材料耐热性能≥80纵向回缩率在热影响下管材沿纵向塑性变化的稳定性能≤5%二氯甲烷浸渍试验(15℃,15min)材料的塑化程度和均一性表面变化不劣于4N落锤冲击试验(0℃)TIR管材韧性≤5%液压试验(20℃/1h;20℃/100h;60℃/1000h)环应力下的强度无破裂、无渗漏卫生性能——符合GB/T1721926PVC-S管道的生产工艺PVC-S管材的应用•建筑给水管道小口径PVC-S管,可广泛使用PVC管用于建筑自来水管,具有成本低、耐腐蚀、不需经常维修和更换等优点。•市政给水管道大口径PVC耐压管(直径在dn110-1200mm),可替代铸铁管、增强水泥管,用于供水系统,具有流动性好、耐腐蚀、重量低等优点。•中水及化工介质输送管道•建筑排水管道•市政排水、排污管道PVC-S管材的应用领域PVC-S管材标准及规范•泉恩公司根据国际先进标准技术指标制定了企业标准,Q/QEGY02-2013《给水用高强度聚氯乙烯(PVC-S)管材》•河北省地方标准《高强度聚氯乙烯(PVC-S)给水管材》已颁布,该产品已获得住建部行业标准的立项;•河北省地方标准《高强度聚氯乙烯(PVC-S)给水管道施工技术规程》已颁布实施。PVC-S给水管道标准及规范PVC-S管材的设计PVC-S管道系统的设计PVC-S管道强度计算公式:2[MRS]P=———————C·(SDR-1)式中:P—公称压力(MPa)MRS—管材的长期静液压强度(MPa);PVC-S管道的MRS值按照25.0MPa选取。SDR—标准尺寸比C—设计系数,保证管道满负载运行时还有一定的安全度。PVC-S管道系统的设计PVC-S给水管材公称外径(mm)dn20~dn90(C=2.5)dn110~dn1000(C=2.0)dn120034PVC-S管材规格及公称压力管材S系列SDR系列和工程压力S16S12.5S10S8S6.3S5S4SDR33SDR26SDR21SDR17SDR13.6SDR11SDR9PN0.63PN0.8PN1.0PN1.25PN1.6PN2.0PN2.5管材S系列SDR系列和工程压力S20S16S12.5S10S8S6.3S5SDR41SDR33SDR26SDR21SDR17SDR13.6SD11PN0.63PN0.8PN1.0PN1.25PN1.6PN2.0