[12-11 16:59:29] 来源：http://www.tmgc8.com 市政工程 阅读：3174次
摘要:塑料管材广泛应用于市政给水工程中,本文分析了常见的5种市政给水塑料管材的性能特点,对各种管材的应用领域进行了选择,可供相关人员参考。
关键词:给排水 给水管材 塑料管材
随着塑料管材技术的不断进步,新型塑料管材不断涌现,并广泛应用于市政给排水工程中。目前,市政给水塑料管材中得到普遍应用的主要有硬质聚氯乙烯(PVC-U)、聚乙烯(PE)玻璃钢夹砂管(RPM)、ABS管材和钢丝骨架塑料复合管等。
1 管材性能分析
1.1 硬聚氯乙烯(PVC-U)管材 硬聚氯乙烯(PVC-U)管材是以聚氯乙烯树脂为主要原料,加入适量助剂,经混合挤出加工成型的塑料管材,具有如下性能特点:①机械性能好,管材耐水压强度、耐外压强度、耐冲击强度等均良好,抗压性好,压至外径的1/2不会破裂;②流动阻力小,PVC-U管内壁光滑,流动阻力小,粗糙率为0.008～0.009,输水能力较铸铁管提高25%,较混凝土管提高50%;③耐腐蚀,使用寿命长,PVC-U管材具有良好的耐腐蚀性,不受潮湿水分和土壤酸碱度的影响,管道铺设时无需做任何防腐处理,使用寿命长达50年以上;④卫生性良好,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;⑤重量轻,装运方便。PVC-U管密度小,重量大约占同规格、同长度球墨铸铁管的1/4、混凝土的1/10;⑥连接方便,安装简便,维修方便,维护费用低。
1.2聚乙烯(PE)管给水用聚乙烯(PE)管材是以聚乙烯树脂为主要原料,管材采用PE80级和PE100级聚乙烯混配料原料生产,具有如下性能特点:①聚乙烯为惰性材料,具有优良的耐腐蚀性,可耐多种化学介质的侵蚀,且不易滋生细菌;②具有良好的快速裂纹增长断裂韧性,使用寿命长,可达50年以上;③无毒、卫生,属绿色建材;④内壁光滑,磨擦系数小,输水量在相同条件下比铸管提高30%发上;⑤优良的挠性使其可以进行盘卷,以较长的长度供应,避免了大量的接头和管件;⑥聚乙烯管道具有优良的耐刮痕的能力,可以有效地抵抗地下运动和端载荷。
1.3玻璃钢夹砂(RPM)管玻璃钢夹砂管是以玻璃纤维及其制品为增强材料,以不饱和聚酯树脂、环氧树脂等为基体材料,以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料作为主要原料,按一定工艺方法制成的管道,具有如下性能特点:①具有优质的轻质高强,运输安装方便,等径条件下其单位长度重量约等于钢管的30%,是混凝土管重量的8%～10%;②具有优异的耐腐蚀性能,能够抵抗酸、碱、盐、海水、未经处理的污水及众多化学流体的腐蚀;③内表面光滑,水阻系数小,在管径相同情况下,玻璃钢管与钢管、铸铁管和混凝土管相比输送能力大、动力消耗小;④不爆管,接口可靠,安全性好;⑤具有优良的防污抗藻,在使用过程中不结垢,不滋生藻类和其他微生物,不会对输送介质造成二次污染。⑥耐热抗冻性好,热膨胀系数小,使用范围一般在-40℃～80℃之间。
1.4ABS管材ABS即为丙烯腈-丁二烯塑料,它综合了丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚物各组分的特点,三种组分的共同作用使之成为一种综合性能良好的新型管材,具有如下性能特点:①抗冲击性能好,有良好的机械强度和较高的冲击韧性,当以强大的外力撞击,其材质不破裂,大约是PVC管的10倍;②无毒无味,不改变水质,不会形成二次污染;③使用温度范围大,可在-20℃-70℃下保持品质不变;④不生锈、不结垢、内壁光滑阻力小;⑤使用寿命长:正常使用50年以上;⑥重量轻,ABS塑料比量为钢铁的1/7,减少了结构重量,易运输。
1.5钢丝骨架塑料复合管钢丝骨架塑料复合管以钢丝为增强体,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,在生产线上连续拉腊成型的新型双面防腐压力管道,具有如下性能特点:①内壁光滑输送阻力小,抗结垢能力强,在同等条件下,流量比钢管高30%以上,抗结垢能力比钢管高20%以上;②耐磨性能高,为钢管的6～7倍;③抗腐蚀能力强,双面抗腐蚀功能,对非强氧化性酸、碱和有机溶剂介质有很好的耐腐蚀性;④保温性能优良,钢管导热系数为46.06W/㎡k,而用作基材的高密度聚乙烯导热系数为0.48W/m2k,仅约为钢管导热系数的1%;⑤重量轻,运输安装简便,安装中不需要配备大量施工机具,电热熔焊接质量稳定可靠,施工快速方便。
2 管材选择
以上六种管道都适用于市政给水领域,而适用于市政给水领域的塑料管道种类较多,当进行适用品种、规格选择时,应根据管材综合评价进行技术经济分析。
2.1 PVC-U管 聚氯乙烯管生产应用受两个难题因扰:一是聚氯乙烯在熔融挤出时的流动性很差、热稳定性也差,用挤出法生产大口径管材在工艺上相当因难;二是没有好办法解决大口径的聚氯乙烯管件的配套问题,大口径聚氯乙烯管的连接问题也因难。www.tmgc8.com
2.2 PE管 聚乙烯在熔融挤出时的流动性很好、热稳定性也好,用挤出法生产大直径管材比较容易,目前,世界上最大口径已生产到1600mm。但生产直径630mm以上的聚乙烯管材需要的投资金额较大(包括配套的熔接设备等),技术要求较高,同时对原材料有特殊要求(如要求低流垂性)。此外,聚乙烯管材的材料强度较差,因此,生产大口径管道需更多的原料,成本料高。
综合考虑,聚乙烯管和PVC-U管的优势主要在中小口径范围,并且应用于使用压力不高的场合,通常用于市政给水管道的使用压力不大于1.0Mpa。
2.3 RPM管 RPM管从其生产工艺来看,生产小口径管材成本较高:存在材质脆、对铺设环境要求较高、抗冲击力差等缺点,且在施工过程中,机械碰撞容易发生暗伤,而且暗伤不容易发现,影响使用寿命。此外,玻璃钢夹砂管结构层的纤维有可能性游离到水中,影响输水的卫生条件,因此玻璃钢夹砂管一般只适用于大口径,特别是管径越大,其成本越低,当进一步考虑埋入地下的管道可使用好几代,又无需年年检修。
2.4 ABS管 ABS管道耐压、耐热性能较好,但价格相对较高,适用于压力较高、用量较PVC-U管材和PE管材相对较少、使用温度相对较高的场合。
2.5 钢丝骨架塑料复合管 钢丝骨架塑料复合管由于采用钢丝或钢带作为增强材料,使得管道的耐压能力大大提高。这两种复合管道生产工艺过程较为复杂,小口径管道成本要高于小口径管道成本要高于小口管道聚乙烯管和PVC-U管,但可以使用在压力相对较高的地方。
3 结束语
目前我国市政给水管材品种多样,改变了以往混凝土管、灰口铸铁管和钢管等少数几种管道的局面,塑料管得以普遍推广使用,本文分析了常见的5中市政塑料管道的性能特点及选用,可供参考。
参考文献:
[1]白莉.主编.建筑给水排水工程,化学工业出版社,2010年05月.
[2]李敬苗.主编.建筑给水排水工程,中国建材工业出版社,2010年01月.
[3]赵树立.主编.给水管网工程技术,化学工业出版社,2009年03月.
