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淺談建筑給排水常用管材

10-12 12:15:42  瀏覽次數:278次  欄目:給水排水
標簽:給水排水設計規范,建筑給水排水, 淺談建筑給排水常用管材,http://www.nvlbio.live

  摘 要:近些年來,建筑給排水的最大熱點是新型管材的廣泛應用。傳統的鍍鋅鋼管和普通排水鑄鐵管由于易銹蝕、自重大、運輸施工不便等原因被取而代之。目前, 建筑給排水常用管材主要有塑料管,金屬管和復合管三種,F在就常用管材的一些特性,優缺點,使用范圍做一簡要論述。

  關鍵詞:建筑給排水 管材 塑料管 金屬管 復合管

  1.塑料管

  塑料管是合成樹脂加添加劑經熔融成型加工而成的制品。添加劑有增塑劑,穩定劑,填充劑,潤滑劑,著色劑,紫外線吸收劑,改性劑等。

  常用塑料管有:硬聚氯乙烯管(PVC-U),高密度聚乙烯管(PE-HD), 交聯聚乙烯管(PE-X),無規共聚聚丙烯管(PP-R),聚丁烯管(PB),工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。

  塑料管的原料組成決定了塑料管的特性。塑料管的主要優點:

 。1).化學穩定性好,不受環境因素和管道內介質組分的影響,耐腐蝕性好。

 。2).導熱系數小,熱傳導率低,絕熱保溫,節能效果好。

 。3).水力性能好,管道內壁光滑,阻力系數小,不易積垢,管內流通面積不隨時間發生變化,管道阻塞機率小。

 。4).相對于金屬管材,密度小,材質輕,運輸,安裝方便,靈活,簡捷,維修容易。

 。5).可自然彎曲或具有冷彎性能,可采用盤管供貨方式,減少管接頭數量。

  其主要缺點:

 。1).力學性能差,抗沖擊性不佳,剛性差,平直性也差,因而管卡及吊架設置密度高。

 。2).阻燃性差,大多數塑料制品可燃,且燃燒時熱分解,會釋放出有毒氣體和煙霧。

 。3).熱膨脹系數大,伸縮補償必須十分強調。

  所以,在推廣塑料管的同時,還需要發展技術克服其缺點。

  1.1 塑料管性能

  1.1.1 物理性能:

  塑料管的物理性能和鋁塑復合管,鋼管,銅管比較見表1:表1

物理性能 單位 PVC-U PE PE-X PP PB ABS 鋼 銅 密度 g/cm 1.50 0.95 0.95 0.90 0.93 1.02 7.85 8.89 導熱系數 w/mk 0.16 0.48 0.40 0.24 0.22 0.26 50 400 熱膨脹系數 mm/m°C 0.07 0.22 0.15 0.16 0.13 0.11 0.012 0.018 彈性模量 MPa 3000 600 600 900 350 2500 210000 110000 拉伸強度 MPa 40 25 >25 28 17 40 700 150 硬度 R 120 70   100 60   230HB   使用溫度 °C 0-60 -60-60 -60-95 -20-95 -20-95 -20-80    

  塑料管的物理性能影響管道的方式,用途,補償措施和管道保溫等方面。如:

 。1).PVC-U、PP、ABS的力學性能相對較高, 被視為“剛性管”,明裝較好。反之,PE、PE-X、PB作為“柔性管”適合暗敷。

 。2).塑料管的使用溫度及耐熱性能決定了PVC-U,PE,ABS僅能用于冷水管,而PE-X,PP, PB則可作為熱水管。當建筑物有熱水供應系統且冷熱水采用統一管材時耐熱性能成為主要指標。

 。3).塑料管因熱膨脹系數高,在塑料管路中尤其是作為熱水管,采用柔性接口,伸縮節或各種彎位等熱補償措施較多。其中以PE,PP等聚烯烴類為最。施工安裝時如果對此沒有足夠重視,并采取相應技術措施,極易發生接口處因伸縮節而拉脫的問題。

 。4).由于導熱系數低,塑料管的絕熱保溫性能優良進而可減少保溫層的厚度甚至無需保溫。當不同塑料管之間絕熱性的比較除導熱系數外,還同它們各自的管壁厚度有關。

  1.1.2 承壓性能:

  承壓性能所涉及的內容是在一定條件下塑料管材能夠承受的內壓力和恒壓下的破壞時間。從而確定與之有關的設計參數以及對管材的質量進行評價和監控。一般進行兩項試驗:液壓試驗和長期高溫液壓試驗。 各種管材的承壓性能見表2

  表2

管 材 壓力/MPa 試樣試驗壓力/MPa 接頭密封試驗/MPa 爆破壓力/MPa UPVC 1.6 42/h De≤90,4.2PNDe>90,3.36PN   PEX 1.0/95℃1.6/常溫 1.22.5 3.55.6   ABS 1.0 3.8/h   4~8 PB 1.6~2.5/冷水1.0/熱水       PP-RPP-C 2.0/常溫0.6/75℃ 20℃,11h,16MPa80℃,48h,4.8MPa80℃,170h,4.2MPa     HDPE 1.0/熱水1.6/冷水      

  1.1.3 衛生性能:

  理化衛生指標。其中PE,PE-X,PP,PB和ABS易達標。而PVC-U管材在生產時應使用無毒PVC樹脂和衛生及穩定劑才能滿足衛生性能的要求。

  1.2 給水塑料管的應用

  結構形式單一,材料品種眾多且性能各異。常用給水塑料管的特點列表如下:

  表3

品種 優 點 缺 點 連接方式 PVC-U 抗腐蝕力強,易于粘合,價廉,質地堅硬 有UPVC單體和添加劑滲出,不適用于熱水輸送;接頭粘合技術要求高,固化時間較長 粘合、螺紋 HDPE 韌性好,較好的疲勞強度,耐溫度性能較好;質輕,可撓性和抗沖性能好 熔接需要電力;機械連接,連接件大 擠壓夾緊、熱熔合、電熔合 PEX 耐溫性能好,抗蠕變性能好 只能用金屬件連接;不能回收重復利用 擠壓夾緊 PB 耐溫性能好,良好的抗拉、壓強度,耐沖擊,低蠕變,高柔韌性 國內還沒有PB 樹脂原料,依賴進口,價高 擠壓夾緊、熱熔合、電熔合 PP-R 耐溫性好 在同等壓力和介質溫度的條件下,管壁最厚 熱熔合 ABS 強度大,耐沖擊 耐紫外線差,粘接固化時間較長 粘合、螺紋、電熔合

  一般情況聚氯乙烯管由于價格低廉,在不考慮水質影響,在冷水供水系統屬于首選管材,而當溫度較高時,可選用聚乙烯管或交聯聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管。

  1.3 排水塑料管的應用

  材質單一:硬聚氯乙烯

  結構形式多樣:芯層發泡管,空壁管,螺旋管,芯層發泡螺旋管,空壁螺旋管。

  其存在的一些問題:

 。1).熱膨脹系數大,需設置伸縮補償裝置來解決。

 。2).剛度小,平直性差,需加密管卡、支架、吊架來解決。

 。3).耐熱性差,軟化溫度低,需限制排水溫度,限制使用場所和控制與熱源的距離來解決。

 。4).阻燃性差,在穿越樓板、上人屋面的屋面板、防火墻、管道井井壁處需設置阻火圈和防火套管來解決。

 。5).抗機械沖擊性差,需強化施工技術,精心施工來解決。

 。6).隔聲性差,塑料管的噪聲大于鑄鐵管,管道明裝且管道位置靠近臥室時,問題尤為突出。降噪的方式,提高管道材質的隔聲效果,芯層發泡管空壁管是基于這一思路而開發的;降噪的另一方式是改變水流條件,螺旋管是基于這一思路而開發的。將兩種方式結合起來的思路是芯層發泡螺旋管和空壁螺旋管的開發。

  相同條件下,不同結構形式的排水塑料管,其噪聲測定結果:

  普通管>芯層發泡管>空壁管>螺旋管

  排水塑料管的應用是在取代普通排水鑄鐵管的工作上進行的。目前,排水塑料管已可在建筑高度為100m以下的建筑物內使用,但各地區的進展很不平衡。當建筑高度大于、等于100m的高層建筑和不適宜采用排水塑料管的場合,可采用柔性抗震排水鑄鐵管。

  2.金屬管

  2.1 鍍鋅鋼管

  鍍鋅鋼管的被取代既不意味金屬管被取代,也不意味鍍鋅鋼管在整個建筑給水領域被取代。

  鍍鋅鋼管由于價格低廉、性能優越,防火性能好,使用壽命長等優點,還將在消防給水系統,尤其是自動噴水滅火系統中應用。而塑料管(承壓。﹦t不應在消防給水系統和生活-消防,生產-消防共有系統中應用。

  2.2 銅管

  金屬管中最具優勢的是銅管,銅管應用較久,優點較多,管材和管件齊全,接口方式多樣,較多的應用在熱水管路中,目前存在的主要問題在于銅的折出量容易超標。

  2.3 鑄鐵管

  給水鑄鐵管與鋼管相比有不易腐蝕、造價低、耐久性好等優點,適合于埋地敷設。缺點是質脆、重量大、長度小等。連接方式一般采用承插連接。

  卡箍式鑄鐵排水管是一種新型的建筑用排水管材,60年代開始進入國際市場,經過幾十年的推廣和應用,這種管材已得到國際上的普遍認可。這種管材與傳統的承插式鑄鐵排水管道相比有許多優點,是一種更新換代產品,但由于這種管材及配件價格相對較貴,所以在國內一直未能得到普及推廣。

  2.4 其它:

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