环境工程设备第8次-(管道和阀门-第一次课)15课件

1、某某 工工 厂厂封头的加工封头的加工封头的加工3 管道和阀门管道和阀门3.1 管道的分类管道的分类3.2 金属管金属管3.3 塑料管分类塑料管分类3.4 硬聚氯乙烯硬聚氯乙烯(UPVC)管管3.5 聚烯烃管道聚烯烃管道3.6 塑料复合管塑料复合管3.7 管道的安装管道的安装3.8 阀阀 门门3.1 管道的分类管道的分类环保工程中所使用的管道可按图3-1所示进行分类。图3-1 管道的分类 金属管主要有钢管、铸铁管和有色金属管。 铸铁管的强度不如钢管，但耐腐蚀性优于钢管，因而常用作输送生活污水和工业废水的管道，特别是当管道需要埋地铺设时，采用铸铁管比钢管更能耐受土壤对管道外壁的侵蚀。 非金属管主要

2、有混凝土管、陶土管和塑料管。 陶土管有良好的耐腐蚀性，可用作输送酸性废水和废酸性废水和废气气的管道，但因其性脆易损坏性脆易损坏，近年来已较少被使用。 混凝土管价格低廉，常被用作城市污水、工业废水和雨水的大口径输送管道。 塑料管耐腐蚀性能优良、流体阻力小、质轻耐用、施工方便，而且大部分塑料管可以多次重复回收利用，因而近年来国内外都大力推广塑料管在工程中的应用。 复合管兼有金属管的高强度和塑料管的耐腐蚀性，近年来也得到了快速的发展。 根据不同的介质和工艺要求，可以选用不同的管道材质。如埋地铺设的管道，为防止土壤的侵蚀，常选用混凝土管或铸铁管；制作环保设备内部构件或零部件的管道，因为往往浸没在腐蚀性

3、的介质中，维修更换又比较困难，所以常选用耐腐蚀性能好的塑料管或不锈钢管。 本章着重对环保工程中较为常用的无缝钢管、焊接钢无缝钢管、焊接钢管和铸铁管管和铸铁管，以及近年来发展很快、应用越来越普遍的塑塑料管和复合管料管和复合管 等做详细讨论。3.2 金属管金属管3.2.1 无缝钢管无缝钢管 无缝钢管一般是由铸钢锭或实心棒材通过穿孔机先行穿孔，再经热轧或冷拔(轧)而成，此外，也有用铸造方法制成的。无缝钢管的管壁上没有接缝，所以能承受较高的压力，其公称压力一般为PN1.0MPa。 无缝钢管管径规格及其表示法为：外径外径壁厚壁厚(mm)。例如1084.0、1147.0均表示DN100的无缝钢管。在DNl

4、0150的范围内，无缝钢管在同一公称直径DN下有两种不同的外径和多种不同的壁厚。大于DN200的无缝钢管，在同一公称直径DN下只有1种外径以及多种不同的壁厚。 由于无缝钢管在同一公称直径DN下可能有多种不同的壁厚，故承受压力的范围也较大。无缝钢管公称压力的范围是PN=1.025MPa。(1) 一般无缝钢管 一般无缝钢管用普通或优质碳素钢、普通低合金钢和合金结构钢轧制而成。可分为冷拔(轧)无缝钢管和热轧无缝钢管。一般无缝钢管可用以输送一般无腐蚀性介质的液体，温度适用范围为-40-20475。 常用规格如下：冷轧无缝钢管通常指在室温条件下由冷轧无缝钢管通常指在室温条件下由钢锭轧制而成的无缝钢管，一

5、般为小规格无缝钢管。钢锭轧制而成的无缝钢管，一般为小规格无缝钢管。冷轧管外径=5200mm；壁厚t=0.2514mm。 热轧无缝钢管通常指在较高温度范围内由钢锭轧制而成的无缝钢管，一般开轧温度T1100，终轧温度E800。热轧管外径=32630mm；壁厚t=2.575mm。 冷轧无缝钢管的尺寸精度、表面光洁度和强度一般较冷轧无缝钢管的尺寸精度、表面光洁度和强度一般较热轧无缝钢管为好。热轧无缝钢管为好。在管道工程中，管外径57mm时，常选用热轧无缝钢管，管外径57mm时，常选用冷轧无缝钢管。（2）不锈钢无缝钢管 不锈钢无缝钢管采用国家标准不锈、耐酸钢无缝钢管中规定的不锈钢和耐酸钢钢种轧制而成。主

6、要用以输送强腐蚀性液体介质和低温或高温液体介质，适用温度范围为-20700。 冷轧不锈无缝钢管：外径=6200mm；壁厚t=0.515mm。 热轧不锈无缝钢管：外径=54245mm；壁厚t=4.538mm。 不锈钢无缝钢管具有优良的耐腐蚀性，设计时不必考虑管壁厚度的腐蚀裕量，因此它的实际壁厚仅为镀锌管的1/3，可减少管子自重，节约材料；不锈钢管拉伸强度高(530750MPa)，是镀锌管(300MPa)的2倍，铜管(200MPa)的34倍，PPR管(无规共聚聚丙烯管,50MPa)的810倍，能承受振动、冲击和热胀冷缩，不易破裂漏水；它的表面光滑，摩阻小，低速时阻力损失仅为碳钢管的2/5，节能效果

7、明显，并能经受30m/s以上的高速水流；而且使用寿命长，维护工作量少，寿命周期成本 = (初期投资+运行管理费+维修、更换、拆除费 - 回收成本) / 使用年限 低。此外，不锈钢管外表美观、安全无毒、清洁卫生，不影响水质；拆除的废管子可以完全再生利用，不但不会造成环境污染，而且回收的经济价值相当可观，所以，不锈钢管是一种绿色材料，在环保工程中的应用日趋普遍。 选用不锈钢管输送废水、废气、粉末或颗粒状固体废物及其他腐蚀性介质时，不锈钢管的自重轻、强度高、节约能耗、便于维护管理、使用寿命长的优点得到充分发挥，因此，越来越多的环境保护处理工程开始选用不锈钢管来作为输送各种介质的管道。 在饮用水的输送

8、管道中，我国沿用数十年的镀锌钢管因为渗漏、腐蚀和污染严重等问题，已被有关部门明令禁止使用。不锈钢管外表美观、安全无毒、清洁卫生，不影响水质的特点在作为饮用水管道时得到广泛认可，特别是随着我国对饮用水的水质要求不断提高，很多地方都提出了直饮水的要求，在这种情况下，由于对塑料管中各种化学添加剂的潜在污染的担心，使得不锈钢管成为直饮水管道最有发展前景的选择。 不锈钢材料的价格近年来下降了很多。据调查，以DNl5100的管材管件的初期投资价格作为比较基准，目前不锈钢管的价格与铜管持平，比镀锌钢管高24倍，比复合管高2倍。但如以寿命周期成本作为比较基准，则不锈钢管可能是最低的。(3) 其他无缝钢管 其他

9、无缝钢管指锅炉用高压无缝钢管、化工用高压无缝钢管、石油裂化用不锈无缝钢管等专用无缝钢管。这类无缝钢管在环保工程中很少用到，本章不作介绍。锅炉用高压无缝钢管锅炉用高压无缝钢管3.2.2 焊接钢管焊接钢管 焊接钢管一般是由钢带材或钢板材先卷成管材，再加以焊接而制成的。焊接钢管由于管壁上有焊接缝，因而不能承受高压。一般适用于一般适用于PN1.6MPa的管道的管道。 常用的焊接钢管包括低压流体输送用焊接钢管、螺旋低压流体输送用焊接钢管、螺旋缝电焊钢管和钢板卷制直缝电焊钢管。缝电焊钢管和钢板卷制直缝电焊钢管。(1) 低压流体输送用焊接钢管 采用碳素软钢的带材或板材卷焊而成。依照管材表面的镀锌与否，可进一

10、步分为镀锌焊接钢管镀锌焊接钢管(俗称白铁管)和不镀锌焊接钢管不镀锌焊接钢管(俗称黑铁管)。低压流体输送用焊接钢管可用以输送冷热水、蒸汽凝结水、煤气、压缩空气、碱液及其他类似介质。 低压流体输送用焊接钢管在同一公称直径下只有1种外径，但有3种壁厚，依据壁厚的大小可将其分为薄型管、普通管和加厚管。普通管和加厚管的管端可用手动工具或套丝机套丝机加工管螺纹，以便于采用螺纹连接。 管径规格通常以公称直径DN(mm)表示，常用管径范围DN=8150mm。 低压流体输送用焊接钢管的耐压范围为：普通管PN1.0MPa；加厚管PN1.6MPa。低压流体输送用焊接钢管的温度使用范围为T=0200。(2) 螺旋缝电

11、焊钢管 采用普通碳素钢Q235或低合金钢Q345(16Mn)的钢板整体卷焊而成。螺旋缝电焊钢管适用于工作压力不超过 2.0MPa、介质温度不超过200的直径较大的管道。常用于输送室外煤气、天然气及凝结水管道等。 螺旋缝电焊钢管在同一公称直径下可能有多种不同的外径和壁厚，其管径规格的表示方法通常以外径壁厚(mm)表示。外径范围一般为219820mm；壁厚t710mm。 螺旋缝电焊钢管的耐压范围为PN2.0MPa。温度使用范围为：Q235钢螺旋缝电焊钢管T= -15300；Q345低合金钢螺旋缝电焊钢T= -40475。（3）钢板卷制直缝电焊钢管 采用普通碳素钢或低合金钢Q345的钢板分块卷焊而成

12、。钢板卷制直缝电焊钢管常用于输送煤气、蒸汽、水、油晶及其他类似介质，主要用于大直径低压管道。 钢板卷制直缝电焊钢管在同一公称直径下只有1种外径，但有多种壁厚，其管径规格的表示方法通常以外径壁厚(mm)表示，钢管外径=1591220mm；壁厚t=4.51 2mm。 螺旋缝电焊钢管的耐压范围为PN1.6MPa。螺旋缝电焊钢管的温度使用范围为：Q235钢螺旋电焊钢管T=-15300；Q345低合金钢螺旋缝电焊钢管T= - 40475。3.2.3 铸铁管铸铁管 铸铁管分为高硅铸铁管和普通铸铁管(简称铸铁管)。 高硅铸铁是含碳量0.51.2、含硅量1017的铁硅合金。常用的高硅铸铁含硅量14.5%，它具

13、有很强的耐腐蚀性能。随着含硅量的增加，耐腐蚀性能也随之增强，但脆性也随之增加。 普通铸铁管的材质为灰铸铁，通常由生铁、废钢、铁合金等以不同比例配合，通过熔炼后浇铸而成。铸铁管材质的 化学成分为：C=33.3、Si=1.52.2%、Mn=0.50.9、P0.4%、S0.12。铸铁管用于给排水管道工程，可分为给水铸铁管和排水铸铁管。（1）高硅铸铁管 高硅铸铁管的使用压力为0.25MPa，试验压力为0.4MPa，公称直径为DN32300，管子长度有150mm、200mm、300mm、400mm、500mm、1000mm、1500mm、2000mm等规格。 与高硅铸铁管配套的三通、四通、弯头、堵头等高

14、硅铸铁管件以及高硅铸铁旋塞、截止阀等阀件也已经由专业工厂生产。(2) 给水铸铁管 给水铸铁管作为上水管道使用，给水铸铁管依据壁厚和工作压力的不同，分为低压管、普通管和高压管三类。工作压力PN0.45MPa，选用低压管；工作压力PN=0.450.75MPa，选用普通管；工作压力PN=0.751.0MPa，选用高压管。如果在同一条管线上压力不同，应按高的压力选管，同一条管线上不宜用不同压力等级的给水铸铁管。 给水铸铁管在同一公称直径下可能有1种外径和3种壁厚，其管径规格的表示方法通常以公称直径表示。给水铸铁管的常用规格如表3-1所示。公称直径/ mm外径/ mm承口内径/ mm壁厚/mm低压管普通

15、管高压管DN5066846.77.48.0DN80981167.47.98.6DN1001181377.58.39.0DN1251441637.98.79.5DN1501701898.39.210.0DN2002222419.210.111.0DN25027429410.011.012.0DN30032634610.811.913.0表3-l 给水铸铁管的常用规格(3) 排水铸铁管 排水铸铁管作为重力流排水管道使用，温度适用范围取决于管道接口的材料。水压试验压力值为0.1 MPa。 排水铸铁管在同一公称直径下只有1种外径和壁厚，其管径规格的表示方法通常以公称直径表示。 排水铸铁管的常用规格如表

16、3-2所示。表3-2 排水铸铁管的常用规格公称直径 / mm外径 / mm承口内径 / mm插口外径 / mm壁厚 / mmDN505888824DN1001091341184.5DN1501601831675产品型号产品型号10#20# 35# 45# 16Mn产品规格产品规格10-426*1-25应用于石油，应用于石油，化工，煤气，化工，煤气，天燃气，空调，天燃气，空调，低压流体输送低压流体输送管道，钢结构管道，钢结构等。等。3.3 塑料管分类塑料管分类 塑料管耐腐蚀性好、水力特性优良，特别是大部分塑料材料便于回收利用，也是一种绿色材料。而且，它的价格比不锈钢便宜，因此，近年来我国出现了“

17、以塑代钢”的趋势，使塑料管的应用得到快速地推广。 塑料管道的品种非常丰富，可按管道的材质和结构特征两个方面对塑料管道的品种进行分类。3.3.1 按照管材分类按照管材分类 最通常的分类方法是按照制造管道的管材进行分类。 塑料可按其受热呈现的基本行为分为热固性塑料和热塑性塑料两大类。 热固性塑料是指因受热或在其他条件下能固化成不溶热固性塑料是指因受热或在其他条件下能固化成不溶性物料的塑料材料性物料的塑料材料，热固性塑料管的主要品种是玻璃钢管，热固性塑料管的主要品种是玻璃钢管，也包括交联聚乙烯管等；也包括交联聚乙烯管等； 热塑性塑料是指在特定温度范围内，能反复加热软化热塑性塑料是指在特定温度范围内，

18、能反复加热软化和冷却硬化的塑料。和冷却硬化的塑料。热塑性塑料制成的管道便于回收利用。绝大多数的塑料管道都是热塑性塑料管道，热塑性塑料管热塑性塑料管使用量最大的三个品种为：聚氯乙烯使用量最大的三个品种为：聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯、聚乙烯(PE)和聚丙烯和聚丙烯(PP)。其他如：丙烯腈 -丁二烯 - 苯乙烯共聚物(ABS)、聚丁烯(PB)、氯化聚氯乙烯(CPVC)、乙酸丁酸纤维素(CAB)、缩醛树脂、聚四氟乙烯(PTFE)、尼龙(PA)、等，均可用于制作用途各异的管道。(1) 玻璃钢管(GRP和RPM) 玻璃钢管又称玻璃纤维增强树脂塑料管(GRP)，是主要的热固性塑料管。这种管材通常有两种制造工

19、艺，即离心浇注成型法和纤维缠绕法。纤维缠绕法又分为连续缠绕法与往复缠绕法。为了提高管材的刚度，并降低成本，以上三种制管工艺均可在制管过程中加石英砂，称之为玻璃钢夹砂管(RPM)。玻璃钢夹砂管管壁略厚，环向刚度较大，具有强度高、重量轻、耐腐蚀等特点，可用作承受内、外压的埋地管道。亦可用于化工等工业管道，尤其适用于做大口径城市给水排水管道。(2) 交联聚乙烯(PE-X)管 交联聚乙烯是通过化学方法或物理方法将聚乙烯分子的平面链状结构改变为三维网状结构，使其具有优良的理化性能。交联聚乙烯管的制造通常有化学交联和物理交联两种方法。 目前国内交联聚乙烯管生产规格为：032mm，少量生产到63mm。连接P

20、E-X管的管件，一般采用夹紧式铜制接头或卡环式铜制接头，也可采用超高分子聚乙烯管件、聚甲醛管件、ABS管件。 PE-X管发展很快，主要应用于地面辐射采暖、建筑室内热水供应、饮用水供应和自来水供应。(3) 硬聚氯乙烯(缩写为PVC-U或UPVC)管材 硬聚氯乙烯管是国内外产量最大，使用最为广泛的塑料管道。自40年代起欧洲、美国、日本等地相继开发、推广。我国从60年代开始使用，广泛用于建筑和市政的排水和给水管道以及各种工业管道。 硬聚氯乙烯管材是以PVC树脂为主要原料，加入专用助剂(但不加增塑剂)，经挤出机挤出成型而制成的。UPVC管刚性好，具有难燃性，使用寿命长。 硬聚氯乙烯管的接口方式可采用粘

21、接或胶圈柔性接口。柔性接口适应性好，安装简便。 硬聚氯乙烯管的规格、性能详见34节。(4) 丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)管 ABS管以丙烯腈丁二烯苯乙烯的三元共聚物为主要原料，经挤出而成型。用于管材和管件的ABS，其中丁二烯的最小含量为6，丙烯腈最小含量为15，苯乙烯或其代用物的最小含量为25。 ABS管外径15300mm，管壁厚2.513.5 mm，工作压力0.61.6MPa。适用于生活供水、污水、废气输送及灌溉系统等领域，也可用于输送多种化学介质，如水处理的加药管道、有强腐蚀作用的工业管道等。 ABS材料的一个较大缺陷是耐候性差，在紫外线作用下，其丁二烯分子中所含的双键结构易氧化降解，产生

22、变硬、发脆等老化现象。为克服此缺陷，可采用添加复配抗氧剂、ZnS和紫外线吸收剂的方法，以及合金化技术、单体共聚改性等。 ABS管多采用胶黏承插连接，也可采用螺纹连接等形式。(5) 聚酰胺(PA)管 聚酰胺俗称尼龙，是具有优良综合性能的塑料，包括高强度(特别是在较高温度时)、低温韧性、高硬度、耐磨损性、低摩擦系数和良好的耐化学腐蚀性。尼龙易吸湿，加工时，必须先将原料烘干，确保低含湿量。尼龙管可分为MC尼龙(浇铸尼龙)管材和尼龙11管材两大类。 MC尼龙管具有优良的耐腐蚀和耐磨损性能以及较高的强度。通常用于固液混合物料和固体粉状物料的输送，如矿山浆料输送管道。MC尼龙管使用寿命比钢管长23倍。还可

23、用于火电厂粉煤灰输送、江河湖海疏浚的泥砂输送以及用作污泥管道、吸砂管道等。此外，也可用于其他介质，如水的输送。(6) 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)管 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是指平均相对分子质量在150万以上的线性结构聚乙烯(PE)，由于其相对分子质量极高，因而具有优异的综合性能。超高分子量聚乙烯管的突出优点为：自润滑，摩擦系数低，耐磨性优异，是碳钢、不锈钢的710倍；耐冲击性能优异；优良的耐低温性、耐化学性和耐环境应力开裂性。 但是，由于UHMWPE熔融黏度极高，流动性极差，因而不能采用通常热塑性塑料的加工方法直接进行挤出或注射成型，成型加工较困难。 UHMWPE管材在应用上最突

24、出的优点是优异的耐磨、耐腐蚀性，因此可广泛地用于冶金、矿山、电力、煤炭、建筑、环保等行业。可以用做矿业矿粉气力、水力输送管道、火力发电厂气力干除灰管道、水力湿排灰管道、粮食加工厂面粉、大米的风送管道、挖泥船排沙管道、环保工程中的污泥输送、除尘系统管道等。(7) 氯化聚氯乙烯(CPVC)管 氯化聚氯乙烯(CPVC)管具有刚性高、耐内压强度高、耐热性好、耐腐蚀、阻燃性能好、线性膨胀系数低等优点，因此可用于明管排设，需要的支撑少，采用溶剂粘接，安装方便。但CPVC管的加工难度较大，加工过程中须加入重金属盐稳定剂，用于上水管时，要着重考察其卫生性能。 CPVC管可用于建筑内冷热水管系统、化工、环保管路

25、或电力电缆套管。(8) 聚烯烃(PO)管 聚烯烃(PO，Polyolefins)是聚乙烯、聚丙烯和聚l丁烯及其他烯烃类聚合物的总称。聚烯烃管道主要是指聚乙烯、聚丙烯和聚1丁烯材料制成的管道。广义的聚烯烃管道可以包括采用各种成型方法制造的、不同结构特征的、管材中至少一种材料为聚烯烃的管道。狭义的聚烯烃管道，如通常所说的聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管等，往往指的是采用挤出成型方法成型的、单一材质的实壁管。 聚烯烃管是技术上最为成熟、性能最为优良、品种最为繁多、应用最为广泛的塑料管道之一，其使用量仅次于硬聚氯乙烯管，详见35节。(9) 复合管 复合管通常是由不同材质的管层紧贴组成的。复合的目的是为了利

26、用组成材料的优点互补，达到更好的技术经济效果。组成复合管的材料按其主要作用的不同可大致分为以下几种。 结构材料 决定复合管承载能力(对于内压管，主要是指耐内压强度)的管层材料。 功能材料 满足对承载能力以外的管道使用性能要求的管层材料。有时，功能材料也可以同时是结构材料。 辅助材料 除结构材料、功能材料以外的其他材料，如铝塑复合管中的黏合剂。很多复合管中可不需要此类材料。 按照组成材料的种类，塑料复合管又可分为塑塑复合管、钢塑复合管、铝塑复合管以及铜塑复合管等。详见36节。 3.3.2 按照塑料管道的结构特征分类按照塑料管道的结构特征分类 按截面形状，塑料管道可分为圆管(管道截面为圆形)和异形

27、管两类。 异形管包括矩形管道(管道截面为矩形或正方形的结构)、卵形管道(管道截面由半径为一定比例的四个圆弧组成的卵形结构)等。 圆管按照结构特征又可分为实壁管(solid-wallpipes)和结构壁管(structured-wallpipes)。 结构壁管是指对管材的断面结构进行优化设计，以减少材料、增强管材结构性能(如提高刚度)的管材品种。主要有 芯层发泡管、波纹管、径向加筋管(也称肋管)、螺旋卷绕管等几种。(1) 芯层发泡管 内外表面均平滑。通常为三层结构(见图3-2)，内外为密实的皮层，芯层为中间发泡层(细微封闭孔状)。最常见的是聚氯乙烯芯层发泡复合管，是采用三层共挤出工艺生产的，内外

28、两层与普通UPVC相同，中间是相对密度0.70.9的一种低发泡层。这种发泡管单位长度的管材可减少17以上的UPVC用量，同时改善了管材的绝热、隔音和耐冲击性能，主要应用于排水管及护套管，此外，还有ABS芯层发泡复合管、PE芯层发泡复合管等。(a)单壁塑料波纹管 (b)双壁塑料波纹管图3-3 塑料波纹管(2) 波纹管塑料波纹管是指管壁为同心环状中空波纹的管材，波纹为平行环型。具有用料省、刚性高的特点。最早的是单壁塑料波纹管，如图3-3 (a)，是指塑料管的内、外壁均具有波纹的管材。主要用于农田等的暗沟排水管，这种管材的内表面有凹凸，阻碍流体的流动。双壁塑料波纹管，如图3-3(b)，是在单壁塑料波

29、纹管的基础上发展起来的，管壁纵截面由两层结构组成，内层光滑，外层为波纹状(波纹形状可为直角、梯形、正弦形等)。双壁波纹管是同时挤出两个同心管再将波纹外管熔接在内壁光滑的内管上而制成的。由于管壁截面中间是空心的，在相同的外压承载能力下可以比普通的实壁管节省50以上的材料。 主要用于室外埋地排水管道、污水管道、通讯电缆套管和农用排水管。 塑料波纹管的最常见的材质是UPVC和聚乙烯(PE，通常为高密度聚乙烯HDPE)、聚丙烯(PP，多为嵌段共聚聚丙烯PP-B)。UPVC双壁波纹管的外径通常在800mm以下。聚乙烯双壁波纹管目前可达到的外径为2m。(3) 径向加筋管(也称肋管) UPVC径向加筋管是采

30、用特殊模具和成型工艺，由挤出机一次挤出成型的塑料管。其内壁光滑，管外壁上带有径向加筋。加筋起到了提高管材环向刚度和耐外压强度的作用。此种管材在相同的外载荷下，可比普通UPVC管节约30左右的材料，主要用于市政工程中的排水。(4) 螺旋卷绕管 螺旋卷绕成型的管材种类比较多。其共同特点是在缠绕芯轴上螺旋缠绕挤出的UPVC或HDPE型材而成型为整体管材。技术特点是管材口径由螺旋缠绕芯轴直径决定，而芯轴直径可以设计得很大，因此可以用较小的挤出机生产口径很大的管材。 UPVC螺旋缠绕红外焊接管 该技术是先挤出成型空心矩形材，然后在螺旋缠绕的同时进行红外焊接而制成大口径管材，口径可达到1500mm。主要用

31、于城镇排水、农田排灌和厂矿通风、排气。 塑料螺旋管 塑料螺旋管的管材有UPVC和HDPE两种。制管分两阶段进行，第一阶段挤出成型带有等距排列的T形肋的带材，第二阶段再通过螺旋卷管机将带材卷制成不同直径的管材。带材之间由快速嵌接的自锁机构锁定，即：一侧球形端头，对接在另一侧球形窝槽中(见图3-4)，当嵌接进行时，球形窝槽胀开，球形端头进入后，窝槽立即回缩，锁定球形端头，同时施加胶黏剂或粘接剂固定。管材的公称直径以管内径表示。(a)HDPE管材剖面 (b)UPVC管材剖面图3-4 塑料螺旋管剖面 这种管材的特点是带材工厂化生产，把带材运到管道施工现场，现场卷制管材，节省运输费用。口径可达2.6m。

32、缺点是管材缠绕粘接缝很长，质量控制难度大。 可以在这种缠绕嵌接的HDPE管材的外面，再嵌入轧制成型的钢带以增加它的强度和刚性 螺旋缠绕中空壁(双层壁或多层壁)高密度聚乙烯管 这种管子先挤出方管型材坯，再通过缠绕成型台缠绕成型。在方管型材缠绕熔接时，向方管型材间挤出工字形的填充熔料。该类型管子的优点是管内壁、外壁均平滑，方便连接。 螺旋缠绕中空壁高密度聚乙烯(HDPE)管的管壁剖面图见图3-5，图中上图为双层壁，下图为或多层壁；管子外形见图3-6，从图中局部放大处可以看到管壁中空孔之间填充的工字形骨架。图3-5 中空壁管管壁剖面图图3-6 中空壁管外形及管壁放大图 管子公称直径为DNl50DN3

33、000mm，薄壁管管壁厚度9165mm，厚壁管管壁厚度11175mm，产品长度为4m、6m、8m、9m。 螺旋缠绕中空壁管具有良好的耐腐蚀性，不被污水、废水及化学药品腐蚀，也不受土壤中腐烂物质的侵蚀；由于管材壁采用工字型结构，耐冲击、耐压、地基下沉情况下也不破裂，而且变形后复原性强，对任何地基都有很好的适应性，适于埋设于地下；耐老化、耐寒性好，在零下60环境中不会被冻裂及膨胀漏水；其质量是水泥管质量的1/8，便于运输，施工方便；连接方便，可采用热收缩套、电熔、螺纹连接，可加快工程进度、减少工程费用；比钢管、水泥管耐磨，内表面光滑、排水速度快；原材料价格低，施工、管理、维修费用低；HDPE是无毒

34、性原料，对土地无害，并完全能再生使用。 主要用于城市和工业领域的大型雨水、污水、废水的排水管道以及农业灌溉渠道等。3.4 硬聚氯乙烯硬聚氯乙烯(UPVC)管管 PVC管在国内首先在建筑排水上推广应用，目前是国内发展较为成熟的一种塑料管道。国家已经明文规定用PVC管取代建筑排水铸铁管。据最近的统计，UPVC管道用于排水占50，化工管15，穿线管15，通讯用管5，给水用管5，农业排灌用管5，其他用管5。 聚氯乙烯树脂(PVC树脂)由氯乙烯聚合而成，用聚氯乙烯树脂制作管子时，需要加入各种添加剂，如增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂和填充剂等。 加入增塑剂制成的管子称为(软)聚氯乙烯管(PVC管)，常用作

35、软管、电线护套管等。 不加增塑剂制成的管子称为硬聚氯乙烯管(UPVC或UPVC管)，亦称非塑性聚氯乙烯管。 硬聚氯乙烯管可根据不同的使用要求，在加工过程中可添加不同的添加剂，使其具有满足不同要求的物理和化学性能。如稳定剂是在加工过程中起抑制分解作用的助剂；润滑剂的作用是降低分子之间的摩擦，以及避免原料与金属设备表面发生黏着，便于制造；着色剂是为了改善管材的外观要求，增加管材的使用性，填充剂起增加硬度、降低成本的作用。用作给水管的UPVC管，必须采用卫生级树脂及符合卫生规定的添加剂。制成的管材中铅、镉、锡、汞、氯乙烯单体等有毒物质含量等指标均须符合GB/T 17291-1999生活饮用水输配水设

36、备及防护材料的安全性评价标准。(1) 硬聚氯乙烯管的性能特点 物理机械性能好 不燃烧、无不良气味；质轻而坚，密度仅为钢管的1/5，是混凝土管的1/3；具有良好的塑性，在受热状态下容易成型和加工；传热系数低，有良好的隔热性。 耐腐蚀 UPVC塑料管道具有优良的化学稳定性，耐腐蚀，不受酸、碱、盐、油类等介质的侵蚀，不需进行任何防腐处理，可用作含有盐碱土质的埋地给水、排水管道，也可用于化工、环保工程管道输送酸、碱性质的介质。 流体阻力小 塑料管管壁光滑，UPVC塑料管道的粗糙系数0.008；铸铁管的粗糙系数是0.013，混凝土管的粗糙系数是0.014。 造价低、使用寿命长 相同管径的UPVC管的每米

37、单价是镀锌钢管、无缝钢管的1/21/3。铸铁管的使用寿命为30年，UPVC塑料管的使用寿命为50年，后者几乎是前者的2倍。 卫生性能好 能防止水源的二次污染，且基本上不会结垢。 运输和施工方便，费用低 大小管径的管子可以套装运输，降低运输费用；管子容易切割，安装方便，与传统管相比，施工费用可降低3050；还可制成各种颜色，免除油漆施工工序。UPVC管的缺点如下: 热膨胀系数很大，钢管的线膨胀系数=1210-6(-1)，UPVC管的线膨胀系数=6.7510-4(-1)。可见，在相同温升下，塑料管的伸长值是相同长度钢管的56倍。因此，在UPVC管的使用中，须考虑管道的热伸缩性，采取必要的热伸缩补偿

38、措施。 脆性高，机械强度比钢低，只有在60时，才能保证适当的强度。 (2) 硬聚氯乙烯管(UPVC管)的常用规格 硬聚氯乙烯管的常用规格为：给水管管径167l0mm，管壁厚1.820.7mm；建筑排水管径90160ram。 硬聚氯乙烯管的工作压力为0.6MPa，0.8MPa，1.0MPa，1.6MPa。使用温度范围050。 其中，室内给水PVC管管径：20315，轻型管壁厚1.69.7mm，工作压力PN0.63MPa；重型管壁厚1.915mm，工作压力PN1.0MPa。室内排水PVC管管外径40，50, 75，90，110，125，160，管壁厚2.05.5mm；工作压力PN0.15MPa。(3) UPVC管分类 UPV