浅谈热塑性塑料管材的相关问题

浅谈热塑性塑料管材的相关问题摘要：近十年来，名目繁多的各种品牌的热塑性塑料管材及管件出现在市场上，有力地推动着市政工程的供水管材及建筑给排水管材的产品更新。关键字：热塑性塑料管材管材选用1、目前市场上上热塑性塑料料管材的状况况市场上的热热塑性塑料管管大体上分两两大类别，也也就是单一材材质的塑料管管及金属、塑塑料复合的管管材。1.11单一材质的的塑料管1.1.11聚氯乙烯管(PVC)在给排水管管道上主要使使用的是不增增塑的硬聚氯氯乙烯管(UPVCC)，通常用于于冷水管道上上。另外，氯氯化聚乙烯管管(CPVCC)是通过氯乙乙烯树脂加工工而得的一种种耐热性好的的塑料管，具具有较好的耐耐热、耐老化化、耐化学腐腐蚀性能，它它特别适用于于输送热水、污污水、废液等等介质。UPVC管材通常可可用粘接剂粘粘接，也可用用胶圈柔性连连接。这种管管材是国内推推广使用最早早的、目前使使用量最大的的塑料管材。不不少自来水公公司已经把此此类管材用于于DN≤200mm的配水管道道上，替代传传统的灰铸铁铁管及镀锌钢钢管，但管材材、管件连接接基本上均采采用胶圈柔性性连接方式。该管材在在Φ16-7110mm之内均有产产品。1.11.2聚乙烯管(PE)PE管材以密度度区分，有低低密度聚乙烯烯管(LDPEE)、中密度聚聚乙烯管(MPVCC)、高密度聚聚乙烯管(HDPEE)。LDPE管材的柔性性、伸长率、耐耐冲击性能较较好，耐化学学稳定性和抗抗高频绝缘性性能良好，主主要用于农田田排灌。HDPE管具有较高高的强度及刚刚度，MDPE管还具有良良好的柔性和和抗蠕变性能能，后两种管管材，特别是是HDPE管广泛用于于城市燃气及及供水管道上上。新修修订的给水用用PE管产品国标标中，管材分分PE63、PE80、PE100三个级别，它它们在20℃下，在50年后还能保保持最小强度度达6.3MPPa、8.0MPPa、10.0MMPa。对于允许许最大设计应应力分别为5MPa、6.3MPPa、8MPa。目前国内内产品的规格格在Φ16-1660mm之间，最大大可达Φ400mm。1.1.33交联聚乙烯烯管(PEX)交联聚乙烯烯是通过化学学或物理方法法，使普通聚聚乙烯的线性性分子结构改改性成三维交交联网状结构构，从而具有有优良的温度度适应性(-70--110℃)、耐压性(爆破压力6MPa)、稳定性和和持久性(使用寿命达50年以上)、而且具有有无毒、不滋滋生细菌等优优点。但交联联聚乙烯管内内存水较久，略略带异味。交联聚乙乙烯的关键指指标是交联度度。德国工业业标准168922/3规定必须大大于65%。交联联聚乙烯管的的制造通常有有化学交联和和物理交联两两种方法。其其中化学交联联又分一步法法和二步法两两种。一步法法是在聚乙烯烯原料中加入入催化剂(硅烷、过氧氧化物)、抗氧剂，在在挤出机挤出出过程中交联联，制造出交交联聚乙烯管管；二步法是是先制造出交交联聚乙烯A、B料，然后挤挤出交联聚乙乙烯管。物理理交联方法，是是聚乙烯原料料通过传统方方法制造成管管材，然后通通过电子加速速器发出电子子射线或钴60-γ射线照射聚聚乙烯管，激激发聚乙烯分分子链发生改改变，产生交交联反应，制制造出交联聚聚乙烯管。这主要用用于室内热水水管道和地面面辐射采暖管管道上。国内内PEX管的供货规规格在Φ10-322mm之间，少量量达Φ63mm，交联聚乙乙烯原料需进进口。连接管管件一般采用用夹紧式铜制制接头或卡环环式铜制接头头，也有用ABS管件、聚甲甲醛管件、超超高分子聚乙乙烯管件。11.1.4改性聚丙烯烯管聚丙丙烯管(PP)虽然无毒，价价廉，但抗冲冲击强度差，作作为供水管材材不理想，通通过共聚合的的方式使聚丙丙烯改性，提提高了管材的的抗冲击强度度等性能。改改性聚丙烯管管有三种，即即均聚共聚聚聚丙烯管(PP-HH)、嵌段共聚聚聚丙烯管(PP-BB)、无规共聚聚聚丙烯管(PP-RR)。此类类管材柔软、易易于安装、密密封性好、耐耐腐蚀、使用用寿命长。管管件的连接采采用熔接方式式。PP-R管是第三代代改性聚丙烯烯，是用无规规共聚法使PE在PP分子链中随随机地均匀聚聚合，比其PP-B具有较好抗抗冲击性能、耐耐温度变化性性能和抗蠕变变性能。主要要用于室内热热水管道及地地面辐射采暖暖系统。目前前国内产品规规格在Φ20-633mm之间。它是是一种很有发发展前景的新新管材。1..1.5AABS管ABS管是丙烯腈腈、丁二烯、苯苯乙烯三种单单体共聚物组组成的热塑性性塑料，具有有质优耐用的的特性。其中中丙烯腈具有有耐热性、抗抗老性、耐化化学性；丁二二烯具有耐撞撞击性、高坚坚韧性、低温温特性不变的的性能；苯乙乙烯具有施工工容易及管面面光滑之特性性。管件连接接采用冷胶溶溶接法，一般般用于室内热热水管道及水水处理加药管管道等方面。1.1.6聚丁烯管(PB)聚丁烯管是一种高分子惰性聚合物，它具有很高的耐温性(可在-20℃～95℃之间安全使用)、持久性、化学稳定性、可塑性、具有独特的抗蠕变性能，无味、无毒的绿色环保材料，这种管材原料需要进口，据悉世界上能生产PB树脂的也只有两家公司。PB管与管件的连接方式有三种方式，即铜接头夹紧式连接、热熔式插接、电熔合连接。主要用于室内冷热水及采暖供热管道上。据相关资料报导，于70年代PB管广泛使用的美国，近十年管道出现了一系列快速开裂的爆破事故，这种事故是管材本身原因还是聚甲醛制造的管件质量问题尚无结论，据称美国已禁止推广使用此类管材，这应引起我们的注意。1.2复合式管材1.2.1铝塑复合管(PAP)铝塑复合管是通过挤出成型工艺而制造出的新型复合管材，它由聚乙烯层(或交联聚乙烯)——胶粘剂层——铝层——胶粘剂层—聚乙烯层(或交联聚乙烯)五层结构构成。其中铝层分搭接焊、对接焊成型工艺。管件连接主要是夹紧式铜接头，用于室内冷热水管道及地面辐射采暖系统上。目前市场上供货的规格在Φ14～32mm之间。由于铜接头价格贵，还缩小过水断面，通常在室内安装时利用管材的柔软性，各用水端直接从主管分配器连接，减少接头数量及维修概率。1.2.2铝衬塑管铝衬塑管材是指铝合金管材内衬聚乙烯管或聚丙烯管，它是一种双层结构的铝塑复合产品，目前市场上的规格在Φ10～65mm之间，主要适用于室内冷水管道。与管材配套的管件也是双层结构的铝衬塑复合管件，它是一种采用胶圈密封的快装管件，这种管件由管件主体、密封卡套、锁紧环、锁紧螺母四部分组成。管材及配套管件外形美观，对于室内明设的供水主管、支管均可选用，管道拆装方便，输送水质稳定。由于铝材的特性，不适用于腐蚀性的环境。1.2.3孔网钢带塑料复合管它类同铝塑复合管，只是以多孔钢带焊接卷管替代薄铝带焊接卷管，它是以高密度聚乙烯为基体，以冲孔后的冷轧钢带焊接而成的网状钢管为增强体，经挤出成型连续复合而成，内外壁塑料通过金属骨架上的孔形成一体。这种管材具有三层结构，塑料与金属在管壁内相互包容，可避免塑料与金属骨架的分离与剥落。管道连接可采用套管件电熔焊连接，也可用胶圈管件快装连接，它具有钢管的机械强度，又具有塑料管的耐腐蚀性，可适用于DN≤200mm的配水管道及室内冷水主立管道上使用。此类管材安装时，切断的端面应作严格的防锈处理，但在今后管道不停水引接分支管时，孔口切面锈蚀问题就无法处理，这将是此类管材应用中的弱点。1.2.4钢衬塑复合管它是在薄壁镀锌钢管内，经特殊过盈级配工艺复合—聚丙烯管，连接的管件类同上述铝衬塑管件，它可以使输配的水质不发生大的变化，管道装拆快捷，价格低廉，但管外壁及管端面的防腐问题没有根本解决。2、热塑性塑料料管的性能评评述2.1优点上述各种种品牌的塑料料管都分别阐阐述了它们的的特点，归纳纳起来它们比比传统的金属属管材有如下下一些共同优优点：(1)管材材质轻轻，有些管材材仅为铁管重重量的1/8～1/5。(2)管材耐腐蚀蚀，对于内壁壁而言，输送送的水感观性性好；对于外外壁而言，不不生锈，延长长了管道的使使用寿命。(3)管材内壁光光滑，流阻小小，在相同规规格及水头损损失时，比金金属管道提高高输水能力达达44%。(4)同一管材连连接方式多样样，有配套的的管件，有利利于推广使用用。2.2弱点(1)塑料管材的的原料品种少少，国内原料料根本无专用用料，原料质质量控制不太太稳定，有些些原料尚需进进口。(2)与金属管道道相比，管材材机械强度较较弱，抗紫外外线性能较差差，埋地敷设设及室内明装装要有相应措措施。(3)管材线性膨膨胀系数较大大，特别是复复合管的多层层结构之间线线性膨胀系数数不一，容易易发生故障，应应有相应的技技术措施，对对产品质量要要求更为严谨谨。(4)管材熔点相相对较低，在在建筑物出现现火情时，管管路容易出现现故障。3、热塑性塑料料管应用中的的点滴体会3.1管材分分级规则在1996年“给水用聚乙乙烯(PE)管材国家标标准”的送审稿中中，引用了《ISO/DDIS121162》热塑性塑塑料压力管材材管件用料的的分级规则。此种分级级规则的基础础是管材输送送20℃水连续达50年使用寿命命。管材材的设计允许许压力值为管管道最低要求求应力除以管管材设计系数数。由于于各种管材设设计系数不一一，在管道最最低要求应力力相同的条件件下，各类管管材的设计允允许压力值就就不一致了。由于我国国多数塑料管管材还没有引引用这种分级级规则，但在在管道工压0.4～0.6MPPa时，选择管管材的压力级级别一般为1.0MPPa，有些城市市选用达1.6MPPa。当然，管管材压力级别别不同，管材材壁厚等结构构尺寸就不一一，管材的价价格也就不一一样。3.2管材价格的的比较热热塑性塑料管管类别较多，价价格悬殊亦大大，并且管材材价格与管件件价格的关系系也不一致，如如表1。在室内管管路中，平均均1m管长就有一一个管件，管管件价格对工工程造价影响响明显。表1部分热塑塑性塑料管销销售价目表管材(元/米))；管件(元/件)类别单一塑料管材复合管材项目外径UPVCHDPEPEXPPRABS铝塑复合管PAAP孔网钢带塑料复复合管镀锌管衬塑铝合金衬塑PE80PE100管件253.64.65.913.79.49.612.5

9.213.2326.06.67.920.113.313.616.1

13.221.16314.025.228.974.848.544.061.236.026.366.111042.050.573.8

193.3135.2

106.358.3192.016091.0106.9154.6

288.0

129.0

200143.0166.5242.0

448.0

206.5

等径弯头25

2.43.515.13.24.08.3

11.23214.44.26.022.24.85.610.9

2.514.46332.020.028.8113.432.821.652.252.06.537.8110144.053.076.2

90.4

103.4

331.4160288.0132.0189.8

269.6

157.4

200536.0214.0307.6

502.4

212.5

等径三通25

3.44.931.75.94.811.7

14.93219.25.68.132.510.47.215.2

3.218.36345.628.04.03156.456.024.877.470.510.545.8110280.066.695.8

132.0

136.2491.4

160496.0171.5246.5

492.0

214.9

200744.0289.5416.2

1163.2

293.5

注：1、该该价目表系成成都市场价；；公称压力。管材选用时时，应考虑是是室内安装还还是室外安装装；是明管还还是暗管；是是埋地还是架架空；是一般般工程还是级级别较高的工工程。3.33管材采购时时外观的鉴别别市场上上的管材的品品种多，厂牌牌多，价格不不一，采购时时要注意厂家家的可信度，对对单一材质的的塑料管要重重点抽查管壁壁厚度是否符符合标准要求求，要观察出出厂日期，出出厂时间太久久的管材不宜宜采购。对于于复合管材，还还要注意截面面结构的均一一性，粘合的的可靠性及金金属层焊接状状况。作为输输送自来水的的塑料管及管管件，应为蓝蓝色或带有蓝蓝色线条的黑黑色管及管件件。3.4管材的堆放放塑料管管材通常怕紫紫外线，应存存放在库房或或工棚内。有有条理地摆放放，堆叠高度度适当，不使使下层管材受受压变形。33.5管材的连接接管材有有多种类别，但但连接方式归归纳起来有四四种，即胶合合剂粘接、胶胶圈夹紧式连连接、热熔式式插接、电熔熔合连接。针对UPVC管而言，采采用粘接时应应注意以下几几点：(1)管材与管件件的配合间隙隙不大于0.2mm；(2)胶合剂质量量稳定；(3)粘接操作过过程规范、认认真；(4)管路粘接后后应在24小时内不被被振动；(5)施工环境干干燥，湿度较较低；(6)管路安装应应考虑管材热热胀冷缩的对对应措施。由于在施施工中，上述述各点落实上上有一定难度度，不少供水水企业在安装装UPVC管时，乐于于使用胶圈柔柔性连接。但但也应注意以以下几点：(1)胶圈材质符符合要求；(2)逗管操作时时，注意轴线线一致，用力力匀称；(3)管材接口工工作面清洁，并并涂润滑剂，选选择润滑剂时时，一则对人人无害，二则则对胶圈无损损；(4)柔性连接的的三通、弯管管的受力面应应作挡墩；(5)逗接过程应应保持内留一一定间隙。对于HDPE管材而言，通通常采用电熔熔合连接。它它是将电阻丝丝预先埋在管管件中，在施施工现场，只只需将专用焊焊接仪的插头头与管件的插插口连接，便便可将管件与与管材熔合在在一起，它要要求管材与管管件配合间隙隙适当，接触触部位干净；；HDPE管可以注塑塑热熔管件现现场用热熔承承插焊机对接接方式连接；；也可用热熔熔对接焊机将将两管端面热热熔后对接，其其中较大口径径管件是用多多角焊机加工工成型。由于于后两种连接接方法容易，管管件便宜，有有利于管材的的推广。复合管材的的连接，多数数采用金属管管件或聚甲醛醛管件，以胶胶圈夹紧式连连接，这种方方式操作方便便，拆改容易易，唯锥形胶胶圈及压圈的的方向不可倒倒置，夹紧用用力适当。33.6沟槽塑料料管一般敷设设在无机动车车的人行道或或住宅小区内内为好；在小小街巷内敷设设时，管顶覆覆土深度不宜宜小于0.6m；管道基础础应为砂土，否否则要作砂垫垫层，管四周周的回