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徐荣根新型建筑给水管材的选用与施工

    镀锌钢管因其良好的强度、刚度和抗冲击能力,一定的耐温、耐压能力,适中的价格,原材料易于获取且易于加工,作为一种给水主材广泛地应用于工农业及建筑内部各供水管道、消防管道已有近百年的历史.但由于镀锌钢管管材自身的缺陷,在使用中易产生腐蚀、生锈、结垢、泄漏及堵塞等弊病从而对水质造成严重的二次污染,另一方面因锈蚀渗漏破坏了用户的居住及工作环境,干扰正常生活,影响人们的生活质量,并导致水资源的巨大浪费.随着人们居住环境和生活品质的提高,对水的使用提出了更高的要求,同时,由于镀锌钢管要消耗大量的钢材,浪费大量能量,不利于以塑代钢的环保政策,迫切要求一种新型的绿色环保产品取而代之.为此进入90年代,建设部着重推广新型的给水管材,传统的镀锌钢管将逐步退出历史舞台.

为了适应建筑市场发展的需要,大批新型给水塑料管材及复合材料管材相继涌现.其中塑料给水管材主要有:硬聚氯乙烯管(UPVC),高密度聚乙烯管(HDPE,交联聚乙烯管(CPEX},聚丙烯管(CPP一R,PP-C),聚丁烯管(CP B,丙烯睛丁二烯一苯乙烯管((ABS >,氯化聚氯乙烯管(CPVC)等.复合管材有铝塑复合管、涂塑钢管、钢塑复合管、塑复铜管、孔网钢带塑料复合管等.所有这些新型给水管材的出现,再加上传统优良的铜管,薄壁不锈管,为人们采用适合的给水管材提供了更多的选择,可以根据建筑物的功能、性质、规格档次进行适当的选用.

    由于新型建筑给水管材大多采用热塑性塑料材料制成,故在考察和选用新型管材的时候,应注意从耐压能力,线性膨胀系数、膨胀力,热传导系数及保温,抗水锤能力,壁厚、重量、水力条件,安装连接方式,价格,管材尺寸范围,寿命,原材料来源,卫生指标,耐腐蚀性,施工难易程度等多个方面进行比较.

    (1)耐温耐压能力.热塑性塑料给水管路系统的设计工作压力,一般是指输送介质温度为20翔寸塑料管材的承压能力.选择冷水管道时,一般以此值作为选择标准,但随着被传输介质温度的升高和塑料给水管使用年限的增加,其承压能力将逐渐下降,因此选择热塑性塑料管材作热水管时,应考查其在热水温度下的长期承压能力作为选择标准;复合性管材主要材料仍以热塑性材料为基础,故复合材料管道应针对输送冷,热水选择不同管材.
    (2)膨胀系数(m/ ),膨胀力和敷设方式.塑料管的线性膨胀系数比金属的线性膨胀系数大得多,其线性变形主要表现在管道轴向方向上的膨胀延长和水平方向上的弯曲,其膨胀量与温差成正比,故对于明装或非埋设型暗装,当直线距离大于20 m时,应考虑采用伸缩节或折角自然补偿方式,这是塑料管与金属管的一个最重要的差异.在设计及施工安装时应予以充分重视.但同时考虑到虽然塑料管的线性膨胀系数是金属管的几至十几倍,但其膨胀力却只有金属管的几十分之一,同时有良好的抗里变性能力.故对于卫生间或是室内地板内暗埋敷设的支管,由于受水泥砂浆的摩擦阻力,塑料管线性膨胀会受约束而蠕变为轴向变化,而不至于使外敷水泥崩裂,故配水支管可用传统方式埋设或适当留一定管槽空间;复合管由于材料的膨胀受到金属的约束,线膨胀系数大大降低,但如果金属部份和塑料材料之间接合不紧密,会由于热胀冷缩不均而产生剥落和分层现象,从而影响复合管的整体性能,降低其强度和承压能力,这也是复合管制造工艺需要注意的问题.
    (3)热性能(导热率W/cm.k).塑料管的导热率约是钢的1/100,是铜的1/1000,也就是塑料管自身有极好的隔热保温性能.在条件有限的情况下甚至可以不做保温处理,但现行的塑料热水管规程仍对保温作了一定的规定,如对于主配水干管及回水管、屋面及室外可能结冻的管仍需保温,而对于埋墙地板敷设的配水支管不需考虑.塑料管的保温一般采用PVC/NBR闭孔型橡塑保温管、高发泡聚乙烯CP E)闭孔型保温管、硬聚氨酷泡沫塑料管和现场喷聚氨基多元脂发泡剂等.
    (4)抗水锤能力(弹性模量N/cm2)、壁厚.给水系统中由于阀门启闭,系统压力突然变化,而造成水锤现象,严重的水锤现象可导致管材的爆裂和变形.水锤压力的大小与水锤波速有关,水锤波速又与管材的弹性模量和管径、壁厚有关,管材的弹性模量越小、管径越大,壁厚越薄均可使水锤减小一般各种塑料管的抗水锤能力均低于钢管的抗水锤能力.
    (5)壁厚、重量、流量、管径范围.由于各种管道材料不同,其在满足同样抗压、耐温和强度条件下,管道壁厚会产生差异,从而引起抗水锤能力、管内径及水力条件不同一般情况下,壁薄的管材节省材料,管内径大,水力条件好,重量轻,施工安装容易.另外,不同管材因生产工艺、制造成本、使用范围有所不同而管径范围各不相同,在选择管材时应加以注意.
    (6)价格.综合性的价格因素与许多方面有关,如材料的便宜程度、国产还是进口、管壁厚度重量和运输费用、管道接头及配件、安装人力费用以及贮藏费用等一般,塑料类管材及复合管的价格均高于镀锌钢管的价格.但塑料类管材及复合管的综合(如主材、人工等)价格并不一定比镀锌钢管高.
    (7)安装连接方式.夹紧式安装:采用管箍,另附用生丝带和白素麻丝、扩管器、搬手等工具连接管材与管件,这种方式因受人力因素影响较大,安装时可能需要反复调试.另外夹紧式安装用于管材和管件的材质不同时,由于各自的热膨胀系数不同,在冷热水交替使用时可能产生渗漏.热熔式安装:利用热塑性管材的性质进行管道连接,热熔时采用专门的加热设备(一般采用电热式),使同种材料的管材与管件的连接面达到熔融状态,用手工或机械将其压合在一起.这种方式结合紧密,安全耐用,避免了金属管件接头处水的跑、冒、滴、漏等现象.电熔合连接:管件出厂时将电阻丝埋在管件中,做成电热熔管件,在现场施工时,只需将专用焊接仪的插头和管件的插口连接,利用管件内部发热体将管件外层塑料与管件内层塑料熔融,形成可靠连接,并结合专用数码计时器和安装指示孔等计时方式.热熔效果可靠,人为因素降到最低,施工质量稳定.另外安装时仅用电缆插头,可避免操作空间狭小安装困难.

    众多给水管材涌现,给用户和工程设计带来了极大的便利,但由于各种给水管材在性能、尺寸范围及安装施工工艺等方面有其相应的特点,有各自的适用范围,同时由于给水系统中管道所处部位不同,在施工安装中有不同特点一般考虑3种场合.