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浅谈几种新型化学管材在工程给水系统中的比较应用

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：刘茹亚

[导读] 摘要：本文通过对几种给水系统中所用的新型管材性能的优劣性对比，指导工程人员根据给水工程的实际情况，选择最科学合理的化学管材。

        中国电子系统工程第四建设有限公司河北石家庄 050000
        摘要：本文通过对几种给水系统中所用的新型管材性能的优劣性对比，指导工程人员根据给水工程的实际情况，选择最科学合理的化学管材。
        关键词：给水系统；PPR管；PE管；铝塑管；PVC管
        随着科技的发展，人们对生活质量要求越来越高，更加关注身边事物的绿色环保问题，随着一批批新型管材的应运而生，有效的提高了给水系统的完成效率和质量，这也使给水系统施工在管材选择方面有了更多的选择性，可以说，新型化学管材的推广，带来了管道产业一次新的历史革命。而且近几年以来，工程中对新型化学管材的需求每年都以惊人的速度递增，向人们展现了新型化学管材广阔的发展前景。
        下面就对几种管材的性能优劣进行对比：
        一、PPR管（三型无规共聚聚丙烯），由丙烯单体和乙烯单体聚合而成的聚合物（Polypropylene-Random），是20世纪80年代末90年代初开发应用的塑料管道产品。它以其自身优异的性能和较广泛的应用领域，是公认的绿色产品。适用于生活冷热水系统、可直接饮用的纯净水供水系统、采暖系统等。
        其优点如下：
        （1）可回收利用，无毒无味（绿色环保分子中仅含有碳氢两种元素，不会造成对人体的任何毒副使用）。耐热、防冻、保温、耐腐蚀，属节能产品，使用寿命长。长期使用温度达95℃，短期使用温度可达120℃。在使用温度为70℃，工作压力为1．2MPa条件下，长期连续使用，寿命可达50年以上。生产能耗仅为钢管的20%，并且其导热系数也仅为钢管的1/200，应用于热水系统将大大减少热量损失。
        （2）安装方便、可靠。采用热熔连接，施工简便，不渗漏，省工省时。管道明装、暗敷均可。
        （3）性能价格适中。
        （4）不生锈、不结垢，管道内壁光滑，阻力小，流通能力增强，节能降耗。
        缺点如下：
        （1）管材抗低温性能差，冬季施工时质脆易裂，操作环境温度最好保持在5℃以上，严禁抛摔。
        （2）安装连接时需要专业安装人员和工具，连接表面需加热，加热时间过长或承插口插入过度会造成水流堵塞。遇到操作空间狭窄时，给安装造成困难。
        （3）管材表面硬度低，运输、施工中需轻拿轻放，否则极易损伤表面，影响美观。
        （4）目前管材管径规格仅为Ф16毫米～Ф160毫米（Ф160毫米的管道价格太高且安装操作困难，实际应用还很少）。
        （5）管件配套性、通用性差，不同厂家不同形式不同色泽，影响安装、验收和美观。
        （6）管材热膨胀系数较大，温度70℃以上时，管材易弯曲变形，影响使用效果和寿命。
        二、铝塑管，（Aluminum Plastic Tube）是一种由中间纵焊铝管、内外层聚乙烯塑料以及层与层之间热熔胶共挤复合而成的新型管道。可使用于冷热水管道、地板采暖、暖气、耐腐蚀管道等。
        其优点如下：
        （1）管材中间有铝层，不透氧，不会产生腐蚀。
        （2）韧性好，在允许弯曲半径内，可随弯就弯，减少阻力。
        （3）可盘管供应，为运输、储存带来便利。
        （4）安装简便、快捷，省时省力。
        （5）热水铝塑管耐高温可达95℃。
        缺点如下：
        （1）管材、管件价格较高，工程造价相应较高。
        （2）目前管径仅为Ф16毫米～Ф75毫米，性能价格比较低。
        （3）管材采用卡套式或卡箍式机械连接，管材与管件不同材质、不同厂家，往往因规格不匹配、热膨胀系数不同而导致管道连接处漏水。
        （4）管材加工工艺，尤其是铝带焊接和热熔胶粘接工艺较难控制，使管材有时出现脱层现象，承压能力降低，影响使用寿命。

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        （5）管道明装，不易调直，影响美观。
        （6）管材不易回收，尤其是热水管材无法回收，成本无形增加。
        三、PE管（聚乙烯），是由单体乙烯聚合而成，由于在聚合时因压力、温度等聚合反应条件不同，可得出不同密度的树脂，因而又有高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯之分。可用于生活冷水、工艺循环水系统等。
        其优点如下：
        （1）PE 管材材质无毒，不腐蚀，不结垢，可有效的提高管网水质；耐化学腐蚀，抗内、外部及微生物腐蚀，耐腐蚀性强，具有健康性；PE 管道具有良好的耐水锤压力的能力，与管材一体的熔接接头及PE管对地下运动和端荷载的有效抵抗能力，大大提高供水的安全可靠性。
        （2）使用寿命长，超过几乎50年。
        （3）管材与管件采用热熔承插、热熔对接、电熔连接，强度高，牢固可靠，不渗漏。
        （4）韧性好，施工时在允许情况下，可随弯就弯，减少管件数量，降低造价。尤其在山区，施工时可依地形走势，任意角度连接，施工简便快捷。
        （5）由于管道焊接可在地面操作，故施工时，管沟土方的开挖量约为普通钢管的2／3，大大降低了施工费用。
        （6）施工操作简便，焊接速度快，较普通钢管工期可缩短近1／2，大大提高了施工效率。
        （7）一般用于低压燃气、低压供水管道。强耐磨性和优异的液压性，在埋地管道可无需外层保护。可适用于地震和矿区土层沉降区，还可用沉入法在江河底敷设这是其他管材无法比拟的，还可利用管道自身的韧性，在城镇管网的改造中，将PE管穿入原有废旧管道中，从而避免因地面开挖带来一系列的不良影响。
        （8）易回收使用。
        缺点如下：
        （1）管材承压低，无法用于输送供水、燃气的高压主干线。
        （2）国内电熔管件质量真正过关的厂家还很少，大部分依赖进口，管件价格较高。
        （3）管材材质较软，安装完毕回填土时，除按正常规程施工外，严禁将尖锐物回填在管道周围，以免管道破损。
        四、PVC管（Polyvinylchlorid），主要成份为聚氯乙烯，加入其他成分来增强其耐热性、韧性、延展性的一种材料。这种表面膜的最上层是漆，中间的主要成分是聚氯乙烯，最下层是背涂粘合剂。不宜用于热水管道，可作生活用水供水管，但不宜作为直接饮用水供水管。
        其优点如下：
        （1）在通用树脂生产中，以 PVC 树脂耗乙烯量最低，生产成本也最低。国内生产每吨 PVC 需耗乙烯 0.5314 吨，而每吨聚乙烯平均耗乙烯 1.042 吨，国内每吨 PVC 树脂的乙烯耗量比聚乙烯少消耗约 50%。而生产 PVC 用的原料氯气，是平衡生产烧碱产生氯气的重要途径，烧碱是国民经济必不可少的十分重要原料。另外，从塑料制品角度看，PVC 与各种助剂相容性好，在生产管材中可加入大量低廉的填料，使生产成本大大降低。
        （2）PVC 管材有很好的力学性能，且具备极好的耐腐蚀性，使用过程中重量轻，安装方便，不需维护，作用加工良好的PVC 管道，使用寿命长50年等。因此，PVC 管材是一种生产成本低、强度高，耐腐蚀的良好塑料制品。
        （3）连接方式——粘接，方便快捷。
        （4）易回收使用。
        缺点如下：
        （1）管材规格和配件种类少。配件和阀门种类不齐全，有与金属门连接不便的问题。
        （2）刚性和抗冲击性能比金属管道差，易被损坏。
        （3）埋地连接抗压轻度较低，容易断裂。
        通过对以上几种新型化学管材在给水系统安装中的特点和注意事项的分析，帮助设计及施工人员进行有效选择。即施工中应根据实际情况，选择使用不同类型的既经济又合理的管材。
        参考文献：
        [1]《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019 中国计划出版社
        [2]《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002中国建筑工业出版社