淺談熱塑性塑料管材的相關(guān)問題

淺談熱塑性塑料管材的相關(guān)問題摘要：近十年來，名目繁多的各種品牌的熱塑性塑料管材及管件出現(xiàn)在市場上，有力地推動著市政工程的供水管材及建筑給排水管材的產(chǎn)品更新。關(guān)鍵字：熱塑性塑料管材管材選用1、目前市場上上熱塑性塑料料管材的狀況況市場上的熱熱塑性塑料管管大體上分兩兩大類別，也也就是單一材材質(zhì)的塑料管管及金屬、塑塑料復(fù)合的管管材。1.11單一材質(zhì)的的塑料管1.1.11聚氯乙烯管(PVC)在給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)是通過氯乙乙烯樹脂加工工而得的一種種耐熱性好的的塑料管，具具有較好的耐耐熱、耐老化化、耐化學(xué)腐腐蝕性能，它它特別適用于于輸送熱水、污污水、廢液等等介質(zhì)。UPVC管材通?？煽捎谜辰觿┱痴辰樱部捎糜媚z圈柔性連連接。這種管管材是國內(nèi)推推廣使用最早早的、目前使使用量最大的的塑料管材。不不少自來水公公司已經(jīng)把此此類管材用于于DN≤200mm的配水管道道上，替代傳傳統(tǒng)的灰鑄鐵鐵管及鍍鋅鋼鋼管，但管材材、管件連接接基本上均采采用膠圈柔性性連接方式。該管材在在Φ16-7110mm之內(nèi)均有產(chǎn)產(chǎn)品。1.11.2聚乙烯管(PE)PE管材以密度度區(qū)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、伸長率、耐耐沖擊性能較較好，耐化學(xué)學(xué)穩(wěn)定性和抗抗高頻絕緣性性能良好，主主要用于農(nóng)田田排灌。HDPE管具有較高高的強度及剛剛度，MDPE管還具有良良好的柔性和和抗蠕變性能能，后兩種管管材，特別是是HDPE管廣泛用于于城市燃氣及及供水管道上上。新修修訂的給水用用PE管產(chǎn)品國標(biāo)標(biāo)中，管材分分PE63、PE80、PE100三個級別，它它們在20℃下，在50年后還能保保持最小強度度達6.3MPPa、8.0MPPa、10.0MMPa。對于允許許最大設(shè)計應(yīng)應(yīng)力分別為5MPa、6.3MPPa、8MPa。目前國內(nèi)內(nèi)產(chǎn)品的規(guī)格格在Φ16-1660mm之間，最大大可達Φ400mm。1.1.33交聯(lián)聚乙烯烯管(PEX)交聯(lián)聚乙烯烯是通過化學(xué)學(xué)或物理方法法，使普通聚聚乙烯的線性性分子結(jié)構(gòu)改改性成三維交交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)，從而具有有優(yōu)良的溫度度適應(yīng)性(-70--110℃)、耐壓性(爆破壓力6MPa)、穩(wěn)定性和和持久性(使用壽命達50年以上)、而且具有有無毒、不滋滋生細菌等優(yōu)優(yōu)點。但交聯(lián)聯(lián)聚乙烯管內(nèi)內(nèi)存水較久，略略帶異味。交聯(lián)聚乙乙烯的關(guān)鍵指指標(biāo)是交聯(lián)度度。德國工業(yè)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)168922/3規(guī)定必須大大于65%。交聯(lián)聯(lián)聚乙烯管的的制造通常有有化學(xué)交聯(lián)和和物理交聯(lián)兩兩種方法。其其中化學(xué)交聯(lián)聯(lián)又分一步法法和二步法兩兩種。一步法法是在聚乙烯烯原料中加入入催化劑(硅烷、過氧氧化物)、抗氧劑，在在擠出機擠出出過程中交聯(lián)聯(lián)，制造出交交聯(lián)聚乙烯管管；二步法是是先制造出交交聯(lián)聚乙烯A、B料，然后擠擠出交聯(lián)聚乙乙烯管。物理理交聯(lián)方法，是是聚乙烯原料料通過傳統(tǒng)方方法制造成管管材，然后通通過電子加速速器發(fā)出電子子射線或鈷60-γ射線照射聚聚乙烯管，激激發(fā)聚乙烯分分子鏈發(fā)生改改變，產(chǎn)生交交聯(lián)反應(yīng)，制制造出交聯(lián)聚聚乙烯管。這主要用用于室內(nèi)熱水水管道和地面面輻射采暖管管道上。國內(nèi)內(nèi)PEX管的供貨規(guī)規(guī)格在Φ10-322mm之間，少量量達Φ63mm，交聯(lián)聚乙乙烯原料需進進口。連接管管件一般采用用夾緊式銅制制接頭或卡環(huán)環(huán)式銅制接頭頭，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)雖然無毒，價價廉，但抗沖沖擊強度差，作作為供水管材材不理想，通通過共聚合的的方式使聚丙丙烯改性，提提高了管材的的抗沖擊強度度等性能。改改性聚丙烯管管有三種，即即均聚共聚聚聚丙烯管(PP-HH)、嵌段共聚聚聚丙烯管(PP-BB)、無規(guī)共聚聚聚丙烯管(PP-RR)。此類類管材柔軟、易易于安裝、密密封性好、耐耐腐蝕、使用用壽命長。管管件的連接采采用熔接方式式。PP-R管是第三代代改性聚丙烯烯，是用無規(guī)規(guī)共聚法使PE在PP分子鏈中隨隨機地均勻聚聚合，比其PP-B具有較好抗抗沖擊性能、耐耐溫度變化性性能和抗蠕變變性能。主要要用于室內(nèi)熱熱水管道及地地面輻射采暖暖系統(tǒng)。目前前國內(nèi)產(chǎn)品規(guī)規(guī)格在Φ20-633mm之間。它是是一種很有發(fā)發(fā)展前景的新新管材。1..1.5AABS管ABS管是丙烯腈腈、丁二烯、苯苯乙烯三種單單體共聚物組組成的熱塑性性塑料，具有有質(zhì)優(yōu)耐用的的特性。其中中丙烯腈具有有耐熱性、抗抗老性、耐化化學(xué)性；丁二二烯具有耐撞撞擊性、高堅堅韌性、低溫溫特性不變的的性能；苯乙乙烯具有施工工容易及管面面光滑之特性性。管件連接接采用冷膠溶溶接法，一般般用于室內(nèi)熱熱水管道及水水處理加藥管管道等方面。1.1.6聚丁烯管(PB)聚丁烯管是一種高分子惰性聚合物，它具有很高的耐溫性(可在-20℃～95℃之間安全使用)、持久性、化學(xué)穩(wěn)定性、可塑性、具有獨特的抗蠕變性能，無味、無毒的綠色環(huán)保材料，這種管材原料需要進口，據(jù)悉世界上能生產(chǎn)PB樹脂的也只有兩家公司。PB管與管件的連接方式有三種方式，即銅接頭夾緊式連接、熱熔式插接、電熔合連接。主要用于室內(nèi)冷熱水及采暖供熱管道上。據(jù)相關(guān)資料報導(dǎo)，于70年代PB管廣泛使用的美國，近十年管道出現(xiàn)了一系列快速開裂的爆破事故，這種事故是管材本身原因還是聚甲醛制造的管件質(zhì)量問題尚無結(jié)論，據(jù)稱美國已禁止推廣使用此類管材，這應(yīng)引起我們的注意。1.2復(fù)合式管材1.2.1鋁塑復(fù)合管(PAP)鋁塑復(fù)合管是通過擠出成型工藝而制造出的新型復(fù)合管材，它由聚乙烯層(或交聯(lián)聚乙烯)——膠粘劑層——鋁層——膠粘劑層—聚乙烯層(或交聯(lián)聚乙烯)五層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。其中鋁層分搭接焊、對接焊成型工藝。管件連接主要是夾緊式銅接頭，用于室內(nèi)冷熱水管道及地面輻射采暖系統(tǒng)上。目前市場上供貨的規(guī)格在Φ14～32mm之間。由于銅接頭價格貴，還縮小過水?dāng)嗝?，通常在室?nèi)安裝時利用管材的柔軟性，各用水端直接從主管分配器連接，減少接頭數(shù)量及維修概率。1.2.2鋁襯塑管鋁襯塑管材是指鋁合金管材內(nèi)襯聚乙烯管或聚丙烯管，它是一種雙層結(jié)構(gòu)的鋁塑復(fù)合產(chǎn)品，目前市場上的規(guī)格在Φ10～65mm之間，主要適用于室內(nèi)冷水管道。與管材配套的管件也是雙層結(jié)構(gòu)的鋁襯塑復(fù)合管件，它是一種采用膠圈密封的快裝管件，這種管件由管件主體、密封卡套、鎖緊環(huán)、鎖緊螺母四部分組成。管材及配套管件外形美觀，對于室內(nèi)明設(shè)的供水主管、支管均可選用，管道拆裝方便，輸送水質(zhì)穩(wěn)定。由于鋁材的特性，不適用于腐蝕性的環(huán)境。1.2.3孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管它類同鋁塑復(fù)合管，只是以多孔鋼帶焊接卷管替代薄鋁帶焊接卷管，它是以高密度聚乙烯為基體，以沖孔后的冷軋鋼帶焊接而成的網(wǎng)狀鋼管為增強體，經(jīng)擠出成型連續(xù)復(fù)合而成，內(nèi)外壁塑料通過金屬骨架上的孔形成一體。這種管材具有三層結(jié)構(gòu)，塑料與金屬在管壁內(nèi)相互包容，可避免塑料與金屬骨架的分離與剝落。管道連接可采用套管件電熔焊連接，也可用膠圈管件快裝連接，它具有鋼管的機械強度，又具有塑料管的耐腐蝕性，可適用于DN≤200mm的配水管道及室內(nèi)冷水主立管道上使用。此類管材安裝時，切斷的端面應(yīng)作嚴格的防銹處理，但在今后管道不停水引接分支管時，孔口切面銹蝕問題就無法處理，這將是此類管材應(yīng)用中的弱點。1.2.4鋼襯塑復(fù)合管它是在薄壁鍍鋅鋼管內(nèi)，經(jīng)特殊過盈級配工藝復(fù)合—聚丙烯管，連接的管件類同上述鋁襯塑管件，它可以使輸配的水質(zhì)不發(fā)生大的變化，管道裝拆快捷，價格低廉，但管外壁及管端面的防腐問題沒有根本解決。2、熱塑性塑料料管的性能評評述2.1優(yōu)點上述各種種品牌的塑料料管都分別闡闡述了它們的的特點，歸納納起來它們比比傳統(tǒng)的金屬屬管材有如下下一些共同優(yōu)優(yōu)點：(1)管材材質(zhì)輕輕，有些管材材僅為鐵管重重量的1/8～1/5。(2)管材耐腐蝕蝕，對于內(nèi)壁壁而言，輸送送的水感觀性性好；對于外外壁而言，不不生銹，延長長了管道的使使用壽命。(3)管材內(nèi)壁光光滑，流阻小小，在相同規(guī)規(guī)格及水頭損損失時，比金金屬管道提高高輸水能力達達44%。(4)同一管材連連接方式多樣樣，有配套的的管件，有利利于推廣使用用。2.2弱點(1)塑料管材的的原料品種少少，國內(nèi)原料料根本無專用用料，原料質(zhì)質(zhì)量控制不太太穩(wěn)定，有些些原料尚需進進口。(2)與金屬管道道相比，管材材機械強度較較弱，抗紫外外線性能較差差，埋地敷設(shè)設(shè)及室內(nèi)明裝裝要有相應(yīng)措措施。(3)管材線性膨膨脹系數(shù)較大大，特別是復(fù)復(fù)合管的多層層結(jié)構(gòu)之間線線性膨脹系數(shù)數(shù)不一，容易易發(fā)生故障，應(yīng)應(yīng)有相應(yīng)的技技術(shù)措施，對對產(chǎn)品質(zhì)量要要求更為嚴謹謹。(4)管材熔點相相對較低，在在建筑物出現(xiàn)現(xiàn)火情時，管管路容易出現(xiàn)現(xiàn)故障。3、熱塑性塑料料管應(yīng)用中的的點滴體會3.1管材分分級規(guī)則在1996年“給水用聚乙乙烯(PE)管材國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)”的送審稿中中，引用了《ISO/DDIS121162》熱塑性塑塑料壓力管材材管件用料的的分級規(guī)則。此種分級級規(guī)則的基礎(chǔ)礎(chǔ)是管材輸送送20℃水連續(xù)達50年使用壽命命。管材材的設(shè)計允許許壓力值為管管道最低要求求應(yīng)力除以管管材設(shè)計系數(shù)數(shù)。由于于各種管材設(shè)設(shè)計系數(shù)不一一，在管道最最低要求應(yīng)力力相同的條件件下，各類管管材的設(shè)計允允許壓力值就就不一致了。由于我國國多數(shù)塑料管管材還沒有引引用這種分級級規(guī)則，但在在管道工壓0.4～0.6MPPa時，選擇管管材的壓力級級別一般為1.0MPPa，有些城市市選用達1.6MPPa。當(dāng)然，管管材壓力級別別不同，管材材壁厚等結(jié)構(gòu)構(gòu)尺寸就不一一，管材的價價格也就不一一樣。3.2管材價格的的比較熱熱塑性塑料管管類別較多，價價格懸殊亦大大，并且管材材價格與管件件價格的關(guān)系系也不一致，如如表1。在室內(nèi)管管路中，平均均1m管長就有一一個管件，管管件價格對工工程造價影響響明顯。表1部分熱塑塑性塑料管銷銷售價目表管材(元/米))；管件(元/件)類別單一塑料管材復(fù)合管材項目外徑UPVCHDPEPEXPPRABS鋁塑復(fù)合管PAAP孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)復(fù)合管鍍鋅管襯塑鋁合金襯塑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

等徑彎頭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

等徑三通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、該該價目表系成成都市場價；；公稱壓力。管材選用時時，應(yīng)考慮是是室內(nèi)安裝還還是室外安裝裝；是明管還還是暗管；是是埋地還是架架空；是一般般工程還是級級別較高的工工程。3.33管材采購時時外觀的鑒別別市場上上的管材的品品種多，廠牌牌多，價格不不一，采購時時要注意廠家家的可信度，對對單一材質(zhì)的的塑料管要重重點抽查管壁壁厚度是否符符合標(biāo)準(zhǔn)要求求，要觀察出出廠日期，出出廠時間太久久的管材不宜宜采購。對于于復(fù)合管材，還還要注意截面面結(jié)構(gòu)的均一一性，粘合的的可靠性及金金屬層焊接狀狀況。作為輸輸送自來水的的塑料管及管管件，應(yīng)為藍藍色或帶有藍藍色線條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線，應(yīng)存存放在庫房或或工棚內(nèi)。有有條理地擺放放，堆疊高度度適當(dāng)，不使使下層管材受受壓變形。33.5管材的連接接管材有有多種類別，但但連接方式歸歸納起來有四四種，即膠合合劑粘接、膠膠圈夾緊式連連接、熱熔式式插接、電熔熔合連接。針對UPVC管而言，采采用粘接時應(yīng)應(yīng)注意以下幾幾點：(1)管材與管件件的配合間隙隙不大于0.2mm；(2)膠合劑質(zhì)量量穩(wěn)定；(3)粘接操作過過程規(guī)范、認認真；(4)管路粘接后后應(yīng)在24小時內(nèi)不被被振動；(5)施工環(huán)境干干燥，濕度較較低；(6)管路安裝應(yīng)應(yīng)考慮管材熱熱脹冷縮的對對應(yīng)措施。由于在施施工中，上述述各點落實上上有一定難度度，不少供水水企業(yè)在安裝裝UPVC管時，樂于于使用膠圈柔柔性連接。但但也應(yīng)注意以以下幾點：(1)膠圈材質(zhì)符符合要求；(2)逗管操作時時，注意軸線線一致，用力力勻稱；(3)管材接口工工作面清潔，并并涂潤滑劑，選選擇潤滑劑時時，一則對人人無害，二則則對膠圈無損損；(4)柔性連接的的三通、彎管管的受力面應(yīng)應(yīng)作擋墩；(5)逗接過程應(yīng)應(yīng)保持內(nèi)留一一定間隙。對于HDPE管材而言，通通常采用電熔熔合連接。它它是將電阻絲絲預(yù)先埋在管管件中，在施施工現(xiàn)場，只只需將專用焊焊接儀的插頭頭與管件的插插口連接，便便可將管件與與管材熔合在在一起，它要要求管材與管管件配合間隙隙適當(dāng)，接觸觸部位干凈；；HDPE管可以注塑塑熱熔管件現(xiàn)現(xiàn)場用熱熔承承插焊機對接接方式連接；；也可用熱熔熔對接焊機將將兩管端面熱熱熔后對接，其其中較大口徑徑管件是用多多角焊機加工工成型。由于于后兩種連接接方法容易，管管件便宜，有有利于管材的的推廣。復(fù)合管材的的連接，多數(shù)數(shù)采用金屬管管件或聚甲醛醛管件，以膠膠圈夾緊式連連接，這種方方式操作方便便，拆改容易易，唯錐形膠膠圈及壓圈的的方向不可倒倒置，夾緊用用力適當(dāng)。33.6溝槽塑料料管一般敷設(shè)設(shè)在無機動車車的人行道或或住宅小區(qū)內(nèi)內(nèi)為好；在小小街巷內(nèi)敷設(shè)設(shè)時，管頂覆覆土深度不宜宜小于0.6m；管道基礎(chǔ)礎(chǔ)應(yīng)為砂土，否否則要作砂墊墊層，管四周周的回