硬質(zhì)UPVC管的應(yīng)用技術(shù)

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摘要：介紹了UPVC管在給水管道工程方面的應(yīng)用，對(duì)UPVC管材的特性及安裝、使用方法作了說(shuō)明。與傳統(tǒng)金屬管材及其它塑料管比較，UPVC管材管件在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上更趨合理，值得在給水管道工程方面推廣使用。關(guān)鍵詞：PVC樹(shù)脂硬質(zhì)UPVC管溫度補(bǔ)償裝置引言硬質(zhì)UPVC管是以PVC樹(shù)脂為主要原料，添加穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑等后加熱，在制管機(jī)中擠壓而成的不同壓力等級(jí)、各種規(guī)格型號(hào)的硬質(zhì)管材。由于其具有重量輕、耐腐蝕、強(qiáng)度較高等優(yōu)點(diǎn)，因而在供水管道工程的應(yīng)用方面具有廣闊的前景。我國(guó)于1988年制訂了給水用硬聚氯乙烯管材件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，1996年又進(jìn)行了修訂；1990年制訂了設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程，經(jīng)過(guò)近十年的工程試點(diǎn)，目前也在修訂中。這些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程的實(shí)施，對(duì)UPVC管產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和應(yīng)用的規(guī)范化，起到了積極的促進(jìn)作用，為全面推廣使用UPVC管奠定了基礎(chǔ)。我國(guó)早期引進(jìn)UPVC管生產(chǎn)線(xiàn)時(shí)，管材標(biāo)準(zhǔn)多種多樣，有日本標(biāo)準(zhǔn)、德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)、英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)等。目前多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)已可生產(chǎn)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的管材（出口產(chǎn)口例外）。在管件方面，十余年來(lái)，經(jīng)過(guò)鑄鐵管配件、自制鋼配件、鋼塑配件及手工粘接R-R全塑管件、直至近二三年開(kāi)發(fā)出的De200mm及其以下的一次性全注塑R-R接口管件及活絡(luò)管件等幾個(gè)階段，目前De200mm及其以下的管件已基本齊全配套，滿(mǎn)足了工程應(yīng)用的需要。相對(duì)于其它塑料管及鋼管，UPVC管的施工安裝較簡(jiǎn)單，施工條件、施工環(huán)境要求不苛刻，操作要領(lǐng)、施工機(jī)具較簡(jiǎn)單，施工人員容易掌握。1.UPVC管材的特性1.1質(zhì)量輕、耐腐蝕性能好、使用壽命長(zhǎng)UPVC的密度為1.4～1.6g/cm3，是同樣尺寸鋼管的1/3～1/5，因而運(yùn)輸、安裝方便，施工效率高。UPVC管材耐各種酸、堿、鹽等化學(xué)藥品的侵蝕，正常情況下，使用壽命一般可達(dá)30～50年。1.2糙率系數(shù)小，摩擦阻力小UPVC管材內(nèi)壁光滑，流體摩擦阻力小，克服了鑄鐵管因生銹、結(jié)垢而影響流量的缺陷，可提高輸送能力43.7%.使用溫度范圍在-15～60℃之間。1.3機(jī)械強(qiáng)度較低，膨脹系數(shù)大UPVC的機(jī)械強(qiáng)度相當(dāng)于鋼管的1/4，因而施工時(shí)易受銳物損傷。UPVC的膨脹系數(shù)為5.9×10-5/K，即溫度每升高1℃，每米UPVC管增長(zhǎng)0.059mm，因此長(zhǎng)距離管道安裝時(shí)，必須注意受溫度或氣候影響所引起的伸縮性，每隔一定長(zhǎng)度應(yīng)考慮溫度補(bǔ)償裝置。對(duì)于地下管道，若口徑較小、地溫變化不大，可以不用安全補(bǔ)償裝置，但管路最好能有一些彎曲；若口徑≥160mm時(shí)，也可選用柔性接頭起伸縮作用。2.管材壓力等級(jí)及管徑的選擇2.1根據(jù)管道壓力選擇管材UPVC管材的壓力等級(jí)一般分為四種：Ⅰ型0～0.5MPa，Ⅱ型0.5～0.63MPa，Ⅲ型0.63～1.0MPa，Ⅳ型1.0～1.6MPa.2.2管徑的確定選擇管徑時(shí)，必須按壓力等級(jí)、流量、流速、自然條件、地理環(huán)境等方面因素綜合加以設(shè)計(jì)。通常以經(jīng)濟(jì)流速選擇管徑。dj=1.13（Q/v）1/2（1）式中：dj—管道的計(jì)算內(nèi)徑，m；

  Q—管道的流量，m3/s；   v—管道的經(jīng)濟(jì)流速，m/s.UPVC管的經(jīng)濟(jì)流速一般為1.0～1.8m/s，通常取v=1.5m/s，則（1）式簡(jiǎn)化為：dj=0.015Q1/2（2）2.3管道水頭損失計(jì)算沿程和局部水頭損失之和為總水頭損失：hw=hf+hj（3）式中：hw—管道的總水頭損失，m；   hf—管道沿程水頭損失，m；   hj—管道局部水頭損失，m.UPVC管材的沿程水頭損失計(jì)算常采用謝才公式：hf=（L/c2R）v2（4）式中：L—管道的長(zhǎng)度，m；   c—謝才系數(shù)；   R—管道的水力半徑，m.局部水頭損失計(jì)算公式為：hj=ε（v2/2g）（5）式中：ε—管道局部阻力系數(shù)；   g—重力加速度，9.81m/s2.3UPVＣ管道的安裝及使用3.1UPVC管道的安裝（1）粘接劑使用前必須搖勻。   （2）管道和承插口部位必須清理干凈，承插的間隙越小越好。   （3）用砂布或鋸條把結(jié)合面打毛，承口內(nèi)較薄地均勻刷一遍膠，插口部位外刷兩次膠，待膠干40～60s后插入到位，同時(shí)應(yīng)注意根據(jù)氣候變化適當(dāng)增減膠干時(shí)間。   （4）粘接時(shí)嚴(yán)禁沾水，管道到位后必須平放在溝內(nèi)，待接頭干后24h開(kāi)始回填，回填時(shí)用沙土將管道四周填緊，留出接頭部位再進(jìn)行大批回填。   （5）UPVC管與鋼管套接時(shí)，必須將鋼管連接處擦凈涂膠，將UPVC管加熱變軟（但不得燒焦）后承插在鋼管上并降溫處理，如有條件加上管箍更好。3.2UPVC管道的使用UPVC管道主要有三種連接形式，即橡膠接口（R-R）、粘接（T-S）和法蘭連接。若施工后發(fā)生漏水時(shí)，可采用換管、套補(bǔ)粘接法、玻璃纖維法、焊接等方法修補(bǔ)。（1）對(duì)管材大面積損壞的需更換整段管材，可采用雙承口連接件更換管材的辦法。   （2）對(duì)溶劑粘接處滲漏的處理，可采用溶劑法。此時(shí)先排干管內(nèi)的水，并使管內(nèi)形成負(fù)壓，然后將粘接劑注在滲漏部位的孔隙上。由于管內(nèi)呈負(fù)壓，粘接劑會(huì)吸入孔隙中而達(dá)到止漏的目的。   （3）套補(bǔ)粘接法主要是針對(duì)管道穿小孔和接頭的滲漏。此時(shí)選用長(zhǎng)15～20cm的同一口徑管材，將其縱向剖開(kāi)，按粘接接頭的方法將套管內(nèi)面和被補(bǔ)管材的外表面打毛，涂膠后套在漏水處貼緊。   （4）玻璃纖維法是用環(huán)氧樹(shù)脂加固化劑配成樹(shù)脂溶液，用玻璃纖維布浸漬樹(shù)脂溶液后，均勻纏繞在管道或接頭滲漏處的表面，經(jīng)固化后成為玻璃鋼。由于該方法施工簡(jiǎn)單、技術(shù)易掌握、堵漏效果好且成本低，在防滲補(bǔ)漏中具有很高的推廣使用價(jià)值。   3.3管道系統(tǒng)的試壓及驗(yàn)收（1）管道或管網(wǎng)系統(tǒng)的水壓試驗(yàn)，必須在粘接干燥24h后才能進(jìn)行。   （2）管道的水壓試驗(yàn)必須遵守國(guó)家規(guī)定的非金屬管道的試壓規(guī)則。對(duì)于無(wú)節(jié)點(diǎn)連接的管道試壓長(zhǎng)度≯1.5km，有節(jié)點(diǎn)的管段試壓長(zhǎng)度≯1km。   （3）管道或管網(wǎng)試驗(yàn)壓力不得超過(guò)設(shè)計(jì)工作壓力的1.5倍，最低≮0.5MPa，并保持試驗(yàn)壓力2h或者滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的特殊要求，無(wú)滲漏現(xiàn)象為合格。工程應(yīng)用表明，給水管在使用UPVC管材時(shí)，只要選用質(zhì)量可靠的管材管件，而且設(shè)計(jì)施工嚴(yán)格按規(guī)程操作，投入運(yùn)行后使用效果良好。而且維護(hù)量小，維護(hù)方法簡(jiǎn)單，消耗工時(shí)也少。4.結(jié)語(yǔ)UPVC管的管徑范圍很寬，符合給水管的需求，其管材管件價(jià)格較目前其它的塑料管及鋼管低，且其它塑料管的管材管件大多只限于小口徑，而且有的配件不是全塑的。同時(shí)，UPVC管具有質(zhì)量輕、不生銹、不結(jié)垢、制造能耗低（以長(zhǎng)度計(jì)僅為金屬管的18.7%）、內(nèi)壁光滑、水力條件優(yōu)越（在同等水力條件下，供水能耗下降44%）、水質(zhì)衛(wèi)生、沒(méi)有管道二次污染、安裝的勞動(dòng)強(qiáng)度低、節(jié)約施工綜合費(fèi)用等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，因此，UPVC產(chǎn)品在經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上相對(duì)更為合理和成熟，更符合我國(guó)的產(chǎn)業(yè)政策和國(guó)情。隨著UPVC管產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程的完善，必將在給排水工程中得到更廣泛的應(yīng)用。參考文獻(xiàn)［1］嚴(yán)煦世。給水工程［M］。北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社