属于给水塑料管、复合管的有哪些
一、塑料管
塑料管是合成树脂加添加剂经熔融成型加工而成的制品。添加剂有增塑剂,稳定剂,填充剂,润滑剂,着色剂,紫外线吸收剂,改性剂等。
常用塑料管有:硬聚氯乙烯管(pvc-u),高密度聚乙烯管(pe-hd),
交联聚乙烯管(pe-x),无规共聚聚丙烯管(pp-r),聚丁烯管(pb),工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)等。
塑料管的原料组成决定了塑料管的特性。塑料管的主要优点
:
(1)
.化学稳定性好
,
不受环境因素和管道内介质组分的影响
,
耐腐蚀性好。
(2)
.导热系数小
,
热传导率低
,
绝热保温
,
节能效果好。
(3)
.水力性能好
,
管道内壁光滑
,
阻力系数小
,
不易积垢
,
管内流通面积不随时间发生变化
,
管道阻塞机率小。
(4)
.相对于金属管材
,
密度小
,
材质轻
,
运输
,
安装方便
,
灵活
,
简捷
,
维修容易。
(5)
.可自然弯曲或具有冷弯性能
,
可采用盘管供货方式
,
减少管接头数量。
其主要缺点
:
(1)
.力学性能差
,
抗冲击性不佳
,
刚性差
,
平直性也差
,
因而管卡及吊架设置密度高。
(2)
.阻燃性差
,
大多数塑料制品可燃
,
且燃烧时热分解
,
会释放出有毒气体和烟雾。
(3)
.热膨胀系数大
,
伸缩补偿必须十分强调。
三、复合管
:
复合管包括衬铅管、衬胶管、玻璃钢管。复合管大多是由工作层(要求耐水腐蚀)、支承层、保护层(要求耐腐蚀)组成。
复合管一般以金属作支撑材料,内衬以环氧树脂和水泥为主,它的特点是重量轻、内壁光滑、阻力小、耐腐性能好;也有以高强软金属作支撑,而非金属管在内外两侧,如铝塑复合管,它的特点是管道内壁不会腐蚀结垢,保证水质;也有金属管在内侧,而非金属管在外侧,如塑覆铜管,这是利用塑料的导热性差起绝热保温和保护作用。
根据金属的材料可分为:
(1).钢塑复合管
(2).不锈钢-塑复合管,塑覆不锈钢管
(3).塑覆铜管
(4).铝塑复合管,交联铝塑复合管
(5)衬塑铝合金管
应该说复合管材是管径≥300mm以上给排水管道最理想的管材。它兼有金属管材强度大,刚性好和非金属管材耐腐蚀的优点。但它又是目前发展较缓慢的一种管材。这是因为:(1).两种管材组合在一起比单一管材价格偏高。(2).两种材质热膨胀系数相差较大,如粘合不牢固而环境温度和介质温度变化又较剧烈,容易脱开,而导致质量下降。
复合管的连接宜采用冷加工方式,热加工方式容易造成内衬塑料的伸缩、变形乃至熔化。一般有螺纹、卡套、卡箍等连接方式。
L代表管道公称压力等级代号,A代表150LB(2Mpa)。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝钢管(代号为D)、不等壁厚异型无缝钢管(代号为BD)、变直径异型无缝钢管(代号为BJ)。
异型无缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。和圆管相比,异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数,有较大的抗弯抗扭能力,可以大大减轻结构重量,节约钢材。
管道-管径的确定当流体的流量已知时,管径的大小取决于允许的流速或允许的摩擦阻力(压力降)。流速大时管径小,但压力降值增大。因此,流速大时可以节省管道基建投资,但泵和压缩机等动力设备的运行能耗费用增大。
此外,如果流速过大,还有可能带来一些其他不利的因素。因此管径应根据建设投资、运行费用和其他技术因素综合考虑决定。
扩展资料:
管道-管道的敷设城市里的给水、排水、供热、供煤气的管道的干线和长距离的输油输气管道大多敷设在地下,而工厂里的工艺管道为便于操作和维修多敷设在地上。
管道的通行、支承、坡度与排液排气、补偿、保温与加热、防腐与清洗、识别与涂漆和安全等,无论对于地上敷设还是地下敷设都是重要的问题。
管道可能承受许多种外力的作用,包括本身的重量(管子、阀门、管子联接件、保温层和管内流体的重量)、流体的压力作用在管端的推力、风雪载荷、土壤压力、热胀冷缩引起的热应力、振动载荷和地震灾害等。
为了保证管道的强度和刚度,必须设置各种支(吊)架,如活动支架、固定支架、导向支架和弹簧支架等。支架的设置根据管道的直径、材质、管子壁厚和载荷等条件决定。固定支架用来分段控制管道的热伸长,使膨胀节均匀工作。导向支架使管子仅作轴向移动。
参考资料来源:百度百科--管道
2、热固性塑料管:不饱和聚酯玻璃钢管材、环氧树脂玻璃钢管材以及夹砂管材。
3、金属复合塑料管材:稳态管(聚乙烯聚丙烯加铝带)、铝塑管(聚乙烯加铝带或铝管)、钢塑复合(钢管或钢丝或钢带复合聚乙烯)。
一、常用的塑料管道有:PPR(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PB(聚丁烯)、PE-RT(耐热聚乙烯)、PE(聚乙烯)\HDPE(增强高密度聚乙烯)等。
二、塑料管道的尺寸规格一般是按外径表示。如PPR管:De63
三、塑料管道的使用寿命按GB/T18252—2000《塑料管道系统 用外推法对热塑性塑料管材长期静液压强度的测定》方法测定。这是一种通过对管材静液压强度试验的结果,用统计方式外推并预测热塑性材料或制品的长期强度性能的方法。国际上大多采用此方法推算,在20℃温度条件下,塑料管一般为50年寿命。
四、塑料管道的成型设备是注塑机,通过专业的注塑机塑成管道。
五、塑料管道的连接方法一般有两种:热熔、胶粘。
六、塑料管道的标准主要有:
1、PPR(聚丙烯):GB/T18742.1、GB/T18742.2、GB/T18742.3
2、PVC(聚氯乙烯):GB/T10002.1-2006、GB/T10002.2-2003
3、PE(聚乙烯):GB15558、GB/T13663
4、HDPE(增强高密度聚乙烯):GB/T19472.2-2004
七、塑料管道与传统的金属管道的优劣对比:
1、优点:塑料管道与传统的金属管道相比,具有自重轻,耐腐蚀,耐压强度高,卫生安全,水流阻力小,节省能源,节省金属,改善生活环境,使用寿命长,安全方便等特点,受到管道工程界的青睐。
2、缺点:(1)、回收利用废弃塑料管道时,分类十分困难,而且经济上不合算。(2)、塑料材质的管道容易燃烧,发生火灾等事故时,塑料管道燃烧时产生有毒气体。例如聚苯乙烯材质燃烧时产生甲苯,这种物质少量会导致失明,吸入有呕吐等症状,PVC材质燃烧也会产生氯化氢有毒气体,除了燃烧,就是高温环境,会导致相应塑料材质分解出有毒成分,例如苯环等。(3)、塑料管道供应局限性,因为塑料管道原料塑料是由石油炼制的产品制成的,而石油资源是有限的。(4)、制成管道的很多塑料原料非降解性塑料,所以会给社会带来较大的圾垃式原料。
八、浅析塑料管道引起的管道行业技术改革
传统的管网主要以钢管、铸铁管、水泥管及粘土管为主,传统管道材料普遍存在耗能高、易产生环境污染等特点;同时管网也存在以下缺点:①使用寿命短,一般为5-10年;②耐化学抗腐蚀性能差;③水利学性能不好;④施工成本高,周期长;⑤管道整体性差,易泄漏等等。从20世纪中期以来,世界各国特别是发达国家一直在进行塑料管材专用料的开发及塑料管道的使用。
2000-2010年,塑料管道发展十分迅速。塑料管材在生活和工业应用中,以其环保安全而越来越受青睐,发挥着重要的、不可替代的作用。特别是在建筑业,塑料管材不仅能大量代钢、代木、替代传统建材,而且还具有节能、节材、保护生态、改善居住环境、提高建筑功能与质量、降低建筑自重、竣工便捷等优点,广泛应用于建筑给排水、城镇给排水以及燃气管等领域;塑料管材的增长速度约为管材平均增长速度的4倍,远远高于各个国家国民经济的增长发展速度。以环保型绿色塑料管材替代铸铁管和镀锌钢管已成为新世纪发展的潮流。塑料管材在发达国家,特别在欧洲得到了成功的发展和广泛的使用;在我国的发展相对滞后,但近几年随着我国综合国力的增强,人民生活水平的提高,塑料管道得到了突飞猛进的发展。
塑料管材的品种及应用经过前几年的飞速发展,目前,我国塑料管材已发展成为品种较齐全、生产能力较具规模的建材行业,主要的塑料管材品种有:UPVC管、CPVC管、PE管、PAP管、PE-X管、PP-B管、PP-R管、PB管、ABS管、钢塑复合管、玻纤增强管等等。广泛应用于建筑用给水管、排水管,城市埋地给水管、排水管、燃气管,农村用给排水管、灌溉管,以及工业用排污废水和输送化学流体等,满足了国民经济各个领域对管材的不同需求。我们应根据各种管材自身的特点及应用场合来开发生产某一类型的塑料管材。
九、浅析我国塑料管道行业发展
经过多年的努力,我国已经建立了以聚氯乙烯(PVC)管、聚乙烯(PE)管和聚丙烯(PP)管为主的塑料管道加工和应用产业。从材料上看,目前PVC-U、PE和PP通用塑料仍是最大的品种,以2005年为例,PVC管道约占总量的55%以上,目前仍是主导产品;PE管道约占总量的25%以上;PP管道约占总量的10%左右。PVC管材中硬制品(PVC-U)为绝大部分,主要用于给水、排水和护套等;PE管材主要用于给水和燃气输送;PP管材中PP-R为主要品种,它主要应用在建筑物内的冷、热水输送上,在经过了由于个别企业只注重短期行为,而忽视质量造成发展受阻之后,有了较大的进步,已逐渐恢复了它的影响。一些新材料的管道也有了较大的技术进步,塑料与塑料、塑料与金属、塑料与其他材料的复合材料管道发展很快,交联聚乙烯(PEX)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、聚丁烯(PB)、耐热聚乙烯(PE-RT)、氯化聚氯乙烯(PVC-C)和改性等材料用量也有增加。
近年来,管道结构也不再是实壁管一统天下,波纹管用量增加,内螺旋结构在建筑排水中发挥特长,缠绕管在排水、排污及输水等领域的用量越来越大。中国已经成为塑料管道品种最多国家之一。
关键词:建筑给排水 管材 塑料管 金属管 复合管
1.塑料管
塑料管是合成树脂加添加剂经熔融成型加工而成的制品。添加剂有增塑剂,稳定剂,填充剂,润滑剂,着色剂,紫外线吸收剂,改性剂等。
常用塑料管有:硬聚氯乙烯管(PVC-U),高密度聚乙烯管(PE-HD), 交联聚乙烯管(PE-X),无规共聚聚丙烯管(PP-R),聚丁烯管(PB),工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。
塑料管的原料组成决定了塑料管的特性。塑料管的主要优点:
(1).化学稳定性好,不受环境因素和管道内介质组分的影响,耐腐蚀性好。
(2).导热系数小,热传导率低,绝热保温,节能效果好。
(3).水力性能好,管道内壁光滑,阻力系数小,不易积垢,管内流通面积不随时间发生变化,管道阻塞机率小。
(4).相对于金属管材,密度小,材质轻,运输,安装方便,灵活,简捷,维修容易。
(5).可自然弯曲或具有冷弯性能,可采用盘管供货方式,减少管接头数量。
其主要缺点:
(1).力学性能差,抗冲击性不佳,刚性差,平直性也差,因而管卡及吊架设置密度高。
(2).阻燃性差,大多数塑料制品可燃,且燃烧时热分解,会释放出有毒气体和烟雾。
(3).热膨胀系数大,伸缩补偿必须十分强调。
所以,在推广塑料管的同时,还需要发展技术克服其缺点。
1.1 塑料管性能
1.1.1 物理性能:
塑料管的物理性能和铝塑复合管,钢管,铜管比较见表1:表1
物理性能 单位 PVC-U PE PE-X PP PB ABS 钢 铜 密度 g/cm 1.50 0.95 0.95 0.90 0.93 1.02 7.85 8.89 导热系数 w/mk 0.16 0.48 0.40 0.24 0.22 0.26 50 400 热膨胀系数 mm/m°C 0.07 0.22 0.15 0.16 0.13 0.11 0.012 0.018 弹性模量 MPa 3000 600 600 900 350 2500 210000 110000 拉伸强度 MPa 40 25 >25 28 17 40 700 150 硬度 R 120 70 100 60 230HB 使用温度 °C 0-60 -60-60 -60-95 -20-95 -20-95 -20-80
塑料管的物理性能影响管道的方式,用途,补偿措施和管道保温等方面。如:
(1).PVC-U、PP、ABS的力学性能相对较高, 被视为“刚性管”,明装较好。反之,PE、PE-X、PB作为“柔性管”适合暗敷。
(2).塑料管的使用温度及耐热性能决定了PVC-U,PE,ABS仅能用于冷水管,而PE-X,PP, PB则可作为热水管。当建筑物有热水供应系统且冷热水采用统一管材时耐热性能成为主要指标。
(3).塑料管因热膨胀系数高,在塑料管路中尤其是作为热水管,采用柔性接口,伸缩节或各种弯位等热补偿措施较多。其中以PE,PP等聚烯烃类为最。施工安装时如果对此没有足够重视,并采取相应技术措施,极易发生接口处因伸缩节而拉脱的问题。
(4).由于导热系数低,塑料管的绝热保温性能优良进而可减少保温层的厚度甚至无需保温。当不同塑料管之间绝热性的比较除导热系数外,还同它们各自的管壁厚度有关。
1.1.2 承压性能:
承压性能所涉及的内容是在一定条件下塑料管材能够承受的内压力和恒压下的破坏时间。从而确定与之有关的设计参数以及对管材的质量进行评价和监控。一般进行两项试验:液压试验和长期高温液压试验。 各种管材的承压性能见表2
表2
管 材 工作压力/MPa 试样试验压力/MPa 接头密封试验/MPa 爆破压力/MPa UPVC 1.6 42/h De≤90,4.2PNDe>90,3.36PN PEX 1.0/95℃1.6/常温 1.22.5 3.55.6 ABS 1.0 3.8/h 4~8 PB 1.6~2.5/冷水1.0/热水 PP-RPP-C 2.0/常温0.6/75℃ 20℃,11h,16MPa80℃,48h,4.8MPa80℃,170h,4.2MPa HDPE 1.0/热水1.6/冷水
1.1.3 卫生性能:
理化卫生指标。其中PE,PE-X,PP,PB和ABS易达标。而PVC-U管材在生产时应使用无毒PVC树脂和卫生及稳定剂才能满足卫生性能的要求。
1.2 给水塑料管的应用
结构形式单一,材料品种众多且性能各异.常用给水塑料管的特点列表如下:
表3
品种 优 点 缺 点 连接方式 PVC-U 抗腐蚀力强,易于粘合,价廉,质地坚硬 有UPVC单体和添加剂渗出,不适用于热水输送;接头粘合技术要求高,固化时间较长 粘合、螺纹 HDPE 韧性好,较好的疲劳强度,耐温度性能较好;质轻,可挠性和抗冲性能好 熔接需要电力;机械连接,连接件大 挤压夹紧、热熔合、电熔合 PEX 耐温性能好,抗蠕变性能好 只能用金属件连接;不能回收重复利用 挤压夹紧 PB 耐温性能好,良好的抗拉、压强度,耐冲击,低蠕变,高柔韧性 国内还没有PB 树脂原料,依赖进口,价高 挤压夹紧、热熔合、电熔合 PP-R 耐温性好 在同等压力和介质温度的条件下,管壁最厚 热熔合 ABS 强度大,耐冲击 耐紫外线差,粘接固化时间较长 粘合、螺纹、电熔合
一般情况聚氯乙烯管由于价格低廉,在不考虑水质影响,在冷水供水系统属于首选管材,而当温度较高时,可选用聚乙烯管或交联聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管。
1.3 排水塑料管的应用
材质单一:硬聚氯乙烯
结构形式多样:芯层发泡管,空壁管,螺旋管,芯层发泡螺旋管,空壁螺旋管。
其存在的一些问题:
(1).热膨胀系数大,需设置伸缩补偿装置来解决。
(2).刚度小,平直性差,需加密管卡、支架、吊架来解决。
(3).耐热性差,软化温度低,需限制排水温度,限制使用场所和控制与热源的距离来解决。
(4).阻燃性差,在穿越楼板、上人屋面的屋面板、防火墙、管道井井壁处需设置阻火圈和防火套管来解决。
(5)抗机械冲击性差,需强化施工技术,精心施工来解决。
(6)隔声性差,塑料管的噪声大于铸铁管,管道明装且管道位置靠近卧室时,问题尤为突出。降噪的方式,提高管道材质的隔声效果,芯层发泡管空壁管是基于这一思路而开发的;降噪的另一方式是改变水流条件,螺旋管是基于这一思路而开发的。将两种方式结合起来的思路是芯层发泡螺旋管和空壁螺旋管的开发。
相同条件下,不同结构形式的排水塑料管,其噪声测定结果:
普通管>芯层发泡管>空壁管>螺旋管
排水塑料管的应用是在取代普通排水铸铁管的工作上进行的。目前,排水塑料管已可在建筑高度为100m以下的建筑物内使用,但各地区的进展很不平衡。当建筑高度大于、等于100m的高层建筑和不适宜采用排水塑料管的场合,可采用柔性抗震排水铸铁管。
[next] 2.金属管
2.1 镀锌钢管
镀锌钢管的被取代既不意味金属管被取代,也不意味镀锌钢管在整个建筑给水领域被取代。
镀锌钢管由于价格低廉、性能优越,防火性能好,使用寿命长等优点,还将在消防给水系统,尤其是自动喷水灭火系统中应用.而塑料管(承压小)则不应在消防给水系统和生活-消防,生产-消防共有系统中应用。
2.2 铜管
金属管中最具优势的是铜管,铜管应用较久,优点较多,管材和管件齐全,接口方式多样,较多的应用在热水管路中,目前存在的主要问题在于铜的折出量容易超标。
2.3 铸铁管
给水铸铁管与钢管相比有不易腐蚀、造价低、耐久性好等优点,适合于埋地敷设。缺点是质脆、重量大、长度小等。连接方式一般采用承插连接。
卡箍式铸铁排水管是一种新型的建筑用排水管材,60年代开始进入国际市场,经过几十年的推广和应用,这种管材已得到国际上的普遍认可。这种管材与传统的承插式铸铁排水管道相比有许多优点,是一种更新换代产品,但由于这种管材及配件价格相对较贵,所以在国内一直未能得到普及推广。
2.4 其它:
不锈钢管也受到工程技术人员的青睐,有关方面正从减少壁厚,降低价格方面着手,以利于推广。
铝合金管是铝厂向给排水行业推出的新品种。
镀镍钢管是和镀锌钢管性质最近,而耐腐蚀性能远远超过镀锌钢管的新颖管材,在解决了降低镀层费用和管材断口处施工现场上镍工艺后,有望在一定范围内得到采用。
涂塑钢管则是在金属管材中前景看好的一种管材,且管道布置和敷设、接口方式和施工安装均与镀锌钢管相同,是这种管材最容易被接受。由于其涂层薄、价格低,也最容易被推广。
3.复合管:
复合管包括衬铅管、衬胶管、玻璃钢管。复合管大多是由工作层(要求耐水腐蚀)、支承层、保护层(要求耐腐蚀)组成。
复合管一般以金属作支撑材料,内衬以环氧树脂和水泥为主, 它的特点是重量轻、内壁光滑、阻力小、耐腐性能好;也有以高强软金属作支撑,而非金属管在内外两侧,如铝塑复合管,它的特点是管道内壁不会腐蚀结垢,保证水质;也有金属管在内侧,而非金属管在外侧,如塑覆铜管,这是利用塑料的导热性差起绝热保温和保护作用。
根据金属的材料可分为:
(1).钢塑复合管
(2).不锈钢-塑复合管,塑覆不锈钢管
(3).塑覆铜管
(4).铝塑复合管,交联铝塑复合管
(5)衬塑铝合金管
应该说复合管材是管径≥300mm以上给排水管道最理想的管材。它兼有金属管材强度大,刚性好和非金属管材耐腐蚀的优点。但它又是目前发展较缓慢的一种管材。这是因为:(1).两种管材组合在一起比单一管材价格偏高。(2).两种材质热膨胀系数相差较大,如粘合不牢固而环境温度和介质温度变化又较剧烈,容易脱开,而导致质量下降。
复合管的连接宜采用冷加工方式,热加工方式容易造成内衬塑料的伸缩、变形乃至熔化。一般有螺纹、卡套、卡箍等连接方式。
由于复合管尚属新型管材,我国还未有统一的设计、施工及验收规范。设计及施工人员往往套用镀锌管的工艺来进行设计与施工,故在此不作一一赘述。