硬質UPVC管的應用技術

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摘要：介紹了UPVC管在給水管道工程方面的應用，對UPVC管材的特性及安裝、使用方法作了說明。與傳統(tǒng)金屬管材及其它塑料管比較，UPVC管材管件在技術上和經濟上更趨合理，值得在給水管道工程方面推廣使用。關鍵詞：PVC樹脂硬質UPVC管溫度補償裝置引言硬質UPVC管是以PVC樹脂為主要原料，添加穩(wěn)定劑、潤滑劑等后加熱，在制管機中擠壓而成的不同壓力等級、各種規(guī)格型號的硬質管材。由于其具有重量輕、耐腐蝕、強度較高等優(yōu)點，因而在供水管道工程的應用方面具有廣闊的前景。我國于1988年制訂了給水用硬聚氯乙烯管材件的國家標準，1996年又進行了修訂；1990年制訂了設計、施工及驗收規(guī)程，經過近十年的工程試點，目前也在修訂中。這些國家標準和技術規(guī)程的實施，對UPVC管產品的標準化和應用的規(guī)范化，起到了積極的促進作用，為全面推廣使用UPVC管奠定了基礎。我國早期引進UPVC管生產線時，管材標準多種多樣，有日本標準、德國標準、英國標準等。目前多數生產企業(yè)已可生產符合國家標準的管材（出口產口例外）。在管件方面，十余年來，經過鑄鐵管配件、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接口管件及活絡管件等幾個階段，目前De200mm及其以下的管件已基本齊全配套，滿足了工程應用的需要。相對于其它塑料管及鋼管，UPVC管的施工安裝較簡單，施工條件、施工環(huán)境要求不苛刻，操作要領、施工機具較簡單，施工人員容易掌握。1.UPVC管材的特性1.1質量輕、耐腐蝕性能好、使用壽命長UPVC的密度為1.4～1.6g/cm3，是同樣尺寸鋼管的1/3～1/5，因而運輸、安裝方便，施工效率高。UPVC管材耐各種酸、堿、鹽等化學藥品的侵蝕，正常情況下，使用壽命一般可達30～50年。1.2糙率系數小，摩擦阻力小UPVC管材內壁光滑，流體摩擦阻力小，克服了鑄鐵管因生銹、結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機械強度較低，膨脹系數大UPVC的機械強度相當于鋼管的1/4，因而施工時易受銳物損傷。UPVC的膨脹系數為5.9×10-5/K，即溫度每升高1℃，每米UPVC管增長0.059mm，因此長距離管道安裝時，必須注意受溫度或氣候影響所引起的伸縮性，每隔一定長度應考慮溫度補償裝置。對于地下管道，若口徑較小、地溫變化不大，可以不用安全補償裝置，但管路最好能有一些彎曲；若口徑≥160mm時，也可選用柔性接頭起伸縮作用。2.管材壓力等級及管徑的選擇2.1根據管道壓力選擇管材UPVC管材的壓力等級一般分為四種：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，必須按壓力等級、流量、流速、自然條件、地理環(huán)境等方面因素綜合加以設計。通常以經濟流速選擇管徑。dj=1.13（Q/v）1/2（1）式中：dj—管道的計算內徑，m；

  Q—管道的流量，m3/s；   v—管道的經濟流速，m/s.UPVC管的經濟流速一般為1.0～1.8m/s，通常取v=1.5m/s，則（1）式簡化為：dj=0.015Q1/2（2）2.3管道水頭損失計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算常采用謝才公式：hf=（L/c2R）v2（4）式中：L—管道的長度，m；   c—謝才系數；   R—管道的水力半徑，m.局部水頭損失計算公式為：hj=ε（v2/2g）（5）式中：ε—管道局部阻力系數；   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）用砂布或鋸條把結合面打毛，承口內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，同時應注意根據氣候變化適當增減膠干時間。   （4）粘接時嚴禁沾水，管道到位后必須平放在溝內，待接頭干后24h開始回填，回填時用沙土將管道四周填緊，留出接頭部位再進行大批回填。   （5）UPVC管與鋼管套接時，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，可采用換管、套補粘接法、玻璃纖維法、焊接等方法修補。（1）對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）對溶劑粘接處滲漏的處理，可采用溶劑法。此時先排干管內的水，并使管內形成負壓，然后將粘接劑注在滲漏部位的孔隙上。由于管內呈負壓，粘接劑會吸入孔隙中而達到止漏的目的。   （3）套補粘接法主要是針對管道穿小孔和接頭的滲漏。此時選用長15～20cm的同一口徑管材，將其縱向剖開，按粘接接頭的方法將套管內面和被補管材的外表面打毛，涂膠后套在漏水處貼緊。   （4）玻璃纖維法是用環(huán)氧樹脂加固化劑配成樹脂溶液，用玻璃纖維布浸漬樹脂溶液后，均勻纏繞在管道或接頭滲漏處的表面，經固化后成為玻璃鋼。由于該方法施工簡單、技術易掌握、堵漏效果好且成本低，在防滲補漏中具有很高的推廣使用價值。   3.3管道系統(tǒng)的試壓及驗收（1）管道或管網系統(tǒng)的水壓試驗，必須在粘接干燥24h后才能進行。   （2）管道的水壓試驗必須遵守國家規(guī)定的非金屬管道的試壓規(guī)則。對于無節(jié)點連接的管道試壓長度≯1.5km，有節(jié)點的管段試壓長度≯1km。   （3）管道或管網試驗壓力不得超過設計工作壓力的1.5倍，最低≮0.5MPa，并保持試驗壓力2h或者滿足設計的特殊要求，無滲漏現象為合格。工程應用表明，給水管在使用UPVC管材時，只要選用質量可靠的管材管件，而且設計施工嚴格按規(guī)程操作，投入運行后使用效果良好。而且維護量小，維護方法簡單，消耗工時也少。4.結語UPVC管的管徑范圍很寬，符合給水管的需求，其管材管件價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，UPVC管具有質量輕、不生銹、不結垢、制造能耗低（以長度計僅為金屬管的18.7%）、內壁光滑、水力條件優(yōu)越（在同等水力條件下，供水能耗下降44%）、水質衛(wèi)生、沒有管道二次污染、安裝的勞動強度低、節(jié)約施工綜合費用等獨特優(yōu)點，因此，UPVC產品在經濟上和技術上相對更為合理和成熟，更符合我國的產業(yè)政策和國情。隨著UPVC管產品標準及設計、施工及驗收規(guī)程的完善，必將在給排水工程中得到更廣泛的應用。參考文獻［1］嚴煦世。給水工程［M］。北京：中國建筑工業(yè)出版社