淺談給排水工程中的管材選用

馮園

摘 要：在比較了傳統(tǒng)金屬管材與新型化學(xué)管材的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，指出了給排水設(shè)計(jì)或施工中管材選用應(yīng)注意的問(wèn)題，為管道安裝工作提供參考。

關(guān)鍵詞：給排水 管道材質(zhì) 塑料管 復(fù)合管

管材選用是給、排水工程設(shè)計(jì)和施工當(dāng)中的一項(xiàng)重要工作，隨著建設(shè)部推廣和應(yīng)用化學(xué)建材，限制淘汰落后建材產(chǎn)品的力度的不斷加大，隨著我國(guó)住宅業(yè)的快速發(fā)展和城市基礎(chǔ)設(shè)施等拔入加大，化學(xué)管材作為傳統(tǒng)金屬管材之后出現(xiàn)的新型管材，目前，在給排水工程中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

1、傳統(tǒng)金屬管

1.1鑄鐵管

給水鑄鐵管與鋼管相比具有不易腐蝕、造價(jià)低、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，適合于埋地敷設(shè)。缺點(diǎn)是質(zhì)脆、重量大、長(zhǎng)度小等。連接方式一般采用承插連接。

卡箍式鑄鐵排水管是一種改型的建筑用排水管材，20世紀(jì)60年代開(kāi)始進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，經(jīng)過(guò)幾十年的推廣和應(yīng)用，這種管材已得到國(guó)際上的普遍認(rèn)可。這種管材與傳統(tǒng)的承插式鑄鐵排水管道相比有很多優(yōu)點(diǎn)，是一種更新?lián)Q代產(chǎn)品，但由于這種管材及配件價(jià)格相對(duì)較貴，所以在國(guó)內(nèi)一直未能得到普及推廣。

1.2鍍鋅鋼管

鍍鋅鋼管的被取代既不意味金屬管被取代，也不意味著鍍鋅鋼管在整個(gè)建筑給水領(lǐng)域被取代。

鍍鋅鋼管猶豫價(jià)格低廉、性能優(yōu)越、防火性能好，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，還將在消防給水系統(tǒng)，尤其是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中應(yīng)用。而塑料管（承壓小）則不應(yīng)在消防給水系統(tǒng)和生活-消防，生產(chǎn)-消防共有系統(tǒng)中應(yīng)用。

1.3銅管

金屬管中最具優(yōu)勢(shì)的就是銅管，銅管應(yīng)用較久，優(yōu)點(diǎn)較多，管材和管件齊全，接口方式多樣，較多的應(yīng)用在熱水管路中，目前存在的主要問(wèn)題在于銅的折出量容易超標(biāo)。

2、塑料管

塑料管是合成樹(shù)脂加添加劑經(jīng)熔融成型加工而成的制品，是得到廣泛應(yīng)用的新型材料。添加劑有增塑劑，穩(wěn)定劑，填充劑，潤(rùn)滑劑，著色劑，紫外線吸收劑，改性劑等。

常用塑料管有：硬聚氯乙烯管（PVC-U），高密度聚乙烯管（PE-HD），交聯(lián)聚乙烯管（PE-X），無(wú)規(guī)共聚聚丙烯管（PP-R），聚丁烯管（PB），工程塑料丙烯晴-丁二烯-丙乙烯共聚物（ABS）等。

2.1塑料管的主要優(yōu)點(diǎn)

（1）化學(xué)穩(wěn)定性好，不受環(huán)境因素和管道內(nèi)介質(zhì)組分的影響，耐腐蝕性好。

（2）導(dǎo)熱系數(shù)小，熱傳導(dǎo)率低，絕熱保溫，節(jié)能效果好。

（3）水力性能好，管道內(nèi)壁光滑，阻力系數(shù)小，不易積垢，管內(nèi)流通面積不隨時(shí)間發(fā)生變化，管道阻塞機(jī)率小。

（4）相對(duì)于金屬管材，密度小，材質(zhì)輕，運(yùn)輸，安裝方便，靈活，簡(jiǎn)捷，維修容易。

（5）可自然彎曲或具有冷彎性能，可采用盤(pán)管供貨方式，減少管接頭數(shù)量。

2.2塑料管的主要缺點(diǎn)

（1）力學(xué)性能差，抗沖擊性不佳，剛性差，平直性也差，因?yàn)楣芸爸У跫茉O(shè)置密度高。

（2）阻燃性差，大多數(shù)塑料制品可燃，且燃燒時(shí)熱分解，會(huì)釋放出有毒氣體和煙霧。

（3）熱膨脹系數(shù)大，伸縮補(bǔ)償必須十分強(qiáng)調(diào)。

所以，在推廣塑料管的同時(shí)，還需要發(fā)展技術(shù)克服其缺點(diǎn)。

2.3塑料管性能

2.3.1物理性能

（1）PVC-U 、PE、 ABS的力學(xué)性能相對(duì)較高，被稱為“剛性管”，明裝較好。反之，PE、PE-X、PB作為“柔性管”適合暗敷。

（2）塑料管的使用溫度及耐熱性能決定了PVC-U 、PE、 ABS僅能用于冷水管，而PE-X、PP、PB則可作為熱水管。當(dāng)建筑物有熱水供應(yīng)系統(tǒng)且冷熱水采用統(tǒng)一管材時(shí)耐熱性能成為主要指標(biāo)。

（3）塑料管因熱膨脹系數(shù)高，在塑料管路中尤其是作為熱水管，采用柔性接口，伸縮節(jié)或各種彎位等熱補(bǔ)償措施較多。其中以PE，PP等聚烯烴類為最。施工安裝時(shí)如果對(duì)此沒(méi)有足夠重視，并采取相應(yīng)技術(shù)措施，極易發(fā)生接口處因伸縮節(jié)兒拉脫的問(wèn)題。

（4）由于導(dǎo)熱系數(shù)低，塑料管的絕熱保溫性能優(yōu)良進(jìn)而可減少保溫層的厚度甚至無(wú)需保溫。當(dāng)不同塑料管之間絕熱性的比較除導(dǎo)熱系數(shù)外，還同他們各自的管壁厚度有關(guān)。

2.3.2衛(wèi)生性能

理化衛(wèi)生指標(biāo)。其中PE，PE-X，PP，PB和ABS容易達(dá)標(biāo)。而PVC-U管材在生產(chǎn)時(shí)應(yīng)使用無(wú)毒PVC樹(shù)脂和衛(wèi)生及穩(wěn)定劑才能滿足衛(wèi)生性能的要求。

2.3.3承壓性能

承壓性能所涉及的內(nèi)容是在一定條件下塑料管材能夠承受的內(nèi)壓力和恒壓下的破壞時(shí)間。從而確定與之有關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)以及對(duì)管材的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)和監(jiān)控。一般進(jìn)行兩項(xiàng)試驗(yàn)：液壓試驗(yàn)和長(zhǎng)期高溫液壓試驗(yàn)。

2.4給水塑料管的選用

一般情況聚氯乙烯管由于價(jià)格低廉，在不考慮水質(zhì)影響，在冷水供水系統(tǒng)屬于首選管材，而溫度較高時(shí)，可選用聚乙烯管或交聯(lián)聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管。

2.5排水塑料管選用注意事項(xiàng)

（1）熱膨脹系數(shù)大，需設(shè)置伸縮補(bǔ)償裝置來(lái)解決。

（2）剛度小，平直性差，需加密管卡、支架、吊架來(lái)解決。

（3）耐熱性差，軟化溫度低，需限制排水溫度，限制使用場(chǎng)所和控制與熱源的距離來(lái)解決。

（4）阻燃性差，在穿越樓板、上人屋面的屋面板、防火墻、管道井井壁處需設(shè)置阻火圈和防火套管來(lái)解決。

（5）抗機(jī)械沖擊性差，需強(qiáng)化施工技術(shù)，精心施工來(lái)解決。

（6）隔聲性差，塑料管的噪聲大于鑄鐵管，管道明裝且管道位置靠近臥室時(shí)，問(wèn)題尤為突出。降噪的方式，提高管道材質(zhì)的隔聲效果，芯層發(fā)泡管空壁管是基于這一思路而開(kāi)發(fā)的；降噪的另一方式是改變水流條件，螺旋管是基于這一思路而開(kāi)發(fā)的。將兩種方式結(jié)合起來(lái)的思路是芯層發(fā)泡螺旋管和空壁螺旋管的開(kāi)發(fā)。

排水塑料管的應(yīng)用是在取代普通排水鑄鐵管的工作上進(jìn)行的。目前，排水塑料管已可在建筑高度為100m以下的建筑物內(nèi)使用，但各地區(qū)的緊張很不平衡。當(dāng)建筑高度大于、等于100m的高層建筑和不適宜采用排水塑料管的場(chǎng)合，可采用柔性抗震排水鑄鐵管。

3、 復(fù)合管

復(fù)合管包括襯鉛管、襯膠管、玻璃鋼管。復(fù)合管大多是由工作層（要求耐水腐蝕）、支承層、保護(hù)層（要求耐腐蝕）組成。

復(fù)合管一般以金屬作支撐材料，內(nèi)襯以環(huán)氧樹(shù)脂和水泥為主，它的特點(diǎn)是重量輕、內(nèi)壁光滑、阻力小、耐磨性能好；也有以高強(qiáng)軟金屬作支撐，而廢金屬管在內(nèi)外兩側(cè)，如鋁塑復(fù)合管，它的特點(diǎn)是管道內(nèi)壁不會(huì)腐蝕結(jié)垢，保證水質(zhì)；也有金屬管在內(nèi)側(cè)，而非金屬管在外側(cè)，如塑覆銅管，這是利用塑料的導(dǎo)熱性差起絕熱保溫和保護(hù)作用。

根據(jù)金屬的材料可分為：鋼塑復(fù)合管、不銹鋼-塑復(fù)合管，塑覆不銹鋼管，塑覆銅管、鋁塑復(fù)合管，交聯(lián)鋁塑復(fù)合管、襯鋁塑合金管。

應(yīng)說(shuō)復(fù)合管材是管徑 ≧300mm以上給排水管道最理想的管材。它兼有金屬管材強(qiáng)度大，剛性好和廢金屬管材耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。但它有時(shí)目前發(fā)展較緩慢的一種管材。這是因?yàn)椋海?）兩種管材組合在一起比單一管材價(jià)格偏高。（2）兩種材質(zhì)熱膨脹系數(shù)相差較大，如粘合不牢固而環(huán)境溫度和介質(zhì)溫度變化又較劇烈，容易脫開(kāi)，而導(dǎo)致質(zhì)量下降。

4 、其他管道

不銹鋼管也受到工程技術(shù)人員的青睞，有關(guān)方面正從減少壁厚，降低價(jià)格方面著手，以利于推廣。

鍍鎳鋼管是和鍍鋅鋼管性質(zhì)最近，而耐腐蝕性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)鍍鋅鋼管的新穎管材，在解決了降低鍍層費(fèi)用和管材斷口處施工現(xiàn)場(chǎng)上鎳工藝后，有望在一定范圍內(nèi)得到采用。

涂塑鋼管則是在金屬管材中前景看好的一種管材，且管道布置和敷設(shè)、接口方式和施工安裝均與鍍鋅鋼管想用，這種管材最容易被接受。由于其涂層薄、價(jià)格低、也最容易被推廣。

由于復(fù)合管尚屬新型管材，我國(guó)還未有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范。設(shè)計(jì)及施工人員往往套用鍍鋅鋼管的工作來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工，故在此不作一一贅述。

參考文獻(xiàn)

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