upvc技术规范.doc

1.发展概况自从上海市建委于1998年发布不允许镀锌钢管再作给水管的决定以来，国内众多省市纷纷作出了类似决定。1999年国务院转发建设部等8部委“提高住宅质量若干意见”的联合通知，对此项决定也予以肯定。此后我国给水新型管材迅猛发展，开发引进了各种新型管材。在欧美日等先进工业国pvc、pe给水管得到充分发展，某些文献甚至断言，50mm及以下的给水管，pvc、pe管的使用量要占总量的80%90%以上。在我国禁止用镀锌钢管后，pvc、pe两种管材也在国内市场占据了很大的份额。在我国给水管网中应用的塑料管主要是pvc管。pe管应用比较晚，也比较少。近十年来，随着pe管道在欧洲供水行业的发展应用，pe管道才开始受到人们的关注。特别是近来pvc日益受到环保方面的压力，有关pvc管中重金属铅、镉的含量是否超标，这些都让pe管越来越受到人们的关注。而这次，北京在pe管的应用方面走在了全国的前列。北京市从2003年下半年起，供水、供气管网陆续采用环保型聚乙烯（pe管）。广西从2003年起，在新建住宅管道安装中，推广应用已被确认为无毒无污染的给水用聚乙烯（pe管）。2.pvc、pe管材的现状和发展从上个世纪80年代初，国家大力推广应用upvc管，并制定了一系列的政策、制度、标准，也积累了不少经验。发展到今天，已经具备了完善的产品标准、检测方法标准及检测手段、施工工程技术规范等，从而统一了产品的规格尺寸和质量指标，实现了产品的互换性。这说明了pvc给水管道的发展已经进入了成熟期，产品质量和施工质量均有了保障，从而保证了pvc给水管道的使用效果。而给水用pe管材的国际标准（ISO4427）直到1996年才正式发布。我国于1999年参照ISO4427编写了国家标准GB/T13663，并在2000年发布实施，但至今pe管件的标准、工程技术规范等仍在继续完善之中。这说明国内pe管材质量还未稳定，管材管件配套未完善，因而无法确保生产、施工中的质量。3.两种管材力学性能对比3.1材料常温下的强度对比pvc材料短期、长期强度均大大高于pe材料。3.2最小要求强度（MRS）和安全系数（C）的对比理论和实际经验都说明，pvc的MRS和安全系数均大大高于pe，即长期使用的强度和安全性均高于pe。从而同为75mm的管材，采用pvc原料比采用pe原料生产的管材壁厚薄得多，这是由于由于pe材料常温下强度和长期强度都不如pvc高，只能通过加大壁厚来增加强度。若取相同壁厚，则pe管达不到使用要求的强度。若取相同的管径，则pvc管材可输水通径较pe管大。反之若要达到同样的输水量，需要直径更大的pe管，其工程费用明显增加。说明pvc材料的较高强度和刚性作为给水管道使用是经济实惠的。3.3寿命比较聚氯乙稀（pvc）是极性大分子，较单体氯乙烯（pe）和一些小分子较为稳定，因此比较不容易受环境的影响。但是，现在交联氯乙烯等高分子的出现，将会在这方面有所提高。4.卫生性能对比4.1pvc和pe均是环保的材料两者均可回收再反复利用，是节约资源利于环保的材料。4.2pvc同pe一样可达到卫生无毒塑料制品最容易引起人们误会的是所谓“有毒和无毒”的问题。聚氯乙烯可能是这些误会中最深的一种。科学的讲，对塑料制品不存在有毒和无毒分类的问题，而是普通塑料和食品卫生级塑料的问题。事实上，绝大多数塑料都是无毒的，它们可以制造食品包装、医药用品，甚至用于制作人体中的某些骨骼和器官。聚氯乙烯制品有普通级和食品级之分。食品卫生级的pvc制品，对添加剂中重金属和pvc中氯乙烯单体（vcm）含量方面进行了严格要求。但这并不表示普通级pvc制品有毒，而是不适合用在食品卫生领域。更不是有人认为不能用和不能接触。一般来说，加工pe材料添加剂少，被认为是卫生无毒。而对聚氯乙稀的争议正源于这两方面，下面就做一简单分析。（1）关于氯乙烯（vcm）单体问题，在生产初期确实存在。然而经过这么多年的努力和提高，其合成工艺日趋完善，国内氯碱企业通过引进国外先进技术设备，改造工艺等方法都能生产出vcm含量低于5mg/kg的卫生级树脂。加之国内大中型加工企业使用先进设备，所以最终产品的 vcm含量肯定不会超过1mg/kg，完全符合食品级要求。（2）稳定剂的争议主要是重金属含量问题。对给水管道中使用不同稳定剂各国卫生组织有不同规定。至今在仍有许多国家允许使用低铅系列稳定剂。他们认为现代加工设备先进，需添加的稳定剂量小，最终能从管道表面被溶解而渗出的铅非常少，使用时经过最初的冲洗能渗出的铅基本上不存在，完全达到安全的使用范围。世界卫生组织（WHO）对饮用水总的铅含量的规定是低于0.01mg/L。随着人们生活水平的日益提高，追求高质量的生活水准，卫生无毒也是pvc管道发展的方向。今年来出现了卫生性能更好的有机锡，稀土，钙锌复合剂等稳定剂体系，使pvc管道系统完全不含铅。1998年国家新颁布了生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准，其规定铅含量低于0.005mg/L（比WHO的规定还严格）。采用新型卫生级稳定剂生产pvc管道完全能达到该标准要求。所以只要是通过国家严格要求，认证的企业生产的pvc管道，是没有后顾之忧的。5.施工技术难度和造价多年的使用数据表明，upvc的整个施工费用为主要的材料的810，与pe管材相比，施工费用大体相当。由于pe管的安装较复杂，安装现场要求必须有施工电源，才能熔化接头，技术要求高，且熔化接头的质量要求较高，容易出现操作不当而引起漏水或接头爆管。而pvc管的接头安装方便，安装现场不需要电源，安装方法简单，不需要专门培训就可安装，很少出现漏水或接头爆裂。6.趋势综上所述，目前在国内应用的塑料管道仍然是以upvc管为主，是有其历史原因和科学道理的。但是纵观国际上塑料管的应用经验及发展情况，pe管的发展速度明显快于upvc。而人们对于环保和卫生的要求的日趋提高，以及国家的宏观政策和市场环境将刺激pe管材、管件的发展，前景十分广阔，预计在未来几年内的用量将逐步超过upvc管。pe管的优越性（1）pe管材材质无毒，不腐蚀，不结垢，可有效的提高管网水质；pe管道具有良好的耐水锤压力的能力，与管材一体的熔接接头及pe管对地下运动和端荷载的有效抵抗能力，大大提高供水的安全可靠性。（2）pe给水管专用材料近几年来得到很大发展，pe材料早期得不到发展的一个重要原因就是由于其的不经济性。然而高性能的聚乙烯管材专用料开发出来之后，增强了pe管的使用优势，扩大了pe管的应用领域。（3）pe管具有很好的柔韧性和可熔接性使其铺设时更加方便经济和更加安全可靠。pe管的铺设速度快，损坏费用和维护费用低，只要接头良好就可承受轴向负荷而不发生泄漏和脱开。因此在铺设时在接合处和弯曲处不需要进行费用不小的锚点，支墩，费用可降低。pe管道具备独特的柔韧性，其断裂伸长率均超过500，弯曲半径可以达到管道直径的2025倍，还有优良的耐刮伤痕的能力。因此铺设时很容易移动，弯曲和穿插，适用于非开挖顶管等多种施工方式。而且pe管对于管道基础的适应能力强，一方面对于管基的要求降低，另一方面铺设后管基发生变化，也不容易损坏。7.结束语pvc管在一定时期内，还有一定的市场优势和应用优势。但是pe管的发展最终将迎头赶上，甚至超越pvc管，这也是大势所趋。对我们公司来说，在完善使用pvc管的过程当中，要不断提高工艺水平，提高工作效率。另一方面，我们也要学习pe管的相关知识，培养相关人才，在pe管的推广应用方面，也将不甘落后，取的更加显著的经济效益和社会效益。参考文献：1 何龙新 等，室外聚乙稀管应用及生产浅析，福建建设科技，2002，（2）：47-48；2 梁前明，pe管材的新发展及其工程应用前景，国外建设科技，2003，（5）：15-16；3 李雄彪，upvc给水管的现状与发展，中国农村水利水电，2003，（12）：50-52；UPVC排水管在工程使用中的优缺点及改进措施(1)减小字体增大字体摘要：作为建设部1996年科技成果重点推广项目，硬聚氯乙烯（UPVC）排水管这种新型化学建材因其具有良好的物理化学性能、安装方便等优点，在国内外的建筑工程中已被广泛采用。 关键词：UPVC排水管 硬聚氯乙烯 一、UPVC排水管在工程使用中有铸铁排水管无可比拟的优越性1.1. 优越的物理化学性能UPVC管材属热塑性塑料制品，由PVC加热成熔融状态(150200)，含56左右特有阻燃元素氯(Cl)，故氧指数高，属难燃材料，化学性质稳定，特有的机械物理性能使其能正常使用达50年之久，同时其抗腐蚀、抗老化、耐磨性也使之比排水铸铁管、水泥管更能长期稳定地使用，从而降低了更换维修的频率，减低了运行费用以及材料的自然损耗，有利于建筑物的长期使用，也增加了建筑物使用的安全性和可靠性。1.2. 良好的排水性能根据环水膜重力理论计算，排水水膜流过流面积不超过立管断面积的1/31/4时，塑料立管的排水最大通水能力比铸铁管增加60%,同时不致造成水封的破坏，因此，对于同样当量的排水量而言，其排水管管径可以较铸铁管管径小，或同样管径在规范许可范围内可尽量采用较小坡度，由此可以增加空间净高，对使用者而言更为有利，增强了建筑的使用功能。1.3. 管材轻、施工方便长期以来，排水铸铁管由于比重较大，且安装时需打麻、调制接口材料、捻口、养护，施工时不仅工作繁重，而且安装时间很长，使施工效益明显降低。而UPVC管材比重为1.4t/m3左右，仅为铸铁管管材的l5，同样长度的塑料管要比铸铁管轻得多，安装时只需人工搬运，而且UPVC排水管采用的是承插式溶粘接口，同时，其标准长度（有6m、4m）比铸铁管长，减少了接口数量，减少了安装工序。例如：一根标准6m长的DN110的塑料管只需一人即可安装完成，而铸铁管则要23人，这样工程安装时间可减少60%以上，安装费用也可降低50以上，对于施工单位，可节省开支，降低成本，缩短工程周期，也提高了建筑物的经济性。1.4. 经济、美观按目前的市场情况，UPVC排水管价格仅为铸铁排水管的80%左右，也就是说，单位造价每千平方米建筑面积节省建筑费用较同铸铁排水管造价降低700元左右。此外，由于UPVC管材较轻，其运输费用也得到明显降低。UPVC排水管通常外壁为白色，且不用作上漆刷红丹、银粉等防腐处理，不存在如铸铁管外壁锈蚀脱落等问题，暗装入管井中时不需经常维修护理，明装则比铸铁管优点更为显著：易清洗，对视觉效果妨碍较少，极大改善了人们的生活，工作环境，也方便了建筑物的物业管理。1.5. 良好的社会效益在我国钢材供应日见紧缺的今天，UPVC排水管可以大范围地替代其它钢质排水管材，而且大大减少炼钢过程中的能耗，同时又可降价此过程所造成的环境污染。具有良好的社会效益。二、尽管UPVC排水管有上述的众多优点，但正因为是新材料，在推广应用中又有其自身不可避免的不足，下面就从其缺陷和改进措施两方面加以阐述2.1. UPVC排水管材及管件本身的问题2.1.1. 排水噪声大由于UPVC排水管内壁较为光滑，水流不易形成水膜沿管壁流动，在管道中呈混乱状态撞击管壁；而且， UPVC排水管管壁比同规格的铸铁管管壁薄，如DN110的前者为4.0mm，而后者为5.5mm。这样UPVC管就不能有效地阻止噪声的传递，给用户的生活带来“不安宁”因素。目前，国内有不少厂家均生产UPVC螺旋消音管，其内壁有规则排列的螺旋状突起的筋肋，使管道对水流的附壁阻力增大，这样就可以强制性地使水流沿管壁呈水膜状流动，减少了对管壁的撞击。据同济大学声学研究所对沧州东风塑料公司的产品噪声测试结果表明，UPVC螺旋消音排水管的噪声功率仅为普通UPVC排水管的50%。同时，据该校环境工程学院对该产品通水能力也作过测试，由于螺旋管的特殊构造，降低了水流速度减少了水舌阻力系数，保持立管内中心气核上下贯通，平稳了立管内的压力波动，有效地减小了排水立管中最常见的负压抽吸及正压喷溅，使通水能力得到很大的增强，取得了一举多得的效果。 要说明的一点是，螺旋消音管只能用于立管上，而不能用于横管上，否则，将因为污水中的杂物在横管淤积，容易导致管道堵塞。2.1.2. 承压能力较弱UPVC排水管的承压能力远不及铸铁排水管，普通管壁的UPVC排水管的承压能力不足0.4MPa，与之相配套的伸缩节的承压能力则更低，所以UPVC排水管最好不要用在高层排水的横干管上，也不能用在高层建筑的雨水排水管道上，一旦横干管堵塞，就可能给用户带来较大的损失。取而代之的可以是承压能力较强的承插胶圈接口的UPVC给水管，因通过管道与胶圈之间的位移就能缓解因温度效应引起的管道轴向应力，而不需加设伸缩节，也减少了渗漏的机会。2.1.3. 建筑防火问题当前国内对PVC塑料阻燃技术的研究普遍存在一点倾向，片面追求氧指数的提高，忽视发烟性能的研究。统计资料表明，火灾中79是烟气致死的。有的UPVC管氧指数高达50以上，但燃烧时发烟量很大，且维卡温度仅在70一90之间。所以UPVC管材虽难燃，但极易较化变形，且烟味极浓，火灾中，一方面产生致命烟气，另一方面，温度超过90时管道软化变形，火势在管道穿越部位蔓延，而穿过屋面的排水管或通气管风速更大，则火势蔓延更快。所以，在建筑用硬聚氯乙烯排水管设计及施工规范CJJ29-1998提出了在高层建筑中采取防火措施的要求，设计人员在进行工程设计时必须对此引起足够的重视，但在某些工程管道在穿越楼板或管井时，仍未要求设阻火圈或防火套管。在这种情况下，施工技术人员在及时办理设计变更洽商，不要死扣规范字眼，作为建设单位更应该认识到采取防火措施的重要性，为了最终使用者的利益，大可不必省那几个钱。2.1.4. 温度影响 UPVC管耐热性能差，且在60以上环境抗拉强度下降(适用于连续排放温度不超过40，瞬时排放温度不超过80的生活污水)。因此，设计使用中应远离热源，如距灶边大于等于400mm，距热水管道间距大于等于200mm，同时热水管道应采取保温措施，不得穿越烟道和防火墙。低温环境下硬聚氯乙烯塑料排水管抗冲击强度降低。因此在有空调的设备转换层，可以考虑采用铸铁管代替硬聚氯乙烯排水管，以保证排水安全性。 由于受温度影响大，膨胀系数大，每层立管及较长的横管上均要求设置伸缩节。由此，其他专业布置时应考虑UPVC管的缺口效应，在与其它管道平行敷设时，塑料管靠边，当交叉敷设时，塑料管在下且应错开，并考虑加金属套管防护。此外，立管穿越楼板屋面处应作为固定支承点，并应加装柔性护套。2.1.5. 刚度影响UPVC是塑料制品，其刚度远不及铸铁管，加上其膨胀系数大，因此必须合理地选择支承，管道最大支承间距如下表，而不是铸铁管要求的1500mm： 管道最大支承间距(m)管径（mm）5075110125160立管（mm）