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行业资讯

硬质UPVC管的应用技术

2018-09-09    来源:    作者:华生管道  阅读:次  【打印此页】

硬质UPVC管是以PVC树脂为主要原料,添加稳定剂、润滑剂等后加热,在制管机中挤压而成的不同压力等级、各种规格型号的硬质管材。由于其具有重量轻、耐腐蚀、强度较高等优点,因而在供水管道工程的应用方面具有广阔的前景。

  我国于1988年制订了给水用硬聚氯乙烯管材件的国家标准,1996年又进行了修订;1990年制订了设计、施工及验收规程,经过近十年的工程试点,目前也在修订中。这些国家标准和技术规程的实施,对UPVC管产品的标准化和应用的规范化,起到了积极的促进作用,为全面推广使用UPVC管奠定了基础。

  我国早期引进UPVC管生产线时,管材标准多种多样,有日本标准、德国标准、英国标准等。目前多数生产企业已可生产符合国家标准的管材(出口产口例外)。在管件方面,十余年来,经过铸铁管配件、自制钢配件、钢塑配件及手工粘接R-R全塑管件、直至近二三年开发出的De200mm及其以下的一次性全注塑R-R接口管件及活络管件等几个阶段,目前De200mm及其以下的管件已基本齐全配套,满足了工程应用的需要。相对于其它塑料管及钢管,UPVC管的施工安装较简单,施工条件、施工环境要求不苛刻,操作要领、施工机具较简单,施工人员容易掌握。

1.UPVC管材的特性

1.1 质量轻、耐腐蚀性能好、使用寿命长

  UPVC的密度为1.4~1.6g/cm3,是同样尺寸钢管的1/3~1/5,因而运输、安装方便,施工效率高。UPVC管材耐各种酸、碱、盐等化学药品的侵蚀,正常情况下,使用寿命一般可达30~50年。

1.2 糙率系数小,摩擦阻力小

  UPVC管材内壁光滑,流体摩擦阻力小,克服了铸铁管因生锈、结垢而影响流量的缺陷,可提高输送能力43.7%.使用温度范围在-15~60℃之间。

1.3 机械强度较低,膨胀系数大

  UPVC的机械强度相当于钢管的1/4,因而施工时易受锐物损伤。UPVC的膨胀系数为5.9×10-5/K,即温度每升高1℃,每米UPVC管增长0.059mm,因此长距离管道安装时,必须注意受温度或气候影响所引起的伸缩性,每隔一定长度应考虑温度补偿装置。对于地下管道,若口径较小、地温变化不大,可以不用安全补偿装置,但管路最好能有一些弯曲;若口径≥160mm时,也可选用柔性接头起伸缩作用。

2.管材压力等级及管径的选择

2.1 根据管道压力选择管材

  UPVC管材的压力等级一般分为四种: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 管径的确定

  选择管径时,必须按压力等级、流量、流速、自然条件、地理环境等方面因素综合加以设计。通常以经济流速选择管径。

dj=1.13(Q/v)1/2(1)

  式中:

    dj—管道的计算内径,m;
    Q—管道的流量,m3/s;
    v—管道的经济流速,m/s.

  UPVC管的经济流速一般为1.0~1.8m/s,通常取v=1.5m/s,则(1)式简化为:

dj=0.015Q1/2(2)

2.3 管道水头损失计算

  沿程和局部水头损失之和为总水头损失:

hw=hf+hj(3)

  式中:

    hw—管道的总水头损失,m;
    hf—管道沿程水头损失,m;
    hj—管道局部水头损失,m.

  UPVC管材的沿程水头损失计算常采用谢才公式:

hf=(L/c2R)v2(4)

  式中:

    L—管道的长度,m;
    c—谢才系数;
    R—管道的水力半径,m.

  局部水头损失计算公式为:

hj=ε(v2/2g)(5)

  式中:

    ε—管道局部阻力系数;
    g—重力加速度,9.81m/s2.

3 UPVC管道的安装及使用

3.1 UPVC管道的安装

  (1)粘接剂使用前必须摇匀。
  (2)管道和承插口部位必须清理干净,承插的间隙越小越好。
  (3)用砂布或锯条把结合面打毛,承口内较薄地均匀刷一遍胶,插口部位外刷两次胶,待胶干40~60s后插入到位,同时应注意根据气候变化适当增减胶干时间。
  (4)粘接时严禁沾水,管道到位后必须平放在沟内,待接头干后24h开始回填,回填时用沙土将管道四周填紧,留出接头部位再进行大批回填。
  (5)UPVC管与钢管套接时,必须将钢管连接处擦净涂胶,将UPVC管加热变软(但不得烧焦)后承插在钢管上并降温处理,如有条件加上管箍更好。

3.2 UPVC管道的使用

  UPVC管道主要有三种连接形式,即橡胶接口(R-R)、粘接(T-S)和法兰连接。若施工后发生漏水时,可采用换管、套补粘接法、玻璃纤维法、焊接等方法修补。

  (1)对管材大面积损坏的需更换整段管材,可采用双承口连接件更换管材的办法。 
  (2)对溶剂粘接处渗漏的处理,可采用溶剂法。此时先排干管内的水,并使管内形成负压,然后将粘接剂注在渗漏部位的孔隙上。由于管内呈负压,粘接剂会吸入孔隙中而达到止漏的目的。
  (3)套补粘接法主要是针对管道穿小孔和接头的渗漏。此时选用长15~20cm的同一口径管材,将其纵向剖开,按粘接接头的方法将套管内面和被补管材的外表面打毛,涂胶后套在漏水处贴紧。
  (4)玻璃纤维法是用环氧树脂加固化剂配成树脂溶液,用玻璃纤维布浸渍树脂溶液后,均匀缠绕在管道或接头渗漏处的表面,经固化后成为玻璃钢。由于该方法施工简单、技术易掌握、堵漏效果好且成本低,在防渗补漏中具有很高的推广使用价值。

3.3 管道系统的试压及验收

  (1)管道或管网系统的水压试验,必须在粘接干燥24h后才能进行。
  (2)管道的水压试验必须遵守国家规定的非金属管道的试压规则。对于无节点连接的管道试压长度≯1.5km,有节点的管段试压长度≯1km。
  (3)管道或管网试验压力不得超过设计工作压力的1.5倍,最低≮0.5MPa,并保持试验压力2h或者满足设计的特殊要求,无渗漏现象为合格。

  工程应用表明,给水管在使用UPVC管材时,只要选用质量可靠的管材管件,而且设计施工严格按规程操作,投入运行后使用效果良好。而且维护量小,维护方法简单,消耗工时也少。 

4.结语

  UPVC管的管径范围很宽,符合给水管的需求,其管材管件价格较目前其它的塑料管及钢管低,且其它塑料管的管材管件大多只限于小口径,而且有的配件不是全塑的。同时,UPVC管具有质量轻、不生锈、不结垢、制造能耗低(以长度计仅为金属管的18.7%)、内壁光滑、水力条件优越(在同等水力条件下,供水能耗下降44%)、水质卫生、没有管道二次污染、安装的劳动强度低、节约施工综合费用等独特优点,因此,UPVC产品在经济上和技术上相对更为合理和成熟,更符合我国的产业政策和国情。随着UPVC管产品标准及设计、施工及验收规程的完善,必将在给排水工程中得到更广泛的应用。

参考文献

  [1]严煦世。给水工程[M]。北京:中国建筑工业出版社

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