给排水管道论文

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1、给排水管道论文摘要：近些年来,建筑给排水的最大热点是新型管材的广泛应用。 传统的镀锌钢管和普通排水铸铁管由于易锈蚀、自重大、运输施工不 便等原因被取而代之。目前,建筑给排水常用管材主要有塑料管,金属 管和复合管三种。现在就常用管材的一些特性,优缺点,使用范围做一 简要论述。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

2、 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

3、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-UPEPE-XPPPBABS钢铜密度g/cm1.500.950.950.900.931.027.858.89 导热系数w/mk0.160.480.400.240.220.2650400 热膨胀系数mm/mC0.070.220.150.160.130.110.0120.018 弹性模量拉伸强度MPa4025;252

4、81740700150 硬度 使用温度C0-60-60-60-60-95-20-95-20-95-20-80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:(l) .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

5、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

6、破压 力/MPaUPVC1.642/hDeW90, 4. 2PNDe90, 3. 36PNPEX1.0/95C1.6/ 常温 8PB1. 62. 5/冷水 1.0/热水 PP-RPP-C2.0/常温 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

7、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,

8、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

9、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。next2.金属管2.1 镀锌钢管镀

10、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

11、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

12、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-

13、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2300mm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。