給排水(shuǐ)管(guǎn)作(zuò)為建築及(jí)市政建設的重要構成部分,在我國城市化建設過程中(zhōng)有(yǒu)著極(jí)為(wéi)廣泛的應用,因此,給排水管材的選(xuǎn)取就在建築過程中顯得尤為重要。隨著生活水平的不斷提高,人們(men)對生(shēng)活的質量追求也越來越(yuè)高。對建築功(gōng)能和(hé)衛生條件要求也就隨之增加。研(yán)究發現,水源二次汙染的原因是管道的鏽蝕和腐蝕,采用新型塑料管材代替鍍鋅管,能(néng)很(hěn)好的解決鏽蝕(shí)問題。本(běn)文主要論述常(cháng)用給排水係統的管(guǎn)材選用。
一、常用管材術語
聚烯烴材料——由碳-碳雙(shuāng)鍵碳(tàn)氫化合物的聚(jù)烯烴単體,經(jīng)聚合反應後生成的樹脂,如高密度聚(jù)乙烯(HDPE)樹脂、聚(jù)丙烯(PP)樹脂等。PP-R管——又(yòu)稱三型聚丙烯(xī)管、無規共聚聚丙(bǐng)烯管或PPR管,采用無規共聚聚丙烯經擠出成為管材(cái),注塑成為管件(jiàn)。AGR(丙烯酸共聚(jù)聚氯乙烯)管(guǎn)——由超(chāo)微粒子的(de)亞克力(Acrylieester,丙烯酸樹(shù)脂)彈性體充分配合在聚氯乙(yǐ)烯分子之中(zhōng),以化學共聚結合方式(shì)製成(chéng)的新型材料。鋼塑複合管——以普通碳素鋼管(guǎn)作為基體,內襯化學穩定性優良的熱塑性塑料管(guǎn),經冷拉複合或滾塑成型。襯塑鋼管——以鍍鋅無縫鋼管、焊(hàn)接鋼管為基管,內(nèi)壁去除焊筋後(hòu),襯入與鍍鋅管內等徑的食品級聚乙烯(PE)管材,聚乙烯襯層厚度要求符合CJ/T136-2007標準, 加壓加(jiā)熱(rè)一定時間(jiān)後(hòu)成型,是(shì)傳統鍍鋅管的升級型產品。鋼絲網骨架塑料複合(hé)管——用高(gāo)強度過塑鋼(gāng)絲網骨架和熱塑性塑料聚乙烯為原材料(liào),鋼絲纏繞網作為聚乙烯塑料管的骨架增強體,以高密度聚乙烯(HDPE)為基體(tǐ),采用高(gāo)性能的HDPE改性粘結樹脂將鋼絲骨架與內、外層高密度(dù)聚乙烯緊密(mì)地連接在一起,使之具有優良的複合效果的新型管材。薄壁不鏽鋼管——是指壁厚與外(wài)徑之比不大於6%的不鏽(xiù)鋼管道。硬聚氯乙(yǐ)烯〈非増塑聚氯乙烯(xī)〉〈PVC-U)——不含增塑劑的聚氯乙烯。氯化聚(jù)氯乙烯管材 (PVC-C)——聚(jù)氯乙烯與氯聚合反應後,生成氯化(huà)聚氯乙烯樹脂,用專用設備經加(jiā)熱塑化擠出成型的管材。芯層發泡硬聚氯乙(yǐ)烯管材——聚氯乙烯樹脂(zhī),加入必要的添加(jiā)劑,經共擠複合成型的管材,其(qí)管壁內、外(wài)層為硬聚氯乙烯,中間層為發泡聚氯乙烯。硬聚氯乙烯雙層軸向中空壁管材——聚氯乙烯樹脂,加入必(bì)要的添加劑,經加熱塑化用專用設備擠出成型的管材(cái),其管壁中間沿軸向有均勻分布連續貫通的孔洞(dòng)。硬聚氯乙(yǐ)烯內壁螺旋管材——聚氯乙烯樹脂加入必要的添加劑,在加熱塑化擠出成型過程中,通過旋轉成型模頭,管內壁形成有若幹(gàn)等距離、三(sān)角形凸出螺紋 的螺旋管材。根據管壁結構形(xíng)式的不同,有實壁螺旋管材、芯層發泡螺旋(xuán)管材和雙層軸向中空壁螺旋管材等。苯乙烯與聚氯乙烯共混(hún)管材 (SAN +PVC〉——以聚氯乙烯樹脂為主要原(yuán)料,加(jiā)入(rù)苯乙烯樹脂(zhī)進行(háng)共混為材料,用專用(yòng)設備經加熱塑化(huà)擠出成型的管材(cái)。
二、室內生活給水管材選(xuǎn)用
室內的給水管道,應選用耐腐蝕和安裝連接方便可靠的管材,可(kě)采用(yòng)塑料給水(shuǐ)管、塑(sù)料和金屬複合管、銅管、不鏽鋼(gāng)管及(jí)經可(kě)靠防腐處理的鋼管(注:高層建築給水立管不宜采用塑料管)。禁止使用冷鍍鋅鋼管用於室內給水管道(dào)。其特點是無(wú)毒、衛生;耐熱、保溫性能好(hǎo);安裝方便且是 性的連接;原料可回收,不會造成環境的汙染。其特點是耐低溫,抗凍結能力高;高抗衝擊性;剛性好,在所有塑料管道產品中AGR管線膨脹係(xì)數是 的,支持大間隔配管,安裝無需考慮伸縮處理(lǐ);粘(zhān)結強度高,AGR管采用配套的NO.80粘合劑迅(xùn)速融接,粘接強度比普(pǔ)通塑料管道(dào)高(gāo)出4倍;衛(wèi)生:衛生標(biāo)準超出了國標及 衛生組織(WHO)的各項指標(biāo),衛生無毒,分子結構致密,滲氧率極(jí)低,不易滋生細(xì)菌;內壁光滑,輸送(sòng)水等流體時阻力損失小,不易附著沉澱物,可以直接用於直飲水、純淨水管(guǎn)道輸送係統(tǒng);阻燃:AGR管是一種難燃材料,其氧指(zhǐ)數大於40,離火自熄(xī)。鋼塑複合管的基礎材(cái)料是無縫鋼管和焊接鋼管,為五層結(jié)構的複(fù)合管材(cái),帶有一定的強度和鋼度,內壁十分光滑且內層無(wú)毒無汙染,不會產生結垢現象,整體重量輕,耐衝擊,不會因為環境冷熱變化而收縮膨脹,安全性更高。襯塑鋼管是以鍍鋅無(wú)縫鋼管和焊(hàn)接鋼管為基礎材料的,屬於鍍鋅管的升級版。其特點是兼有金屬管材強度大、剛(gāng)性好和塑料管(guǎn)材耐腐蝕(shí)的優點,同時(shí)也克服了(le)兩類材料的缺點;但同等規格下,管道內實際使用管徑(jìng)變小;在生(shēng)產中需要(yào)增加複合成型工藝,其價格要比單一管材的(de)價格(gé)稍高。此外,如粘(zhān)合不牢固或環境溫度和介(jiè)質溫度變化大(dà)時,容易產生離層而導致(zhì)管材質量下降,同時(shí)由於是絲接,其接(jiē)口處(chù)較容易(yì)生鏽影響(xiǎng)水(shuǐ)質(zhì)。不鏽鋼(gāng)管具(jù)有強度高(gāo),抗腐蝕性(xìng)能強、韌性好,抗(kàng)振動衝擊和抗震性能優,低溫不變脆,輸水過程中可確保輸水水(shuǐ)質的(de)純淨,且經久耐用又可再生做裝潢材料利用。薄壁不(bú)鏽鋼管具(jù)有以下突出的優勢: 的(de)力學性能、超群的耐磨損性能、安全衛生性能好、良好的耐溫性能、保溫性能較好、內壁光滑水阻小;外表美觀、清潔、時尚, 可回收再(zài)利用;有利於節約水資(zī)源;使用範圍廣(guǎng);使用壽命長綜合成本低。連接方式(shì)主要有擠壓式連接方式、螺紋式連接方式、法蘭(lán)式連接方式、氬弧焊式連接方式、滾壓式連接方式和溝槽式連接方(fāng)式。水池(箱、塔)內浸水部分管道宜采用耐(nài)腐蝕的(de)不鏽鋼管或內外塗塑焊接鋼管及管件(包括法蘭、水(shuǐ)泵吸水管、溢水(shuǐ)管、吸水(shuǐ)喇叭(bā)、溢水漏鬥等)。進出(chū)管及泄水管宜采用管內(nèi)外壁及管口端塗塑鋼管段或球(qiú)墨鑄(zhù)鐵(tiě)管(一般用於水塔)或塑料管(一般用於水池、水箱)。當采用塑料進水管時,其安(ān)裝杠杆式進(jìn)水浮球閥(fá)端(duān)部的管段應采用耐用消費品腐蝕金屬管及管件,浮球閥等進水設備的重量(liàng)不得作(zuò)用在管道上。一般(bān)進出水管為塑料管時宜將從水池(箱)至 個閥門的管段改為(wéi)耐腐(fǔ)蝕的金屬管(guǎn)。生活水泵(bèng)出水管至住(zhù)戶(hù)小水表前(qián)的生活給水管均采用內襯鋼塑複合管。工作壓力小於1.6MPa時采用襯 塑焊接鋼管,工(gōng)作壓力大於或等於(yú)1.6MPa時(shí)采(cǎi)用襯塑無縫鋼管,其中小於及等於1.0MPa采用螺紋連接,大(dà)於1.0MPa時采用(yòng)法蘭或溝槽式連接。住戶及商鋪等計量小水表後采用A5級PPR管,所(suǒ)有熱水(shuǐ)管均采用(yòng)熱水A3.2級PPR管。室內熱水管材專用熱(rè)水PPR管,管材及閥門(mén)工作壓力(lì)為2.0MPa。
三、室內排水(shuǐ)管材選用
室內排水管材種類相對較為單一,目前國內項目基本都用U-PVC排水管及鑄鐵排水管兩種。壓(yā)力排水管道可采用耐壓塑料(liào)管、金屬管或(huò)塗塑複合鋼管。U-PVC排水管是傳統排水管材的替代品,具有較好的物理(lǐ)化學性(xìng)能。內壁光滑,比常(cháng)規排水管材的摩擦阻力(lì)小,因(yīn)此橫管(guǎn)安裝坡度較小,能夠提高建築的室內淨高。同時,其重量較輕,約為鑄鐵管的五分(fèn)之一,易於運輸和(hé)操作,采用膠粘連接,方便安裝及維修;價格較常規排(pái)水管材低廉,大大降(jiàng)低(dī)工程(chéng)造價;耐腐蝕性能強,在建築汙廢水及雨水(shuǐ)管道係統使用十分普遍。其缺點(diǎn)是抗衝(chōng)擊能力差,易被水流(liú)挾帶雜物(wù)擊穿;雖然是難燃(rán)材料,但對於室內明(míng)敷管(guǎn)道,存在火勢沿立管向上蔓延的可能;膨脹係數大,在施工中(zhōng)需要安裝(zhuāng)伸縮節解決(jué)其(qí)伸縮問題。目前(qián) 常(cháng)用的鑄鐵排水管是柔性鑄鐵排水管(guǎn),具有以下(xià)優點:抗震性能良好,在高層建築中(zhōng)由於地震或風壓所引起的層(céng)間位移可達20mm,卡(kǎ)箍式鑄鐵排水管為柔性接口,兩管間的軸向偏心角可達5°, 能夠滿足抗震要求;噪音低。由於采用柔性橡膠(jiāo)連接,可以有效地防止衛(wèi)生器具等產生的噪音通(tōng)過管道進行傳遞。與塑料排水管相比具有以下優點:噪音低。鑄(zhù)鐵排水管質(zhì)量較大(dà),它比質量輕的塑料管更難引起振動,故而對直接通過管道傳(chuán)遞的噪音有良好的隔音作用。另(lìng)外,由於采用了橡(xiàng)膠圈柔性接口,使振動的傳遞也受到了削弱;防火性(xìng)能良好;膨脹收縮係數小;強度高。1)建築高度小於100m的住宅建築,室內排水立管采用U-PVC排水(shuǐ)管;建築高度大於100m的住宅建築,室內排水立管采用A11.2級實壁加厚UPVC排水管;底層出戶幹管采用鑄鐵排水管。2)靠近臥(wò)室的排水立管(guǎn)采用U-PVC(消(xiāo)聲)排水管。3)衛生間(jiān)排水支管采用UPVC塑料管,粘接。4)通(tōng)氣管與排水管材(cái)質一致。5)十八層及以上的(de)高層冷凝水管明裝時,立管采用(yòng)DN50-UPVC排水管;十八(bā)層以下的(de)空調(diào)冷凝水管明裝時立管采用DN40-UPVC排水管;空調冷凝(níng)水排水(shuǐ)口的連接橫管管徑不宜小於DN25,采(cǎi)用UPVC給水管,宜明裝,盡量避(bì)免暗裝。6)公共食堂、餐廳、開水間、熱交換站等排水溫度大於(yú)40℃的(de)排水係統,采用機製排水鑄鐵管及(jí)相應管件。7)雨水(shuǐ)管材(cái):50m以(yǐ)下采用普通A16級UPVC排水管材,50m~100m采用A11.2級實壁加厚UPVC排水管。超高層采用(yòng)熱鍍鋅鋼管,溝槽連接。管材的選擇需確保泄壓及承壓能力,杜絕爆管。8)地下(xià)壓力排水管采用焊接(jiē)鋼管,焊接連接。需(xū)要拆卸處采用法蘭連接。
四、消防管材選用
主要用於自動噴水滅火係統報警閥(fá)前的埋(mái)地管道,消火栓係統(tǒng)的埋地管道。a、按口徑分:DN40~DN2600共30種規格,消防工程常(cháng)用管材DN40~250mm。b、按(àn)對接形式分:滑入式(T型)、機械式(K型(xíng)、NⅡ型、SⅡ型)和法蘭式。c、法(fǎ)蘭式的對接方式(shì)根據標準壁厚級別(bié)、DN 和(hé)PN可分為:離心鑄造焊接法蘭管、離心(xīn)鑄造(zào)螺(luó)紋法蘭管(guǎn)和整體鑄造法蘭管。d、其管材承壓分別為PN10、PN16、PN25和PN40等級(jí)別。2)普通焊接鋼管、熱浸鍍鋅焊接(jiē)鋼管按其壁厚分為普通鋼管和(hé)加厚鋼管。a、消火栓給水係統的埋地(dì)、架(jià)空管道。b、自動噴水滅(miè)火係(xì)統(tǒng)和水(shuǐ)噴霧滅火係統報警閥前的埋地、架空管道。在報警閥前要求加設過濾器(qì)。c、焊接鋼管(guǎn)埋(mái)地(dì)應按有關要求做防腐處理,否則易產生鏽蝕,影響使用壽命(mìng)。a、消火栓給水係統、自動噴淋滅火係統(tǒng)和水噴霧滅火係統的埋地、架空管道。無縫(féng)鋼管適用範圍:由於(yú)其有較好的(de)承壓能(néng)力,故輸送流體用的無縫鋼管(guǎn)常用於消防給水係統,作為主幹管或係統下部工作壓力較高部位的(de)管道。a、按生(shēng)產工藝分:熱軋、冷軋和無縫鋼管。b、按(àn)其精度分為:普(pǔ)通和精細(xì)鋼管(不繡鋼管)。c、按材料分為:普通碳素(sù)鋼、 碳素鋼、普(pǔ)通低合金鋼和合金結構鋼。a、這(zhè)些管材不易鏽蝕,水力性能好,適用於消防給水係統。b、目前國內經濟(jì)實力有限(xiàn),這些管材相對造價較高,在工程實踐中應(yīng)用較少。在部分地區項目中,已試(shì)驗采用不鏽鋼管及複合型管(guǎn)材。d、該部分管材均已(yǐ)有 產品標準(zhǔn)。b、CPVC、PB管質輕,安裝(zhuāng)方便,使用壽命長。c、但塑料管材熱塑性較大,沒有相關規程標準可執行。c、塑料管(guǎn)材對安裝場所和安(ān)裝型式有明確要求。1)室內消防管道(dào)采用(yòng)內外壁熱浸鍍鋅鋼(gāng)管:a、當消防係統壓力小於等於1.2MPa時,采用普(pǔ)通熱浸鍍鋅焊接鋼管;b、當消防係統壓力大於1.2MPa小於1.6MPa時(shí),采用熱浸(jìn)鍍鋅焊接加厚鋼管;c、當消(xiāo)防係統工作壓力大(dà)於1.6MPa時,采用無縫鋼管。2)室外(wài)消火栓給水係統(埋(mái)地應完善除鏽防腐措施):a、當(dāng)室外消防為生活(huó)、消防合用管道係統或(huò)低壓消防給水係統時,可選用允許壓力較低的(de)承插直管的球墨給水鑄鐵管(滑入式、機械式),焊接鋼管,內外壁熱鍍鋅焊接鋼管等(部分工程(chéng)可嚐試采用PE給水(shuǐ)管)。b、當(dāng)室(shì)外消防給水係統為(wéi)臨時高壓(yā)給水係統和常高(gāo)壓給水係統時,當係(xì)統工作壓力較低時,在管材允許(xǔ)的壓力範圍內可采用上述相(xiàng)同(tóng)管材;當係統的工作壓力較大時,應根據係統工(gōng)作壓力情況,分別采用法蘭式球墨鑄鐵管、焊接鋼管、內外(wài)熱鍍鋅普通或加厚焊接鋼管以及無縫鋼管。
五、室外給排水管材選用
(1)常見室外給(gěi)排水管材類型(xíng)及特點鋼絲網複合管(也稱:鋼絲(sī)網管、鋼絲纏繞骨架塑料複合管,鋼絲網骨架塑合管)是由高(gāo)密度聚乙烯塑料管的內、外層和夾在其間的以螺旋纏繞鋼絲為骨架層組成的新型耐壓管材。並用高性能的粘接樹脂層將鋼絲網骨架與內外層高密(mì)度聚乙烯緊(jǐn)密地連接在(zài)一起,使之具有更高的(de)耐壓性能。給水用鋼骨架聚乙(yǐ)烯塑料複合管是由連續纏繞焊接成型的網狀鋼筋骨架為增強體的網狀鋼(gāng)絲骨架與高密度聚乙烯熱塑性塑料為連續基材,以擠出方式在生(shēng)產線上連續複(fù)合(hé)成型(xíng)的鋼絲骨架塑(sù)料複合管材,是一種新型雙麵(miàn)防腐壓力(lì)管道(dào)。c、給水用(yòng)孔網鋼帶聚乙(yǐ)烯複(fù)合管給水用孔網鋼帶聚乙烯複合管以冷軋帶鋼和熱塑料聚乙烯(xī)為(wéi)原料,以氬弧對接焊成(chéng)型或等離子螺旋焊的多孔薄壁鋼管為增強體,外層和內層為(wéi)雙麵複合熱塑性塑料的--種新型(xíng)複合壓力管(guǎn)材。和鋼管比價格便宜,製造簡易(yì),耐腐蝕性強。缺點是質脆,重量大。HDPE是(shì)一(yī)種結晶度(dù)高、非極性的熱塑性樹脂。原態HDPE的外表呈乳白色,在微薄截麵呈一定程度的半透(tòu)明狀。塑料管和傳統(tǒng)管材(cái)相比,具有重星輕,耐腐(fǔ)蝕,水流阻力小,節約能源,安裝簡便迅速,造(zào)價較低等顯著優勢。用鋼筋混凝土預製而成,製作時采用離心法(fǎ)。具有耐久性和良好的抗滲性,不會腐蝕(shí)及腐爛。製管時鋼筋用(yòng)量較少,比鋼管和鑄鐵管(guǎn)節省鋼材用量,具有較高的耐壓能力,常(cháng)用(yòng)於大(dà)型輸水係(xì)統,但施工時需(xū)做管道基(jī)礎與管座。在小區內(nèi)地下管網較密集時,受到占地占位(wèi)的限(xiàn)製,不宜采用。主要用於70~80年代的民房排(pái)汙排(pái)水,現已被新新型材料PVC管取代。特性:鑄鐵硬性重力流管。特點(diǎn):抗(kàng)擠壓、水衝無噪音。廣泛用於各種建築環境(jìng)的排(pái)水管(guǎn)道的應用(yòng)。特性:硬聚氯乙烯管材。特點:流(liú)體阻力小(xiǎo),輸送效率高,重量輕(qīng),安裝維修方便,性能可靠,密封性能好,使用(yòng)壽命長。高密度聚乙(yǐ)烯(HDPE)雙壁波紋管,是一種具有環狀結構外(wài)壁和(hé)平滑內壁的新型管材,雙壁波紋管(guǎn)內壁顏色(sè)通常有藍(lán)色和黑色,部分品牌內壁會使用黃色。具有結構合理外型美觀、耐溫性能-40℃-60℃、阻力小,流量大、阻燃(rán)力強、使用壽命長、衛生性能可靠、綜合造價低、耐酸堿抗腐蝕強度高,抗震性能強、節能降耗、安裝運輸方便(biàn)等優點。a、接駁市政的給水管(guǎn)采用PE管材,PE管材采用電熔連接;b、生(shēng)活水泵房加壓(yā)後的埋地給水管采用內外塗塑鋼塑管材;a、雨水管、汙水管管徑≤d500時,采用雙壁波紋管,彈性密封橡膠圈(quān)接口。位於人行道及綠(lǜ)化帶下采(cǎi)用環剛度S1級(4kN/m2); 位於車行道(dào)下采用環剛度(dù)S2級(8kN/m2)。b、 雨水管、汙水管管(guǎn)徑>d500時(shí),采用鋼筋混凝土管,鋼絲網水泥砂漿抹帶接口。
六、結束語
隨著經濟和社會的發展,人們對用水的水質及供水安全性的(de)要求日益提高,要(yào)把 用水安(ān)全可靠地輸送到用(yòng)戶,管材(cái)的選(xuǎn)擇非常(cháng)重要。需要對各種管材的性能、特點及應用領域加以分析、對比,從而在工程實際中能選擇合適的管材,達到(dào)經濟合理、技術可靠的目的。