关于U-PVC管应用在供水管道中的浅述

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摘　要：硬聚氯乙烯（UPVC）管材于1935年在德国开始生产，由于其特有的优点并随着加工技术的不断发展，管材质量逐渐提高，配套设备技术进一步完善，因而UPVC管发展迅速。到目前为止，UPVC管在供水行业中的应用日益广泛，这与它所具有的优异性能是分不开的。在德国，30年代生产的U－PVC管仍在给水管网中使用。

　　关键词：U-PVC管 应用 供水管道

　　硬聚氯乙烯（UPVC）管材于1935年在德国开始生产，由于其特有的优点并随着加工技术的不断发展，管材质量逐渐提高，配套设备技术进一步完善，因而UPVC管发展迅速。到目前为止，UPVC管在供水行业中的应用日益广泛，这与它所具有的优异性能是分不开的。在德国，30年代生产的U－PVC管仍在给水管网中使用。

　　一、UPVC管较其它管材的优点

　　UPVC管是一种以聚氯乙烯（PVC）树脂为原料，不含增塑剂的塑料管材。随着化学工业技术的发展，现可以生产无毒级的管材，所以它具备一般聚氯乙烯的性能，又增加了一些优异性能，具体来说它具有耐腐蚀性和柔软性好的优点，因而特别适用于供水管网。由于它不导电，因而不容易与酸。碱。盐发生电化学反应，所以酸。碱。盐都难于腐蚀它，所以不需要外防腐涂层和内衬。而柔软性好这又克服了过去塑料管脆性的缺点，在荷载作用下能产生屈服而不发生破裂。我们曾经作过这样的试验：把一条DN50mm的UPVC管放在地上，皇冠3.0小汽车在上面开过，管只是扁了，但没有破碎。然后我们又让满载货物的东风汽车从管子上面压过，同样管子只是变形没有碎裂。另外，UPVC管有较小的弹性模量因而能减小压力冲击的幅度从而能减轻水锤的冲击力。U－PVC管内壁光滑，阻力小（UPVC管阻力系数为0.009，而一般的镀锌管。铸铁管阻力系数为0.012－0.013），因而水力条件好是显而易见的。当用同样管径的管输送同样液体时，UPVC管比镀锌管。铸铁管的阻力小30％左右；当水头损失相同时，UPVC管的输水能力比铸铁管大20％以上。由于UPVC管内壁光滑，液体在内流动不会结垢，因而其输送能力不会随运行时间的增强而下降。而这一点也正是镀锌管和铸铁管不可克服的缺点。随着改革开放的不断深入发展，人们的生活水平不断提高，对自来水质量的要求也越来越高。供水行业除了保证出厂水符合生活饮用水标准外，还必须使通过管网输送的水合格。人们对自来水的"黄水""黑水"等现象反映强烈，而导制管网水质变差的主要原因是给水管道的锈蚀，特别是冷镀锌管，其管内壁的镀层不稳定，管使用一年半载不长时间就开始锈蚀，造成水中有铁腥味和颜色，埋在地下的镀锌管锈蚀更为严重。而UPVC管耐腐蚀。不结垢，能抑制细菌生长，有利于保护水质不受管道的二次污染。所以UPVC管有着广泛的应用前景，尤其是用户水表前的大量埋地管都可以用它。

　　另外UPVC管还具有重量轻。运输方便的优点。UPVC管比重为1.4左右（铸铁管比重为7.4左右），是铸铁管重量的五分之一，采用UPVC管比铸铁管可节约运输费用1/10-1/5，其搬运。装卸施工都十分方便。往往供水管道施工环境比较艰苦，施工现场泥泞，如能减轻工人的劳动强度。缩短施工周期那是最理想不过的事了。而采用UPVC管就能实现这一理想。UPVC管重量轻，在安装过程中人工即可搬动，一般不需动用机械。例如一条DN200长6m的UPVC管自重约55Kg，而同样直径长度的铸铁管自重为304 Kg，安装时UPVC管一人扛就行了，而铸铁管需用三人或用机械才能落管，这样大大地减轻了工人的劳动强度和节省了工时和施工费用。

　　UPVC管的连接方式有承插胶圈连接。粘合连接以及法兰连接等。这几种连接形式都用不着另挖工作坑可直接在管沟中安装，无需用油麻或膨胀水泥等打接口，可用手动葫芦或用手把管插口端套上胶圈后直接插进承口内，插进的深度可视管尾标记为准。我公司DN80－DN200的UPVC管都是采用承插胶圈连接方式，经实践证明，操作十分简便快速，且密封牢固无渗漏。我公司所安装过的UPVC管全部做到了水压试验一次合格，无需养护期，安装完毕试压合格后就可以通水投入运行。极大地缩短了工期，也大大提高了供水效能。

　　二、UPVC管与PE（聚乙烯）管应用在供水管道中技术对比综述

　　UPVC管和PE管都是热塑性塑料管，它们有着共同特性的一面，但在伸缩性。耐热要求。抗老化等技术特性方面也有着不同之处。现将UPVC管和PE管的技术特性对比分析如下：

　　1.UPVC与PE管材性能对比

管的种类 优点 缺点 UPVC 抗腐蚀能力强，易于连接，价廉，质地坚硬。 不适用于热水输送，接头粘合技术要求高，固化时间较长。 HDPE 质轻，较好的疲劳强度，耐温度性能较好，韧性好，可挠性好 熔接需要电力；机械连接连接件价格较贵。

 

　　从上表可以看出，PE管由于其连接的接头价格较贵，这样就制约和妨碍了它的广泛应用。

　　2.UPVC和PE管材的线胀系数

管材 线胀系数a（／0C） UPVC（硬聚氯乙烯） 6×10－5 HDPE（高密度聚氯乙烯） 18×10－5 MDPE（低密度聚氯乙烯） 16×10－5

　　由此可知PE管比UPVC管有很大的线胀系数，因此在设计中应予以重视。

　　3．UPVC管耐老化性能的比较

　　发达国家对PVC．PE管材的综合评价如下：

内容 评价值 PVC HDPE MDPE 耐老化值 20 13 10 10 长期强度 20 13 7 7 耐冲击性 10 3 7 7 耐化学性 有机 5 3 4 4 无机 5 5 5 5 耐热性 5 4 4 3 破坏形式 15 5 13 13 易卷性 5 0 5 5 熔接性 10 3 5 10 耐压性 5 5 5 5 总评 100 54 65 67

　　由上表可知：从耐老化值。长期强度来看，PVC管则优于PE管；从破坏形式来看，PE则优于PVC.至于易卷性和熔接性只与安装工艺。运输等有关，不宜作为评价两种材料的主要指标。

　　4.UPVC管与PE管的安装连接形式

　　前面说过：UPVC管的连接方式有承插胶圈连接。粘合连接和法兰连接，对于管径较大的管选用承插胶圈连接较为合适。如果采用粘合连接在施工时很难保证粘接前管接头部分的绝对清洁，一粒泥沙。一个小汽泡都将是接口漏水的隐患。另外粘合还受气温和空气的影响，在室外施工有一定的难度。

　　PE管的连接形式有电热熔连接和热熔对接连接。特别是电热熔连接，它是用一个套管将两条管接口处套住，通过套管内部的电热丝加热使套管和两条管熔在一起，工艺上容易达到和保证接口处密实不漏，但这个套管式的接头价格贵。

　　三、结束语

　　UPVC管具有金属给水管所没有的许多特性，与其它塑料管比有其自已独特的特性，从国家的能源方针到用户的水质保证都希望推广使用UPVC管，当然UPVC管从管件种类齐全到接口方式的进一步完善还有待努力，但UPVC管的生命力是显而易见的。