7.2 塑料给水管


塑料给水管材主要类别见表7.2.0-1~表7.2.0-4。

表7.2.0-1  塑料给水管材主要类别一
表7.2.0-1  塑料给水管材主要类别一

表7.2.0-2  塑料给水管材主要类别二
表7.2.0-2  塑料给水管材主要类别二
表7.2.0-3  塑料给水管材主要类别三
表7.2.0-3  塑料给水管材主要类别三

注:生产企业提供的产品及原材料的检测报告必须完整,应达到国家有关标准且不得缺项。重大定货前不仅要抽样送检,而且要到生产企业考察其生产体系及质量保证体系是否正常运转。

7.2.1 氯化聚氯乙烯(FVC—C)管材与管件
1 概述
  1)定义:氯化聚氯乙烯(PVC—C)管材是以氯化聚氯乙烯树脂(PVC—C)为主要原料及必要的添加剂,经挤出成型并用于输送饮用水的管材。
  2)分类
    ①管材按尺寸分为S6.3、S5、S4三个管系列,规格用管系列S、公称外径(dn)、公称壁厚(en)表示。
    ②管材按不同的使用条件级别(见GB/T18993.1)和设计压力选择对应的S值,见表7.2.1-1。
    ③管件按对应的管材系列S分为三类:S6.3、S5、S4。管件按连接形式分为溶剂粘接型管件、法兰连接型管件和螺纹连接型管件。

表7.2.1-1  PVC-C管材管系列S的选择
表7.2.1-1  PVC-C管材管系列S的选择

  3)特点:该管材防腐性能很强,在酸、碱、盐、氯化、氧化的环境中,暴露在空气中,埋于腐蚀性土壤里,甚至在95℃高温下,内外均不会被腐蚀。管壁光洁,阻力小,卫生性能好。坚固耐压、耐热,可用于热水。PVC—C比聚烯烃材料坚固,故所需卡箍、支架也少。管材具有良好的阻燃性(氧指数为60),保温性能也佳,热传导率低,抗震性好。耐老化和抗紫外线性能优异。
  4)适用范围:适用于管道设计压力≯1.0MPa、温度≯45℃的给水管道系统,以及管道设计压力≯0.6MPa、温度≯75℃的热水管道系统。该管材适用于直饮水、纯水、消防给水(有限定条件)的输送。可明装和埋地,并适用于酸、碱腐蚀性环境。
2 技术参数
  1)管材颜色需由供需双方协商确定,并应不透光。管材平均外径以及与管系列S对应的公称壁厚en见表7.2.1-2。其力学性能应符合表7.2.1-3的规定。输送饮用水的管材卫生性能应符合GB/T17219—1998的规定。管材与符合GB/T 18993.3规定的管件连接后,应通过内压试验(表7.2.1-4)和热循环(表7.2.1-5)二项组合试验。管材长度一般为4m,允许偏差为长度的  。

表7.2.1-2  管材系列和规格尺寸(mm)
表7.2.1-2  管材系列和规格尺寸(mm)

  2)管件颜色由供需双方协商确定,且管件应不透光。溶剂粘接型管件承口的内径与管材的公称外径dn应相一致。不同管系列的管件体最小壁厚emin应符合表7.2.1-6的规定,管件力学性能应符合表7.2.1-7规定,其静液压状态下热稳定性应符合表7.2.1-8的规定。用于输送饮用水的管件卫生性能应符合GB/T 17219—1998的规定,与符合GB/T 18993.2—2003规定的管材连接后应通过内压试验(表7.2.1-9)和热循环试验(表7.2.1-10)二项组合试验。

表7.2.1-3  力学性能
表7.2.1-3  力学性能

表7.2.1-4  内压试验
表7.2.1-4  内压试验

表7.2.1-5  热循环试验
表7.2.1-5  热循环试验

表7.2.1-6  管件体的壁厚(mm)
表7.2.1-6  管件体的壁厚(mm)

3 选用要点:首先确定输送介质及温度,并估算输送介质工作压力。经水力计算求出管材公称尺寸DN和S值。需注意管材与管件应匹配使用。如果用于消防系统,应符合消防要求。

表7.2.1-7  管件力学性能
表7.2.1-7  管件力学性能
表7.2.1-8  静液压状态下热稳定性
表7.2.1-8  静液压状态下热稳定性

表7.2.1-9  内压试验
表7.2.1-9  内压试验

表7.2.1-10  热循环试验
表7.2.1-10  热循环试验

4 施工要点
  1)不同接门方式,应有不同的施工方法。
  2)运抵工地的管材、管件应符合国家现行标准的要求,且有生产企业产品安装说明书和合格证。
  3)粘接剂应为氯化聚氯乙烯管专用,且有生产企业产品合格证和使用说明书。
  4)施工安装时,应复核冷、热水管道的压力等级和种类,不同压力等级的管道不得混装。
  5)管道安装过程中应防止油漆、沥青、丙酮、衡释剂等有机溶剂直接接触管壁。
  6)管道搬运时不得抛、摔、拖。管道应存放在阴凉、通风良好的库房内,禁止阳光直射。
  7)粘接剂和清洁剂应存放在危险品库房内,远离火源,并应符合粘接施工安全要求。
  8)管道间断施工时,管口应及时做临时封堵。
5 经济分析:氯化聚氯乙烯(PVC—C)管优点较多,但因为材料国产化程度低,价格比较昂贵,在给水工程方面推广应用受到较大局限。
6 相关标准、规范
《冷热水用氯化聚氯乙烯(PVC—C)管道系统》GB/T 18993.1~3—2003。
《建筑给水氯化聚氯乙烯(PVC—C)管道工程技术规程》CECS 136:2002。
《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T 17219—1998。

7.2.2 给水用抗冲改性聚氯乙烯(PVC—M)管材及管件
1 概述
  1)定义:给水用抗冲改性聚氯乙烯(PVC—M)管材是以聚氯乙烯树脂为主要原料,通过物理改性,经挤出成型的高韧性管材和注塑成型的高韧性管件,主要应用于输送生活饮用水和一般用途水工程。
  2)分类:管材按连接方式分为弹性密封圈式和溶剂粘接式,其公称压力等级和规格尺寸,见表7.2.2-1。管件按连接方式分为弹性密封圈式承口管件、溶剂粘接式承口管件、螺纹接头管件和法兰连接管件。

表7.2.2-1  公称压力等级和规格尺寸(mm)
表7.2.2-1  公称压力等级和规格尺寸(mm)

注:公称壁厚(en)根据最小要求强度(MRS)24.5MPa、设计应力(σS)16MPa确定,管材最小壁厚为2.0mm。
  3)特点:管材有较好的韧性,管材的柔韧性介于PVC—U管材和PE管材之间。其抗冲击性能高于PVC—U管材。可应用在抗震设防要求高的地区。该管材密度与PVC—U管材相同,质量轻,便于搬运、安装、运输和维修。管材使用寿命长,正常工作条件下,使用时间可超过50年。
  4)适用范围:≯45℃的生活饮用水和一般用途水的输送管道工程。
2 主要技术参数
  1)管材、管件共性要求:管材与管材,管材与管件连接后应按表7.2.2-2要求做系统适应性试验。当输水温度不同时,应按表7.2.2-3给出的不同温度对压力的折减系数(ft)修正工作压力。输送生活饮用水的管材和管件卫生性能应符合GB/T 17219—1998,氯乙烯单体含量应≯1.0mg/kg。

表7.2.2-2  系统适应性试验
表7.2.2-2  系统适应性试验

注:1 连接用胶粘剂应符合行业标准《硬聚氯乙烯(PVC-U)塑料管道系统用溶剂型胶粘剂》QB/T 2568-2000,弹性密封圈应符合行业标准《橡胶密封件  给排水管及污水管道用接口密封圈  材料规范》HG/T 3091-2000。
       2 偏角试验及负压试验仅适用于弹性密封圈连接方式。

表7.2.2-3  温度对压力的折减系数
表7.2.2-3  温度对压力的折减系数

  2)管材颜色一般为灰色,并在管材表面加有蓝色标志线,色泽应均匀一致。其他颜色需由供需双方协商确定。管材应不透光,其长度一般为4m、6m,也可由供需双方商定,长度不允许负偏差。管材弯曲度应符合表7.2.2-4规定,其物理性能、力学性能应分别符合表7.2.2-5、表7.2.2-6规定。

表7.2.2-4  管材弯曲度
表7.2.2-4  管材弯曲度

表7.2.2-5  管材物理性能
表7.2.2-5  管材物理性能

表7.2.2-6  管材力学性能
 表7.2.2-6  管材力学性能

  3)管件承插部位以外的主体壁厚应大于同等规格同压力等级的PVC—M管材壁厚。管件物理力学性能应符合表7.2.2-7的规定。
3 选用要点:产品选用时,应对规格尺寸、公称压力等级、温度对压力折减系数ft、连接方式、系统适应性试验、卫生性能、颜色、物理性能和力学性能提出要求。北方室外埋地给水管道宜选用抗冲性能好的PVC—M、PVC—H(AGR)及PE管材。
4 施工安装要点
管材连接形式包括胶粘剂粘接、橡胶圈连接、法兰和丝扣连接(与其它材质管道和设备连接时)。
  1)室外埋地管道中,采用橡胶圈连接时一般不设置伸缩节,采用粘接时应按相关规范设置伸缩节。
  2)室内直埋管道敷设,应在回填土夯实后重新开挖进行。不得在回填土之前或未夯实的土层上埋设。

表7.2.2-7  管件物理力学性能 
表7.2.2-7  管件物理力学性能

  3)埋地管道沟底应平整,不得有突出的尖硬物。原土粒径不宜大于12mm,必要时可铺100mm厚的砂垫层。管道周围回填土填至管顶以上300mm处,经夯实后方可回填原土,室内埋地管道埋深不宜小于300mm。
  4)安装方法可参见国家建筑标准设计图集02SS405—1《硬聚氯乙烯(PVC—U)给水管安装》。
6 经济分析:PVC—M管材较PVC—U贵,但工程综合费用低。
7 相关标准《给水用抗冲改性聚氯乙烯(PVC—M)管材及管件》CJ/T 272—2008

7.2.3 给水用丙烯酸共聚聚氯乙烯(AGR)管材与管件
1 概述
  1)定义:给水用丙烯酸共聚聚氯乙烯(AGR)管材是由丙烯酸与氯乙烯树脂发生化学聚合反应而形成的共聚树脂,经挤出(或注塑)方式生产的用于输送生活饮用水的管材及管件。
  2)管件类型:注塑成型粘接式管件、注塑成型嵌入金属式管件。
  3)特点:管材、管件材料经化学改性后,增加了低温抗冲性,适用地区范围广,更适用于北方和严寒地区建筑给水及室外埋地给水管道系统。管材安全、卫生、耐蚀耐久、线膨胀系数小,是阻燃管材。管材生产及输水能耗小,正常使用寿命大于50年,其材料可回收利用,是绿色产品。管道系统综合性价比,略高于其它同类管材,但在相同供水条件下,比聚乙烯管材低。
  4)适用范围:水温≯45℃,公称压力≯1.6MPa的给水管道系统,也可用于纯水和管道直饮水系统。
2 技术参数
  1)任何添加剂的加入不应引起感官不良感觉,损害产品的加工和粘接性能及影响到本部分规定的其它性能,饮水用管材不应使用铅盐稳定剂。产品一般为深灰蓝色,且产品不应透光。也可由供需双方商定选用其它颜色。
  2)管材规格尺寸及其偏差,见表7.2.3-1。管材长度一般为6m,也可由供需双方商定。管材长度允许偏差为长度的0%~0.4%。管件规格尺寸应与管材配套,其壁厚不应小于同规格管材的壁厚。

表7.2.3-1  管材规格尺寸(mm)
表7.2.3-1  管材规格尺寸(mm)

注:壁厚适用于管周上任意一点。
  3)管材物理力学性能应符合表7.2.3-2的规定,管件物理力学性能应符合表7.2.3-3的规定。
  4)产品卫生性能应符合GB/T 17219—1998的规定,氯乙烯单体含量不应大于1.0mg/kg。
  5)管材与管件系统适应性应符合标准《给水用硬聚氯乙烯(PVC—U)管材》GB/T 10002.1—2006的要求。

3 选用要点:产品选用时,应对稳定剂、颜色、不透光性、规格尺寸、物理力学性能、卫生性能和系统适应性提出要求。

表7.2.3-2  管材物理力学性能
表7.2.3-2  管材物理力学性能
7.2.3-3  管件物理力学性能
 表7.2.3-3  管件物理力学性能

4 施工要点:只适用于冷水系统,且管材、管件应同材质。管材接口方式有包括粘接方式和弹性密封圈连接式。粘接时应采用企业提供的专用胶粘剂。弹性密封圈连接时,橡胶圈应采用食品卫生级橡胶。为防止使用有机溶剂和粘合剂造成的中毒和火灾,施工现场应具有良好的通风条件,应避开烟火。
5 相关标准《给水用丙烯酸共聚聚氯乙烯管材及管件》CJ/T 218—2005。

7.2.4 聚乙烯(PE)管材与管件
1 概述
  1)定义:聚乙烯(PE)管材是以聚乙烯树脂为主要原料,加入必要的抗氧剂、紫外线稳定剂和颜料制造的混配料,经挤出成型用于输送饮用水的管材。
  2)分类:管材根据材料类型(PE)和分级数分类,不同等级材料设计应力的最大允许值见表7.2.4-1。按管材的公称压力(PN),标准尺寸比(SDR)、公称壁厚分类见表7.2.4-2~表7.2.4-3。管件可按管材分类方式进行分类,也按管件连接方式分为熔接连接管件、机械连接管件和法兰连接管件。其中熔接连接管件分为电熔管件、插口管件和热熔承插连接管件。

表7.2.4-1  不同等级材料设计应力的最大允许值
 表7.2.4-1  不同等级材料设计应力的最大允许值
表7.2.4-2  PE80级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸(mm)
表7.2.4-2  PE80级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸(mm)

表7.2.4-3  PE100级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸(mm)
表7.2.4-3  PE100级聚乙烯管材公称压力和规格尺寸(mm)

  3)产品特点:产品具有较长的使用寿命,在正常条件下,寿命可达50年。管材卫生条件好,不滋生细菌,可耐多种化学介质的腐蚀。管材内壁光滑,耐磨性能好。柔韧性好,抗冲击强度高,耐强震、扭曲。耐低温性能较好。管材重量轻,运输便捷,焊接工艺简单,强度高,施工方便,工程造价低。
  4)适用范围:长期工作水温不超过40℃的冷水系统。
2 技术参数
  1)当聚乙烯管道系统在20℃以上温度连续使用时,其最大工作压力(MOP)等于公称压力(PN)与折减系数ft的乘积,折减系数ft在表7.2.4-4中查取。市政饮用水管材颜色为蓝色或黑色,黑色管上应有共挤出蓝色条。色条沿管材纵向至少有三条。其它用途水管可以为蓝色或黑色。暴露在阳光下敷设的管道(如地上管道)必须是黑色。用于饮用水输配的管材、管件卫生性能应符合GB/T 17219—1998的规定。
  2)管材直管长度一般为6m、9m、12m,也可由供需双方商定。长度的极限偏差为长度的+0.4%,-0.2%。其最小壁厚等于公称壁厚,静液压强度应符合表7.2.4-5要求。物理性能应符合表7.2.4-6要求,当在混配料中加入回用料挤管时,对管材测定的熔体流动速率(MFR)(5kg,190℃)与对混配料测定值之差,不应超过25%。

表7.2.4-4  40℃以下温度的压力折减系数ft
表7.2.4-4  40℃以下温度的压力折减系数ft

表7.2.4-5  管材的静液压强度
表7.2.4-5  管材的静液压强度

表7.2.4-6  管材物理性能要求
表7.2.4-6  管材物理性能要求

  3)电熔管件的电阻最大值应为标称值×(1+10%)+0.1Ω,最小值应为标称值×(1-10%)。管件的力学性能应符合表7.2.4-7的要求。管件的物理机械性能应符合表7.2.4-8的要求。机械连接接头的力学性能应符合表7.2.4-9的要求。

表7.2.4-7  管件力学性能(试样数量:3件) 
表7.2.4-7  管件力学性能(试样数量:3件)

3 选用要点:产品选用时应对材料、标准尺寸比、规格、温度对压力的折减系数ft、颜色、卫生性能、管材长度、静液压强度、物理性能、机械性能以及电熔管件的电阻偏差提出要求。
4 施工要点:按设计要求施工,不同接口方式应有不同的施工方法。运抵工地的管材、管件应符合国家现行有关标准,且应有产品安装说明书和合格证。当电压大于25V装配电熔管件时,应确保人无法直接接触到带电部分。其它安装要点参见“7.2.2”4 2)、3)。

表7.2.4-8  管件物理机械性能
 表7.2.4-8  管件物理机械性能
表7.2.4-9  机械连接接头力学性能(试验时间1h,试验数量为1件)
表7.2.4-9  机械连接接头力学性能(试验时间1h,试验数量为1件)  

5 经济分析:聚乙烯(PE)管突出优点是接口方式多,接口质量好,但管道承压能力较小,耐用温度低,室外埋地应用较多。给水用聚乙烯(PE)管材,行业指导价格(出厂价)为1.8万元/t(产品标准为GB/T 13663—2000),PE原材料按1.5万元/t计。
7 相关标准、规范
《给水用聚乙烯(PE)管材》GB/T 13663—2000。
《给水用聚乙烯(PE)管道系统第2部分:管件》GB/T13663.2—2005。
《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ 101—2004。
《给水用聚乙烯(PE)柔性承插式管材》QB/T 2892—2007。

7.2.5 聚丙烯(FP—R)管材与管件
1 概述
  1)定义:聚丙烯(PP—H)管是以聚丙烯为原料,加入必需的添加剂经挤出成型的输送饮用水的管材。管件为注射成型。
  2)分类:管材按尺寸分为S5、S4、S3、S2.5、S2五个管系列。管件按熔接方式分为热熔承插连接件和电熔连接管件。管件按管系列S分类与管材相同。管件的壁厚应不小于相同管系列S的管材壁厚。
  3)特点:产品无毒、卫生,其耐热、保温性能好,长期(50年)使用温度为70℃,导热系数只有钢管的1/200,有良好的保温和节能性能。该管材安装方便,原料可回收。
  4)适用范围:适用于冷、热水输送管道系统,热水系统长期工作水温应≯70℃。
2 技术参数
  1)共性:管材、管件应不透光,卫生性能应符合GB/T 17219—1998的规定。管材与管件连接后应通过内压试验(表7.2.5-1)和热循环试验(表7.2.5-2)两项系统适应性试验。

表7.2.5-1  内压试验(试验温度为95℃)
表7.2.5-1  内压试验(试验温度为95℃)
表7.2.5-2  热循环试验(试验压力1.0MPa)
表7.2.5-2  热循环试验(试验压力1.0MPa)
 

  2)管材管系列S值的选择见表7.2.5-3。管材一般为灰色,其它颜色可由供需双方协商确定。管材壁厚(不包括阻隔层厚度)见表7.2.5-4。管材长度一般为4m或6m,也可以根据用户要求由供需双方协商确定,其长度不允许有负偏差。管材的物理力学和化学性能应符合表7.2.5-5的规定。
  3)管件颜色可根据供需双方协商确定,其物理力学性能应符合表7.2.5-6的规定。

表7.2.5-3  PP-R管管系列S的选择
表7.2.5-3  PP-R管材管系列S值的选择 

3 选用要点:对于热水先根据其设计温度及使用年限确定共应用等级,再根据其设计压力确定其S值,然后根据其管径确定其壁厚。对于冷水管,直接根据其设计压力确定其S值,然后根据其管径确定其壁厚,并结合系统布置、敷设方式、连接形式、补偿温度变化的技术措施等,选择质量符合标准的产品。
4 施工要点
  1)按设计接口型式要求施工。
  2)埋地管道沟底应平整,不得有突出的尖硬物。原土粒径宜≯12mm,必要时可铺100mm厚的砂垫层,管道周围回填土应填至管顶以上300mm处,经夯实后方可回填,室内埋地管道的埋深宜≮300mm。
  3)各PP—R管生产厂家均对其产品的设计、使用、安装有具体的要求,实际工程尤其应充分考虑管道的热膨胀影响,依具体情况并采取必要措施。小口径管道应尽量暗敷。在明敷及非直埋(管井、管沟等)暗敷管路中,尽可能采用自由补偿措施,如“L”、“Z”、“U”、“π”等补偿型式。也可采用半圆形金属托板加固管道。当上述方法均受条件限制无法实施的条件下,可采取采用密集的管卡固定以约束管道变形。这些方法可混合使用,根据实际情况采取合适的组合。不提倡使用金属补偿器的补偿方式,因为金属补偿器与PP—R管材之间的机械连接是非永久性连接,容易产生渗漏点。另外,金属补偿器价格较贵,补偿量较小,不太适宜塑料给水管道的热膨胀补偿。

表7.2.5-4  PP-R管材壁厚(mm)
表7.2.5-4  PP-R管材壁厚(mm)

表7.2.5-5  PP-R管材物理力学和化学性能
表7.2.5-5  PP-R管材物理力学和化学性能

注:对于静液压状态下热稳定性试验,用管状试样或管件与管材相连进行试验。管状试样按实际壁厚计算试验压力。管件与管材相连作为试样时,按相同管系列S的管材的公称壁厚计算试验压力,如试验中管材破一则试验应重做。相同原料同一生产厂家生产的管材已做过本试验则管件可不做。

表7.2.5-6  管材的物理力学性能
表7.2.5-6  管材的物理力学性能

  4)严格按熔接操作规程及其它安全施工规定施工。由于不同温度下,不同管径的PP—R管熔接深度、加热时间、插接时间均有严格的要求,且在加热及插接过程中不允许转动管材与管件,否则就容易出现熔接质量问题。该管道操作现场不得有明火,严禁对管道进行明火煨弯。
  5)施工具体做法详见国家建筑标准设计图集02SS405—2《无规共聚聚丙烯(PP—R)给水管安装》。
5 经济分析:PP—R管突出优点是接口方式较多,接口质量比较好,耐用温度范围较广,目前在室内给水方面推广应用较多。
6 相关标准、规范
《冷热水用聚丙烯管道系统》GB/T18742.1~3—2002。
《建筑给水聚丙烯管道工程技术规范》GB/T50349—2005。

7.2.6 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)压力管道系统管材与管件
1 概述
  1)定义:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)压力管是以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂为主要原料,加入必需的添加剂,经挤出成型,且输送饮用水的管道。管件为注射成型。
  2)分类:管材按尺寸分为:S20、S16、S12.5、S10、S8、S6.3、S5、54共八个系列。管材规格用S值×公称外径dn×公称壁厚en表示,例:S5dn50×en4.6。管件按对应的管系列S分为8类:S20、S16、S12.5、S10、S8、S6.3、S5、S4。管件按连接方式分为溶剂粘接型和法兰连接型管件。法兰分为活法兰、呆法兰。
  3)特点:产品耐腐蚀性强。化学稳定性高,适应于腐蚀性强的工业废水、酸碱液、海水等。管材颜色一般为灰色,无毒性。工作温度为-20~60℃,耐温性能好。产品内壁光滑,水力性能好,不易结垢,不滋生微生物。管材耐撞击、耐内压性能较好。采用胶粘连接方式,施工安装简便、快捷。重量轻,易于搬运。
  4)适用范围:根据材料的耐化学性及卫生性,适用于承压给排水输送、污水处理与水处理、石油、化工、电力电子、冶金、采暖、电镀、造纸、食品饮料、空调、医药等工业及建筑领域粉体、液体和气体等流体的输送,工作温度≯60℃。
2 技术参数
  1)共性:饮用水管件及管件应不透光。管材与管件连接后应通过表7.2.6-1的系统适应性试验。输送饮水用的管材、管件卫生性能应符合GB/T 17219—1998的规定。
  2)管材规格尺寸见表7.2.6-2。有效长度一般为4m,其它长度由供需双方协商确定。长度允许偏差值为长度的  。管材物理、力学性能应分别符合表7.2.6-3、表7.2.6-4的规定,温度对压力的折减系数ft见表7.2.6-5。
  3)管件承口中部以里及管件的主体壁厚的最小壁厚应不小于同等规格的管材壁厚。其物理性能、力学性能应分别符合表7.2.6-6、表7.2.6-7的规定。

表7.2.6-1  系统适应性试验
表7.2.6-1  系统适应性试验

 表7.2.6-2  管材规格尺寸(mm)
表7.2.6-2  管材规格尺寸(mm)
 表7.2.6-2  管材规格尺寸(mm)

表7.2.6-3  管材物理性能
表7.2.6-3  管材物理性能

表7.2.6-4  管材力学性能
表7.2.6-4  管材力学性能

表7.2.6-5  温度对压力的折减系数ft
表7.2.6-5  温度对压力的折减系数ft

 表7.2.6-6  管件物理性能
表7.2.6-6  管件物理性能

表7.2.6-7  管件力学性能
表7.2.6-7  管件力学性能

3 选用要点:产品选用时,应对管材管系列S值、连接方式、颜色、不透光性、系统适用性、卫生性能、规格尺寸、长度、物理性能、力学性能、折减系数ft以及壁厚提出要求。管系列S、标准尺寸比SDR与公称压力PN的对照,见表7.2.6-8。
4 施工要点:管道施工中,采用冷胶溶接法连接时,必须使用专用清洁剂(MEK)和ABS胶合剂,并根据管径不同按厂家的技术规程进行ABS胶合剂涂抹。通常管材、管件及胶介剂均为同一厂商供应,厂商还应提供检验文件以确保产品品质。其它安装要点参见本章第7.2.2条第4款第2)、3)项。

表7.2.6-8  管系列S、标准尺寸比SDR与公称压力PN对照表
表7.2.6-8  管系列S、标准尺寸比SDR与公称压力PN对照表

5 相关标准《丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)压力管道系统》GB/T20207.1~2—2006。
7.2.7 冷热水用聚丁烯(Pn)管材与管材
1 概述
  1)定义:冷热水用聚丁烯(PB)管是以聚丁烯(PB)管用材料为原料,经挤出成型,且用于工业及民用冷热水系统的管材。
  2)分类:管材按S值分为S3.2、S4、S5、S6.3、S8和S10六个管系列。按使用条件级别分为级别1、级别2。管材按使用条件级别和设计压力选择对应的管系列S值见表7.2.7-1。管件分为熔接管件和机械连接管件。熔接管件按熔接方式分为热熔承插连接管件和电熔连接管件。管件按管系列S分类与管材相同。管件的主体壁厚应不小于相同管系列S的管材的壁厚。

表7.2.7-1  管系列S的选择
表7.2.7-1  管系列S的选择

  3)特点:管材有良好的耐温性能。其长期使用温度(在此温度范围内使用寿命达30~50年)为≤70℃。这种管材也有耐压性能极佳和极强抗蠕变能力,并有极好的韧性和耐冲击力。有极好的抗腐蚀能力,较好的隔热性能。这种管材无毒,可回收再利用。
  4)适用范围:工业及民用冷、热水系统。
2 技术参数
  1)管材、管件共性
    ①颜色由供需双方协商确定。给水用管材应不透光。
    ②卫生性能应符合GB/T17219—1998的规定。
    ③管件与所配管材连接后,根据连接方式,按照表7.1.7-2的要求,应通过耐内压、弯曲、耐拉拔、热循环、压力循环、耐真空六种系统适应性试验。
    ④按表7.2.7-3规定的参数进行静液压试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂,无渗漏。
    ⑤按表7.2.7-4规定的条件进行弯曲试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂、无渗漏。
    ⑥按表7.1.7-5规定的试验条件进行耐拉拔试验,将管材与等径或异径直通管件连接而成的组件施加恒定的轴向拉力,并保持规定的时间,试验过程中管材与管件连接处应不发生松脱。
    ⑦按表7.2.7-6规定的条件进行热循环试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂,无渗漏。
    ⑧按表7.2.7-7规定的条件进行循环压力冲击试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂,无渗漏。
    ⑨按表7.2.7-8给出的参数进行真空试验。
  2)管材的平均外径和最小壁厚应符合表7.2.7-9的要求,但对于熔接连接的管材,最小壁厚应为1.9mm。聚丁烯管材的壁厚值不包括阻隔层的厚度。管材的力学性能应符合表7.2.7-10的规定,物理和化学性能应符合表7.2.7-11的规定。
  3)管件的力学性能应符合表7.2.7-12的规定,物理和化学性能应符合表7.2.7-13的规定。

表7.2.7-2  系统适应性试验
表7.2.7-2  系统适应性试验

注:Y—需要试验,N—不需要试验。

表7.2.7-3  耐内压试验条件
表7.2.7-3  耐内压试验条件

注:试验温度为95℃,试验时间为1000h,试验数量均为3件。

表7.2.7-4  弯曲试验条件
表7.2.7-4  弯曲试验条件

注:1 仅对与公称外径大于等于32mm管材连接的管件做此试验。
       2 试验温度20℃,试验时间为1h,试验数量为3件。

表7.2.7-5  耐拉拔试验条件
表7.2.7-5  耐拉拔试验条件

注:1 对各种设计压力的管道系统均应按本表规定进行(23±2)℃的拉拔试验,同时根据管道系统的设计压力选取对应的轴向拉力,进行拉拔试验,试件数量为3个。
       2 dn为管材的公称外径,单位为mm。

表7.2.7-6  热循环试验条件(试样数量为1件)
表7.2.7-6  热循环试验条件(试样数量为1件)

注:较高温度、较高压力下的试验结果也可适用于较低温度或较低压力下的应用级别。

表7.2.7-7  循环压力冲击试验条件(试样数量为1件)
表7.2.7-7  循环压力冲击试验条件(试样数量为1件)

注:较高压力下的试验结果也可适用于较低压力下的应用级别。

表7.2.7-8  真空试验参数
表7.2.7-8  真空试验参数

注:试验温度为23℃,试验时间为1h,试样数量为3件。

表7.2.7-9  聚丁烯(PB)管材规格(mm)
表7.2.7-9  聚丁烯(PB)管材规格(mm)
表7.2.7-10  聚丁烯(PB)管材力学性能
表7.2.7-10  聚丁烯(PB)管材力学性能
表7.2.7-11  聚丁烯(PB)管材物理和化学性能
表7.2.7-11  聚丁烯(PB)管材物理和化学性能
表7.2.7-12  聚丁烯(PB)管件力学性能
表7.2.7-12  聚丁烯(PB)管件力学性能

注:试样数量均为3件。
3 选用要点
  1)产品选用时,应对管系列S值、使用条件级别、连接方式、颜色、不透光性、卫生性能、规格尺寸、系统适用性、力学性能、物理和化学性能提出要求。
  2)选择产品一般程序:应根据管道敷设环境需要和输送介质温度确定允许承压力及使用条件级别,由此从相关标准中选择管道系统的S系列壁厚,再根据水力计算选择系统管径,并结合系统布置、敷设方式、连接形式、补偿温度变化的技术措施等,选择质量符合国家现行有关产品标准的产品。

表7.2.7-13  聚丁烯(PB)管件物理和化学性能
表7.2.7-13  聚丁烯(PB)管件物理和化学性能

注:1 用管状试样或管件与管材相连进行试验。管状试样按实际壁厚计算试验压力。管件与管材相连作为试样时,按相同管系列s的管材的公称壁厚计算试验压力,如试验中管材破裂则试验应重做。
       2 相同原料同一生产厂家的管材已做过本试验则管件可不做。
4 施工要点:PB管主要采用热熔式或电熔式承插接头连接,也采用胶圈密封连接。接头是PB材料。PB材料属于易燃材料,安装加工或使用的场所必要时需采取防火措施。其它安装要点,见本章第7.2.2条4款2)、3)项。
5 经济分析:在国内应用的管材及管件的原材料,以及施工连接的专用工具等大多依赖进口,价格昂贵,且施工技术要求较高等原因,故在国内应用有限。
6 相关标准《冷热水用聚丁烯(PB)管道系统》GB/T19473.1~3—2004。

7.2.8 冷热水用交联聚乙烯(PE—X)管材与管件
1 概述
  1)定义:交联聚乙烯(PE—X)管是以高密度聚乙烯为主要原料,加入必要的添加剂,采用专用机械加工成型,聚乙烯在成型过程中或成型后进行交联并用于输送冷热水的管材。
  2)分类
    ①管材:交联聚乙烯管道系统按使用条件选用表7.2.8-1中的1、2使用条件级别。每个级别均对应着特定应用范围及50年使用寿命,在具体应用时,还应考虑0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa不同设计压力。管材按交联工艺分为过氧化物交联聚乙烯(PE—Xa)管材、硅烷交联聚乙烯(PE—Xb)管材、电子束交联聚乙烯(PE—Xc)管材和偶氮交联聚乙烯(PE—Xd)管材。管材按尺寸分为S6.3,S5,S4,S3.2四个系列。管材按使用条件级别和设计压力选择对应的管系列S值见表7.2.8-2。

表7.2.8-1  使用条件级别
表7.2.8-1  使用条件级别
表7.2.8-2  管系列S的选择
表7.2.8-2  管系列S的选择

    ②管件按材料分为不锈钢材质、黄铜材质、紫铜材质和铸造铜合金材质。管件按连接方式分为卡箍式、卡套式和卡压式。
  3)特点:热水管道有优良的耐温性能,在表7.2.8-1中的1、2使用条件级别下分别可长时间工作在70℃下。管材有较长的使用寿命,可安全使用50年以上。抗化学腐蚀,并有良好的恢复形状记忆性能。管材抗振动,耐冲击性能强,水力特性优良,且有良好的环保性能,但不能回收。
  4)适用范围:工业与民用建筑物内冷热水管道系统,但不适用于灭火系统和非水介质的流体输送系统。
2 主要技术参数
  1)管材管件共性
    ①颜色由供需双方协商确定,明装有遮光要求的管材应不透光。
    ②输送生活饮用水的管材卫生性能应符合GB/T17219—1998的规定。
    ③管材与管件连接后应通过静液压、热循环、循环压力冲击、耐拉拔、弯曲、真空六种系统适应性试验。
按表7.2.8-3规定的参数进行静液压试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂、无渗漏。
按表7.2.8-4规定的条件进行热循环试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂、无渗漏。
按表7.2.8-5规定的条件进行循环压力冲击试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂、无渗漏。
按表7.2.8-6规定的条件进行耐拉拔试验,将管材与等径或异径直通管件连接而成的组件施加恒定的轴向拉力,并保持一定的时间,试验过程中管材与管件连接处应不发生相对轴向移动。
按表7.2.8-7规定的条件进行弯曲试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂、无渗漏。
按表7.2.8-8给出的参数进行真空试验。
  2)管材的平均外径dem。应符合表7.2.8-9的要求。按表7.2.8-10规定的参数进行静液压试验,管材应无渗漏、无破裂,管材试样数量均为3个。管材的物理和化学性能应符合表7.2.8-11的规定。
  3)管件耐液压性能应符合表7.2.8-12的规定。
  4)管系列5与公称压力PN的关系
    ①当管道系统的总使用系数C为1.25时管系列S与公称压力PN的关系见表7.2.8-13。
    ②当管道系统的总使用系数C为1.5时管系列S与公称压力PAr的关系见表7.2.8-14。
3 选用要点:产品选用时应对使用条件级别、交联工艺、S系列、规格尺寸、公称压力、管件材料、连接方式、颜色、系统适应性、力学性能、管材的物理和化学性能以及卫生性能提出要求。当公称直径≤25mm时,宜采用卡箍式或锥面卡套式。当公称直径≥32mm时,宜采用锥面卡套式或卡压式。
4 施工要点
  1)埋地管道沟底应平整,不得有突出的尖硬物。原土粒径宜≯12mm,必要时可铺100mm厚的砂垫层。管道周围的回填土应分层夯实,每层厚度应为0.2~0.3m,填至管顶以上500mm处,经夯实后方可回填原土,室内埋地管道的埋深不官小于300mm。

表7.2.8-3  静液压试验条件
表7.2.8-3  静液压试验条件
表7.2.8-4  热循环试验条件
表7.2.8-4  热循环试验条件

注:循环次数为5000次,试样数量为1件。

表7.2.8-5  循环压力冲击试验条件
表7.2.8-5  循环压力冲击试验条件
表7.2.8-6  耐拉拔试验条件
表7.2.8-6  耐拉拔试验条件

  2)PE—X管的线膨胀系数在各类管材中是较高的,这也决定了PE—X管支承间距很小,存在着管道架空跨度小,支承件安装多的缺点。由于施工过程中交叉作业等复杂情况的影响,PE—X管容易被扎破,预留的管端部分被压扁等,造成了多次重修及返工。该种材料不能回收重复再利用。
  3)施工做法详见国家建筑标准设计图集0255405—4《交联聚乙烯(PE—X)给水管安装》。
5 经济分析:该种管材维修费用低,长期效益好,但不能回收,机械连接一次性投资较高。
6 相关标准、规范
《冷热水用交联聚乙烯(PE—X)管道系统》GB/T 18992.1~2—2003。
《建筑给水用交联聚乙烯(PE—X)管材》CJ/T 205—2000。
《建筑给水用交联聚乙烯(PE—X)管用管件技术条件》CJ/T138—2001。
《建筑给水聚乙烯类管道工程技术规程(附条文说明)》CJJ/T 98—2003。

表7.2.8-7  弯曲试验条件
表7.2.8-7  弯曲试验条件

注:仅当管材公称直径大于等于32mm时做此试验。试验温度为20℃,试样数量为3件,试验时间均为1h。

表7.2.8-8  真空试验参数
表7.2.8-8  真空试验参数

注:试验温度为23℃,试验时间为1h,试样数量为3个。

表7.2.8-9  管材规格(mm)
表7.2.8-9  管材规格(mm)

注:考虑到刚性与连接的要求,该厚度不按管系列计算。

表7.2.8-10  管材力学性能
表7.2.8-10  管材力学性能
表7.2.8-11  管材的物理和化学性能
表7.2.8-11  管材的物理和化学性能
表7.2.8-12  管件耐液压性能
表7.2.8-12  管件耐液压性能

注:此项可做165h替换试验。

表7.2.8-13  管系列S与公称压力PN的关系(C=1.25)
表7.2.8-13  管系列S与公称压力PN的关系(C=1.25)
表7.2.8-14  管系列S与公称压力PN的关系(C=1.5)
表7.2.8-14  管系列S与公称压力PN的关系(C=1.5)

7.2.9 冷热水用耐热聚乙烯(PE—RT)管材与管件
1 概述
  1)定义:冷热水用耐热聚乙烯(PE—RT)管是以乙烯一聿烯共聚物为主要原料,加入必须的抗氧化剂等添加剂共挤成型的用于输送饮用水的管材。
  2)分类:管材按结构分为带阻隔层的管材和不带阻隔层的管材,按尺寸分为S6.3、S5、S3.2、S2.5四个管系列(用于级别1、级别2)。管件按连接方式分为热熔承插连接管件、电熔连接管件和机械连接管件。热熔连接管件中,热熔对接管件规格为dn≥63,热熔承插管件规格为dn32~dn160,电熔承插管件规格为dh20~dn160,承插柔性连接管件规格为dh20~dn160。管件按管系列S分类与管材相
同,管件的壁厚应不小于相同管系列S的管材壁厚。
  3)产品特性及适用范围:该管材与交联聚乙烯管的特性接近,但工艺中不需交联,且可回收,适用于室内冷、热水管道,尤其是热水系统。
2 主要技术性能
  1)管道系统按使用条件级别和设计压力选择对应的S值,见表7.2.9-1。对明装有遮光要求时,管材应不透光。
  2)管材规格用管系列S、公称外径×公称壁厚表示。管材的公称外径、平均外径、圆度及与管系列S对应的壁厚(不包括阻隔层厚度)见表7.2.9-2。
  3)管材和管件物理力学性能应符合表7.2.9-3的规定。

表7.2.9-1  PE-RT管道系统管系列S值的选择
表7.2.9-1  PE-RT管道系统管系列S值的选择
表7.2.9-2  管材管系列和规格尺寸(mm)
表7.2.9-2  管材管系列和规格尺寸(mm)

  4)对于带气体阻隔层的管材,在40℃的温度下的透氧率应不超过0.10g/(m3·d)。

表7.2.9-3  管材和管件物理力学性能
表7.2.9-3  管材和管件物理力学性能

注:1 用管状试样或管件与管材相连接进行试验。管状试样按实际壁厚计算试验压力。管件与管材相连作为试样时,按相同管系列S的管材的公称壁厚计算试验压力。如试验中管材破裂则试验应重做。
       2 相同原料同一生产厂家生产的管材已做过本试验则管件可不做。
       3 95℃、165h条件下的静液压试验仅适用于管材。
  5)用于输送生活饮用水的管材和管件的卫生性能应符合GB/T17219—1998的规定。
  6)管材与机械连接管件连接后应通过系统静液压、耐拉拔、热循环、循环压力冲击、耐弯曲五种系统适应性试验,管材与熔接管件连接后应通过系统静液压、热循环两种系统适应性试验。静液压试验要求为在试验温度95℃、试验环应力3.50MPa条件下,持续时间1000h内,试验中管材、管件及连接处应无破裂、无渗漏,试件为3个。按表7.2.9-4规定的条件进行耐拉拔试验,对由管材与直通管件连接而成的组件施加恒定的轴向拉力,并保持一定时间,试验过程中管材与管件的连接处应不产生相对轴向移动。按表7.2.9-5的条件进行热循环试验,试验中管材、管件以及连接处应无破裂、无渗漏。耐弯曲试验要求为1h,20℃下承受1.5MPa的静液压,管材与管件的连接处应无渗漏。

表7.2.9-4  耐拉拔试验
表7.2.9-4  耐拉拔试验

3 选用要点:产品选用时应对管系列S值、不透光性、规格及尺寸、物理力学性能、系统适应性、透氧率及卫生性能提出要求。
4 施工做法:室内地坪以下管道埋设,应在回填土夯实后重新开挖进行。不得在回填土之前或未经夯实土层上埋设。管道连接方式均要求是同种牌号、材质的管材与管材、管材与管件连接。从PE—RT的物理性能来看,其线胀系数在各类管材中是较高的,故PE—RT管支承间距很小,存在着管道架空跨度小,支承件安装多的缺点。由于施工过程中交叉作业等复杂情况,PE—RT管容易被扎破,预留的管端部分被压扁,造成多次返修及返工现象较多。

表7.2.9-5  热循环试验(循环周期为5000次,试样数量为1件)
表7.2.9-5  热循环试验(循环周期为5000次,试样数量为1件) 

注:一个循环周期的时间为30min,包括15min最高试验温度和15min最低试验温度。最高试验温度为95℃,最低试验温度为20℃。
5 经济分析:该种管材维修费用低,长期效益好,可回收。
6 相关标准、规范
《冷热水用耐热聚乙烯(PE—RT)管道系统》CJ/T 175—2002。
《建筑给水聚乙烯类管道工程技术规程》CJJ/T 98—2003。

7.2.10 铝塑复合压力管材与管件
1 概述
  1)定义:铝塑复合压力管材是用搭接焊或对接焊铝管作为嵌入增强金属层,通过共挤热熔粘合剂与内外层聚乙烯塑料复合,达到需要的性能且塑料层厚度至少是管壁厚60%的输送流体承压管材。
  2)分类
    ①管材
      a 搭接焊铝塑复合管按输送流体分类见表7.2.10-1。外径规格(mm)为12、16、20、25、32、40、50、63、75。

表7.2.10-1  搭接焊铝塑管品种分类
表7.2.10-1  搭接焊铝塑管品种分类

      b 对接焊铝塑复合管按输送流体分类见表7.2.10-2。外径规格(mm)为16、20、25(26)、31、40、50。接口方式有卡压式、内层熔接式和外层熔接式。按复合组分材料分类如下:
聚乙烯/铝合金/交联聚乙烯(XPAP1)——一型铝塑管。交联聚乙烯/铝合金/交联聚乙烯(XPAP2)——二型铝塑管。聚乙烯/铝/聚乙烯(PAP3)——三型铝塑管。

表7.2.10-2  对接焊铝塑管品种分类
 表7.2.10-2  对接焊铝塑管品种分类

    ②管件分为卡压式管件和熔接式管件两种形式。
  3)特点:管材有良好的耐腐蚀性能,抗老化能力好,经久耐用,寿命可达50年。其化学性能稳定,无毒无味,输送饮用水安全性评价为合格。该管材水力性能好,内壁光滑,不易结垢,不滋生微生物。其机械性能、阻氧渗透性较高,保温性、抗冻性、耐高温性均较PVC—U管材好。铝塑管管材抗振动、耐冲击,能有效缓冲管路中的水锤作用,减少管内水流噪声。这种管材安装容易,可以弯曲而不反弹,弯曲操作简单,管线连接方便。铝塑管重量轻(仅为同规格镀锌管的1/15~1/17),易于搬运。如使用专用铜质管配件,可与现行其它管材、管配件等相配接。
  4)适用范围:系统工作压力不大于0.6MPa、温度不大于75℃的室内冷、热水管道系统。
2 主要技术参数
1)材料
①生产搭接焊铝塑复合管所用材料为中密度聚乙烯树脂(MDPE)或高密度聚乙烯树脂(HDPE),其性能应符合表7.2.10-3要求。用于输送高于60℃的冷热水的铝塑管,应采用中、高密度交联聚乙烯料或中密度聚乙烯(乙烯与辛烯的共聚物)。
②生产对接焊铝塑复合管材所用材料为中密度聚乙烯树脂(MDPE)或高密度聚乙烯树脂(HDPE),其性能应符合表7.2.10-4要求。
③主要零件材料见表7.2.10-5。除采用表中推荐的材料外,在保证产品性能的条件下,允许用其它材料代替,订货时由供需双方协定。

表7.2.10-3  搭接焊铝塑管用聚乙烯树脂基本性能要求
表7.2.10-3  搭接焊铝塑管用聚乙烯树脂基本性能要求

  2)冷水用铝塑管颜色为黑色、蓝色或白色。热水用铝塑管颜色为橙红色。室外用管材外层应采用黑色,但管材上应标有表示用途颜色的色标。
  3)结构尺寸
    ①搭接焊铝塑复合管内外塑料层厚度及铝管层壁厚应符合表7.2.10-6要求。在铝管搭接焊缝处的塑料外层厚度至少为表7.2.10-6所示厚度的二分之一。
    ②对接焊铝塑复合管公称外径、圆度、内外塑料层厚度及铝管层壁厚应符合表7.2.10-7要求。
4)搭接焊铝塑复合管管环径向最大拉力应不小于表7.2.10-8规定值。对接焊铝塑复合管管环径向最大拉力应不小于表7.2.10-9规定值。

表7.2.10-4  对接焊铝塑管用聚乙烯树脂基本性能要求
表7.2.10-4  对接焊铝塑管用聚乙烯树脂基本性能要求

表7.2.10-5  管件零件材料
表7.2.10-5  管件零件材料

注:1 适用冷水、热水、空气。
       2 适用冷水、空气。
       3 适用冷水、热水、空气。
  5)管环是小平均剥离力空应符合表7.2.10-10要求,且任意一件试样的最小剥离力应不小于表7.2.10-10规定值二分之一。
  6)扩径试验中,管环扩径后,其内层和外层与嵌入金属层之间不出现脱胶,内外层管壁不应出现损坏。
  7)对盘卷式铝塑管进行气密试验时,管壁应无泄漏。
  8)爆破试验
    ①搭接焊铝塑复合管按表7.2.10-8给出的值进行爆破试验时,管材不应发生破裂。
    ②对接焊铝塑复合管按表7.2.10-9给出的值进行爆破试验时,管材不应发生破裂。
  9)静液压强度
    ①搭接焊铝塑复合管进行静液压强度试验时应符合表7.2.10-11要求。
    ②对接焊铝塑复合管进行1h静液压强度试验时应符合表7.2.10-12要求,进行1000h静液压强度试验时应符合表7.2.10-13要求。

表7.2.10-6  铝塑管结构尺寸要求(mm)
表7.2.10-6  铝塑管结构尺寸要求(mm)
表7.2.10-7  铝塑管结构尺寸要求(mm)
表7.2.10-7  铝塑管结构尺寸要求(mm)
表7.2.10-8  搭接焊铝塑管管环径向拉力及爆破压力
表7.2.10-8  搭接焊铝塑管管环径向拉力及爆破压力

  10)交联铝塑管交联层塑料进行交联度测定时,出厂时其交联度对于硅烷交联应不小于65%;对于辐射交联应不小于60%。

表7.2.10-9  对接焊铝塑管管环径向拉力及爆破强度
表7.2.10-9  对接焊铝塑管管环径向拉力及爆破强度
表7.2.10-10  管环最小平均剥离力
 表7.2.10-10  管环最小平均剥离力

表7.2.10-11  搭接焊铝塑管静液压强度试验
表7.2.10-11  搭接焊铝塑管静液压强度试验
表7.2.10-12  对接焊铝塑管1h静液压强度试验
表7.2.10-12  对接焊铝塑管1h静液压强度试验

  11)饮水用铝塑管应符合GB/T17219—1998的规定。其它饮用流体用铝塑管还应符合相关卫生性能要求。
  12)冷热水用铝塑管应将管材与管件连接成管道系统进行冷热水循环、循环压力冲击、真空、拉拔四项系统适应性试验。按表7.2.10-14规定条件进行冷热水循环试验,试验中管材、管件及连接处应无破裂、泄漏。按表7.2.10—15规定条件进行循环压力冲击试验,试验中管材、管件及连接处应无破裂、泄漏。按表7.2.10-16规定条件进行真空试验。按表7.2.10-17规定条件进行短期拉拔试验和持久拉拔试验,管材与管件连接处应无任何泄漏、相对轴向移动。

表7.2.10-13  铝塑管1000h静液压强度试验
表7.2.10-13  铝塑管1000h静液压强度试验
表7.2.10-14  冷热水循环试验条件
表7.2.10-14  冷热水循环试验条件

注:最高试验温度不超过90℃,每次循环冷热各(15±1)min。

表7.2.10-15  循环压力冲击试验条件
表7.2.10-15  循环压力冲击试验条件
表7.2.10-16  真空试验条件
表7.2.10-16  真空试验条件
表7.2.10-17  耐拉拔性能
表7.2.10-17  耐拉拔性能   

  13)管件性能
    ①管道系统对管件的附加要求应按GB/T18997.1—2003中附录C的要求。
    ②气密性能试验压力为1.0MPa±0.1MPa,保持30s,管件本体无渗漏。
    ③循环压力冲击性能应按GB/T 18997.1—2003中6.12.2的要求。
    ④真空性能试验按GB/T18997.1—2003中6.12.3的要求。
    ⑤短期拉拔性能按GB/T 18997.1—2003中
6.12.4.1的要求。持久拉拔性能按GB/T 18997. 1—2003中6.12.4.1的要求。
3 选用要点:产品选用时,应对材料、结构尺寸、接口方式、复合强度、爆破试验、静液压强度、交联度、卫生性能及系统适应性提出要求。铝塑复合管有多种结构形式,而每种结构形式只有一种壁厚。应根据系统工作压力和输送的水温,并考虑工程安全余量来选择符合国家现行有关产品标准的管材结构形式及管件。
4 施工要点:室内地坪以下管道埋设,在回填土夯实后重新开挖进行。不得在回填土前或未经夯实的土层上埋设。管端切断处,必须用整圆器整圆,并用倒角器倒内角。卡压式采用专用压力钳(手动或电动)进行施工。埋地(埋设)管道系统的埋设部位不允许有接头。埋设部位应做好标记,以免钉钉子、钻孔,破坏管道系统。管道埋地敷设且管沟底部为岩石时,应做100mm厚砂垫层,底部为松散填土或淤泥时,应超挖换土,但不宜做刚性条形基础。管道应远离热源,立管距灶台边缘应≥400mm,距燃气热水器边缘应≥200mm。不满足时应采取隔热措施。具体施工做法详见国家建筑标准设计图集02SS405—3《铝塑复合给水管安装》。
5 经济分析:与PP—R管相比较,价格要便宜30%。
6 相关标准、规范
《铝塑复合压力管》GB/T18997.1~2—2003。
《铝塑复合管用卡压式管件》CJ/T190—2004。
《建筑给水铝塑复合管管道工程技术规程》CECS 105:2000。

7.2.11 玻璃纤维增强塑料夹砂管材与管件
1 概述
  1)定义:玻璃纤维增强塑料夹砂管材是以玻璃纤维及其制品为增强材料,以不饱和聚酯树脂等为基体材料,以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料,采用定长缠绕工艺、离心浇铸工艺、连续缠绕工艺方法制成的管道。
  2)分类:按工艺方法分为定长缠绕工艺、离心浇铸工艺和连续缠绕工艺。按压力等级PN分为PN0.1、0.25、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、2.0、2.5。按刚度等级SN分为SN 1250、SN 2500、SN 5000和SN 10000。
  3)适用范围:长期使用温度≯40℃,最高≯50℃的室外冷水管道系统。
2 材料:原材料中包括的增强材料、树脂及颗粒材料应符合GB/T 21238—2007的规定。
3 主要技术参数
  1)管材尺寸
    ①外径系列公称直径DN200~DN4000,内径系列公称直径DN100~DN4000。
    ②管的有效长度为3m、4m、5m、6m、9m、10m、12m。如果有特殊需求,订货时由供需双方商定。管的长度偏差为有效长度的±5%。
    ③任一截面的管壁平均厚度应不小于规定的设计厚度,其中最小管壁厚度不小于设计厚度的90%。
    ④管壁通常由内衬层、结构层和外表层组成。内衬层的厚度应不小于1.2mm。
    ⑤管端面垂直度应符合表7.2.11-1的规定。

表7.2.11-1  管端面垂直度要求(mm)
表7.2.11-1  管端面垂直度要求(mm)

  2)管材外表面的巴氏硬度应不小于40,管壁中树脂的不可溶分含量应不小于90%,直管段管壁中玻璃纤维、树脂和颗粒材料的含量由管材设计确定,并应在相关技术文件中明确给出。
  3)长期静水压设计压力基准HDP
长期静水压设计压力基准HDP应满足下列要求:

式中:HDP——长期静水压设计压力基准(MPa);
             PN——压力等级(MPa);
          
    C3——系数见表7.2.11-2。

表7.2.11-2  系数C3
表7.2.11-2  系数C3

  4)接头(管件)材料:同管材,采用模制方法或接缝方法制造。
  5)接头分为柔性接头和刚性接头两种类型,这两类接头又按能否承受端部荷载分为能承受端部荷载和不能承受端部荷载两种类型。
    ①柔性接头是指在相连接的部件之间允许发生位移的接头。这类接头的形式包括承插型接头(包括套筒式双插口型式)和锁件承插型接头(包括套筒式双插口型式)。
    ②承受端部荷载的柔性接头形式包括带高弹性密封材料的承插型接头(包括套筒式双插口型式)、带高弹性密封材料的锁件承插型接头(包括套筒式双插门型式)和机械加压型接头,例如,包括采用有别于玻璃纤维增强塑料在内的材料制成的螺栓联结器。
    ③刚性接头是指在相连接的部件之间不允许发生位移的接头。这类接头形式包括法兰型接头和粘接固定接头。
    ④承受端部荷载的刚性接头形式包括安装盲板等的法兰接头和粘接固定接头。
  6)管件的力学特征:当管件应用于管道系统时,必须按照相关的设计规范进行设计和制造,使得它的力学性能等于或者优于具有相同压力和刚度等级的玻璃钢直管。尤其对于端部承受载荷的管件,不仅要求其管件的环向强度等于或者优于具有相同压力和刚度等级的玻璃钢夹砂直管,而且其轴向强度有更高的要求。例如:对于带盲板的管件等,其轴向强度应不小于玻璃钢夹砂直管环向强度的二分之一;对于承受不均匀沉降引起的弯曲荷载的管件,其轴向强度应满足结构设计要求。接缝管件的粘接部分材料的环向与轴向拉伸强度均不得小于80MPa可通过检验与管件同炉的板材的力学性能来代替管件的力学性能检验。管件的制造者应将管件的设计和制造程序整理成文件的形式。
  7)管件安装的密封性:当采购方单独或与制造商经协商共同提出进行特定的现场安装测试时,管件和其接头必须能够承受测试而不会出现渗漏情况。
  8)柔性接头允许偏转角应满足表7.2.11-3的要求,且测试项目和性能要求见表7.2.11-4。

表7.2.11-3  接头允许偏转角
表7.2.11-3  接头允许偏转角

表7.2.11-4  柔性接头测试项目和性能要求
表7.2.11-4  柔性接头测试项目和性能要求

注:1 公称直径DN以mm为单位,拉伸载荷以N为单位。
       2 在试样安装时,接头处应设鞍形支座,圆心角宜取120°。若管的有效长度较大时,可在管的中间设置支座,但支座间距不得小于2m。
       3 正常安装时,管接口两侧的管轴线应一致(无偏转),插口端面应处在接口内的设计位置。
  9)刚性接头的测试项目和性能要求见表7.2.11-5。
10)法兰接头的测试项目和性能要求见表7.2.11-6。

表7.2.11-5  刚性接头的测试项目和性能要求
表7.2.11-5  刚性接头的测试项目和性能要求

注:对于承受端部荷载的接头,上面的测试是在接头加端部荷载的条件下进行的。对于非承受端部荷载的接头,在测试时不加端部荷载,并且压力传到测试配件的其他部分。

表7.2.11-6  法兰接头的测试项目和性能要求
表7.2.11-6  法兰接头的测试项目和性能要求

注:1 对于承受端部正荷载的接头,在测试时将荷载直接作用于接头端邢。对于非承受端部荷载的接头,在测试时不承受端部荷载。
       2 对于用于与金属法兰连接的接头,在测试时应与金属法兰连接。对于用于与玻璃钢法兰连接的接头,在测试时应与玻璃钢法兰连接。
  11)用于饮用水系统的管材、管件卫生性能应符合标准GB/T17219—1998的规定。
3 选用要点:产品选用时,应对生产工艺、压力等级、刚度等级、规格尺寸、HDP、接头类型及卫生性能提出要求。
4 施工要点:室外地坪以下管道埋设,应在回填土夯实后重新开挖进行。不得在回填土之前或未经夯实的土层上埋设。该类管材是可燃的复合材料,严禁被放置在热源附近的地方。安装过程中应避免电焊及切割的火星引起燃烧。
5 经济分析:综合比较给水玻璃纤维增强塑料夹砂管承压、耐腐等性能以及管材造价、开挖施工、维护等各种费用,选用DN500以上的管材,其优势突出。
6 相关标准、规范
《玻璃纤维增强塑料夹砂管》GB/T 21238—2007。
《埋地给水排水玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管管道工程施工及验收规程》CECS 129:2001。


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