1998年以來,各地在貫徹落實《國家化學建材推廣應用“九五”計劃和2010年發展規劃綱要》及《關于加速推廣應用化學建材和限制、淘汰落后產品的規定》的工作中,結合本地區的實際情況,積極推廣各種塑料管及塑料復合管以替代影響居民飲用水質量的鍍鋅給水鋼管,取得了長足的進展。
許多文章也都從不同的角度對塑料管及塑料復合管作了介紹。筆者將從整個供水系統的角度,對目前已有的塑料管及塑料復合管作一分析。
1供水系統中管材的應用現狀為方便起見,我們將城鎮居民用水的供應體系簡化如所示。按此劃分,我們又將從水源地到水廠、水廠到管網的用管稱作輸水管,將管網及從管網到用戶建筑物的用管稱做配水管,將進入用戶建筑物的用管稱作給水管。
網輸就網H網間城鎮居民用水的供應體系目前在供水管網系統中采用的管材,主要有鑄鐵管、球墨鑄鐵管、鋼管、鍍鋅鋼管及鋼筋混凝土管等。塑料管的應用還不普遍,目前國家標準中只對硬聚氯乙烯管(PVC-U管)及高密度聚乙烯管(HDPE管)作了規定。一般說來,鋼管的力學性能良好,但在埋地敷設時還需進行外防腐處理,造價較高;鑄鐵管力學性能不如鋼管,但耐腐蝕較鋼管強,價格較便宜;球墨鑄鐵管的力學性能與鋼管大致相當,耐腐蝕性好于鋼管,但目前國內的產量還不夠大,價格也較貴;鋼筋混凝土管的力學性能較低,耐腐蝕性能很好,價格便宜,缺點是密度大,搬運時損壞率高,缺乏配套管件。以上幾種管,除了混凝土管外,均可對內部傳輸的水質造成污染,目前采取的預防措施是在其內部用水泥沙漿處理或襯塑處理,但這兩種方法對小U徑管不太適合。表1給出了目前常用管材的類型、所執行的標準、公稱直徑、工作壓力。
2給水系統中塑料管材的應用現狀目前在給水系統中可以采用的塑料管材及塑料復合管材主要有PVC-U管、HDPE管、交聯高密度聚乙烯管(HDPX管)、聚丙烯管(PP管)、聚丁烯管(PB管)、ABS管、金屬襯塑管、鋁塑復合管等。以下分別介紹這些管材的主要特點。
HDPE管材對PE管材的深人研究應歸功于對傳輸燃氣的需求。隨表1常用管材的類型、所執行的標準、公稱直徑、工作壓力管材類型標準編號公稱直徑/run預應筋混凝土管一階段三階段自混應凝力土鋼管筋鑄鐵管連續鑄造水壓試驗壓力LAAB2.0離心砂模水壓試驗壓力PG2.02.51.52,0球墨鑄鐵管連續鑄造離心砂模水壓試驗壓力3.0水壓拭驗壓力3.0鋼管縲旋焊接鋼管鍍鋅焊接鋼管焊接鋼管水壓試駿壓力2,5水壓試驗壓力:2.5,3.0水壓試驗壓力:2.5,3.0著技術的發展,10余年來PE性能獲得很大提高。在ISO12162及ISO的塑料給水管系統中,HDPE管以其優良的物理力學性能獲得廣泛的應用。PE管材無毒、耐腐蝕、柔韌性高、耐低溫性能好、施工安裝方便,可采用多種方法熔焊連接,整體密閉性極佳。近些年來在歐美一些工業發達國家,PE管開始超過PVC-U管占居首位,1997年歐洲各種塑料給水管材所占比例見表2;表21997年歐洲各種塑料給水管材所占比例%管材類型飲用水采暖/室內用管4427標準中,根據管材的最低允用強度(MRS)將PE材料五個等級。從PE32到PE100,材料的性能有很大提高,不僅是短期力學性能,更重要的是長期耐壓能力及抗裂紋快速擴張性能(RCP)都得到很大提高。研究表明,溫度越低,管徑及壁厚越大,工作壓力越篼,熱塑性塑料管的裂紋快速擴張的危險越大。與其它熱塑性塑料管材相比,PE管材具有最佳的長期耐壓能力及抗裂紋快速擴張性能。因此,在大口徑管材傳輸領域,PE管具有獨特的優勢。從國際標準看,PE管的可以使用的直徑范圍最寬。
4427標準,在20*下PE管具有50年預期使用壽命時的最大工作壓力為1.6MPa.同時規定,PE管可以在40*以下溫度范圍使用,如使用溫度升高,工作壓力應該用折減系數予以降低。折減系數的選用在ISO13761和ISO4427中有明確的規定。