(太原正越工程設計有限公司, 山西 太原 030001)
近些年來,給排水管道的種類越來越高,材質也不同。傳統的鍍鋅鋼管和普通排水常用管材主要有塑料管、金屬管和復合管三種。下文對這三種給排水管材進行分析。
與傳統金屬管材相比,塑料管材自重輕、耐腐蝕、耐壓強度高、衛生安全、水流阻力小、節約能源、壽命長、安裝方便等優點并且形成了勢不可擋的發展趨勢,市場需求量供不應求進一步拉動管材業的快速增長。隨著建筑行業的快速發展為管材提供寬闊的市場,舊管道應用而言我國 70%的雨水排水管道采用塑料材質,80%的給水、熱水供應、供暖管道均采用塑料材質。我國塑料管年需求量高達50億米。到2015年將達600萬噸,屆時我國將成為世界上塑料管產量大國。
硬聚氯乙烯管道是各種塑料管道中消費最大的品種,也是國內外都在潛心研究、大力發展的新型化學建材。其直徑通常為40---100mm,內壁光滑、阻力小、不結垢、無毒、無污染、耐腐蝕、使用溫度不大于40攝氏度,故為冷水管。抗老化性能好、不易燃、可采用橡膠圈柔性接口安裝主要應用于給排水管道(非飲用水)、排水管道、雨水管道。采用這種管材,對我國鋼材緊缺、能源不足的局面起到緩解作用。
高溫機械強度高,適用于受壓場合。使用溫度高達90攝氏度左右,壽命可達50年。安裝方便,連接方法為溶劑粘接、螺紋連接、法蘭連接和焊條連接。阻燃、防火、導熱性能低、管導熱損少。管道內壁光滑,抗細菌性能優于銅、鋼及其它塑料管道。熱膨脹系數低,產品尺寸全,安裝附件少,安裝費用抵。但注意的是使用的膠水有毒性。與PVC-U除了材質不同之外,還涉及外觀,PVC-C電纜管一般都為黃色,桔黃色,而PVC-C管道一般為白色。主要應用于冷熱水管、消防水管系統、工業管道系統。
是主鏈上無規則的分布著丙烯及其他共聚單體鏈段的共聚物。PP-R原料屬于聚烯烴,其分子中僅有碳、氫元素,衛生性能可靠。PP-R在原料生產,制品加工,使用過程均不會對人體及環境造成不利影響。無毒無害、不生銹、不腐蝕有高度的耐酸性和奶氯化物性。耐熱性能好,在工作壓力不超過 0.6MPA 時,其長期工作水溫為70攝氏度,短期使用水溫可達95攝氏度,軟化溫度為140攝氏度。使用壽命可達50年以上。耐腐蝕性好,不生銹,不腐蝕,不會滋生細菌,無電化學腐蝕。保溫性能好,膨脹力小。PP-R管的缺點是抗紫外線能力差,在陽光照射易老化;屬于可燃性材料,不得用于消防給系統。主要應用于飲用水管、冷熱水管。
PEX管無毒、衛生、透明。有折彎記憶性,不可熱熔連接,熱蠕動性較小,低溫抗脆性較差,原料較便宜。使用壽命可達50年以上。可輸送冷水、熱水、飲用水級其他液體。Y陽光照射可加速老化,縮短使用壽命,避光可使用塑料制品減緩衰老,使用壽命延長,這也是用于地熱采暖系統的分水器錢的地熱管需加避光護套的原因。同時,也可避免夏季供暖停止時,光線照射產生水藻、苔蘚造成管路堵塞。PEX管主要用于地板輻射采暖系統的管盤
為避免鍍鋅鋼管對水質的腐蝕因而開發了鋼塑復合管。鋼塑復合管是中間為一層焊接鋁合金,內外各一層乙烯,經膠合層粘結而成的五層管子。具有聚乙烯塑料管耐腐蝕性好和金屬管耐壓高的優點,鋁塑復合管按聚乙烯材料分為兩種:適用于熱水聯聚乙烯鋁塑復合管和適用于冷水密度聚乙烯鋁塑復合管。鋁塑復合管規格為Φ14 ~Φ 32 ,采用夾緊式銅配件連結,主要用于建筑水支管和熱水管價格較貴。鋼塑復合管產品有無毒、不腐蝕、不積垢、不滋生微生物;強度高、耐熱、耐壓性能好、不老化,脆化。
FRPP管材是采用帶有混煉段的FRPP管專用螺桿和FRPP管專用擠出模頭的單螺桿擠出機,經擠出成型工藝生產的管材;FRPP管件是采用與FRPP管材相同牌號的專用料,經注塑成型工藝生產。FRPP管除具有普通塑料管的無銹蝕性、不結垢、流阻小,加工能耗低等特殊性外,還具有使用壽命長,低溫抗沖擊性能好,耐高溫和良好的熱熔焊接性能。其技術性能特點如下:
①重量輕(僅為金屬管的1/8)施工強度低、搬運方便。
②采用熱熔連接。管材、管件同質熔化為同一整體,使用壽命長,安全可靠,永不滲漏。
③保溫節能:FRPP管導熱系數為0.21W(m.K),僅為鋼管導熱系數的1/200,用于熱水管道保溫節能效果明顯。
④耐熱性較好。FRPP管維卡軟化點131.5℃,最高工作溫度可達95℃。使用溫度在70℃左右,工作壓力在1MPa以下時可以使用50年。
⑤耐化學腐蝕性好,衛生性好。對于水中的大多離子和建筑物內的化學物質均不起化學作用,不會生銹,不腐蝕,不生細菌。
⑥管道阻力小、管材內壁光滑不會結垢,壓力損失小,水流速度快。
⑦綠色環保,外形美觀,色彩柔和,韌性好,耐沖擊,不影響環境井可重復再生使用。
鋁塑復合管是以焊接鋁管或鋁箔為中層,內外層均為聚乙烯材料(常溫使用),或內外層均為高密度交聯聚乙烯材料(冷熱水使用),通過專用機械加工方法復合成一體的材料。鋁塑復合管長期使用溫度為 80攝氏度,短時間最高溫度為 95攝氏度。安全無毒、耐腐蝕、不結垢、流量大、阻力小、壽命好、柔性好、彎曲后不反彈、安裝簡單。
鍍鋅鋼管由于含鉛量嚴重,極易銹蝕,在給排水系統中逐漸被塑料管和其他管材所替代,但鍍鋅鋼管具有剛度強,價格低,防火性能好,使用壽命長的優點,在消防給水系統中被普遍采用,尤其是在自動噴水滅火系統中,鍍鋅鋼管是首選管材。
銅管具有接口方式多樣、管材規格和配件齊全的特點,同時還能有效抑制水中的細菌,經久耐用,使用范圍相當廣泛,是金屬管材中最具優勢的,多應用與熱水管道。在經濟發達的國家,銅管已成為給排水系統的首選管材,例如在美國、英國、加拿大等國家,將近85%以上的建筑給排水系統使用的是銅管。
給水系統中使用鑄鐵管,具有耐久度良好、耐腐蝕性能高,造價低廉等優點,適合于地下鋪設,一般以承插方式連接,但鑄鐵管又具有質地脆、重量大的缺點。在給水管道的設計中要綜合考慮,酌情采用。
卡箍式鑄鐵排水管具有安裝、更換方便、噪音低、美觀大方等優點,各方面性能都要優于傳統的承插式鑄鐵排水管,但卡箍式鑄鐵管配件價格比較昂貴,在國內應用較少。
綜上所述,隨著人們對居住和工作環境要求越來越高,給排水系統在建筑設計和日常生活中起著非常重要的作用。所以在進行給排水設計的時候,一定要注重管材的選擇,從而就可以確保給排水工程的施工質量得到大大提高。
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