黄静
广西壮族自治区产品质量检验研究院 广西 南宁 530007
摘要：随着材料技术的飞跃进步及人民生活水平、环保意识的普遍提高，人们对给排水管道也提出了更高的要求。新型塑料管材也因其经久耐用、对人体无害、卫生节能和施工简便等特性，正在不断替代金属或传统管道材料，在建筑给排水中得到广泛应用。本文主要对新型塑料管材的种类、性能及其在给排水工程中的应用进行了详细分析。
关键词：新型塑料管材；性能；给排水工程
一、常见新型塑料管材的种类、性能及其应用
（一）硬质聚氯乙烯管（UPVC）
UPVC塑料管又称作硬聚氯乙烯空壁螺旋管，UPVC管材有实壁管、芯层发泡管、螺旋消声管、径向加筋管以及双壁波纹管等。该种管材具有耐腐蚀、耐老化、不结垢和水流阻力小的优点，管材使用年限长达20年，而其质量轻的优点又可以降低施工难度，缩短施工工期，降低施工成本，因此，UPVC管材在建筑给排水中得到了大量的应用。
1、UPVC排水管道
UPVC芯层发泡管：其在结构上分3层，内外两层采用普通UPVC，中间是密度为700kg/m3-900kg/m3的低发泡层，芯层发泡管采用3层共挤出工艺生产，中间夹层的低发泡层，不仅改善了管材的绝热和隔音性能，而且节约了UPVC用量，从而降低了生产成本。芯层发泡管目前广泛地用于建筑室内排水管道。
UPVC螺旋消声管：其构造特点是在管内壁有6条起导流作用的螺旋肋，螺旋肋能够强化水流的旋流，改善室内排水管中的水流条件，从而达到稳定压力，提高过流能力，降低管道流水噪声的目的。螺旋消声管主要用于室内排水立管。
UPVC径向加筋管：其构造特点是管外壁上带有径向加强筋，加强筋的作用是提高管材环向刚度和承受外压荷载的能力，从而可以减小管壁厚度，节省UPVC材料。此管主要用于市政排水管道。
UPVC双壁波纹管：由内外两层组成，外层为波纹状，内层光滑。这种管材的最大优点是节省原材料，一般可节省40%左右。此管材主要用于室外埋地排水管道。
2、UPVC给水管道
UPVC管道在给水系统中的应用虽不及排水系统，但随着化学工业技术的发展及无毒级UPVC管道的生产，UPVC管道在给水系统中的应用也日益广泛。UPVC给水管道的规格为16mm-170mm，既可用于城市供水管道，也可用于建筑室内给水管道，但不适用于热水输送，使用效果不理想。近年来随着聚丙烯、聚丁烯、交联聚乙烯、PAP的兴起，UPVC将淡出建筑给水工程领域。
（二）铝塑复合管（PAP）
铝塑复合管即PAP管，该管材是通过高温高压共挤复合而成的5层复合管材，其中中层一般为纵焊铝管，内外层为PE塑料，铝管与内外层PE之间用高度粘合剂填充。中间铝合金层是管道的骨架，可以防止气体渗漏，起到加强作用。铝层和PE层之间的高度粘合剂还可以避免两者的分离脱落。PAP管具有坚硬可弯曲的优势，弯曲半径在管径的5倍左右，管道中间因有铝层加固，具有耐高温和耐低温的优点。此外，此种管材还具有耐腐蚀、节能、改善居住环境，提高建筑功能与质量，降低建筑自重和方便施工等有点等优点，管材使用寿命可达50年以上。 PAP管主要用于室内冷热水供应。目前国产PAP物理力学性能均已达到国外先进水平，但产品外观、尺寸精度仍无法赶上国外产品，仍需进行进一步的研究。
（三）玻璃钢夹砂管（RPM）
玻璃纤维增强塑料夹砂管是以玻璃纤维及其制品为增强材料，以不饱和聚酯树脂、环氧树脂为集体材料，以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒为填料作为主要原料，按照缠绕或离心浇注工艺制造成管道，通常简称为玻璃钢夹砂管（RPM）。其管壁由外表面树脂保护层、内增强层、中间结构层和内衬层组成。玻璃钢夹砂管是一种柔性的非金属复合材料管道，因其独特的强耐腐蚀性以及内表面光滑，强度高、重量轻、输送能耗低，使用寿命长、运输安装方便、维护成本低及综合造价低等诸多优点，可用于压力或重力水输送系统，尤其适用于做大口径城市给水排水管道。实践证明，玻璃钢夹砂管在长距离输送给水、污水的工程中具有较突出的优点，是值得推广使用的管材。
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（四）聚乙烯管（PE）
聚乙烯管在燃气管道工程中使用多年，有成功的理论与实践经验。近几年，在给水工程中亦有大量应用。聚乙烯管按其密度不同分为低密度聚乙烯管、中密度聚乙烯管和高密度聚乙烯管。低密度聚乙烯管的柔性、伸长率、耐冲击性能较好，主要用于农村给水工程和农用排灌管道。高、中密度聚乙烯管主要用于建筑物室内外给水系统，但中密度聚乙烯管在我国应用较少。我国目前还没有聚乙烯给水管设计、施工及验收标准，因而影响聚乙烯给水管的推广应用。
（五）交联聚乙烯管（PE-X）
交联聚乙烯管因其优良的耐温性能，使用为-70℃～110℃；优良的隔热性能；较长的使用寿命，可安全使用50年以上；优良的水力特性；良好的恢复形状记忆性能；抗化学耐腐蚀、抗振动、耐冲击等特点，广泛应用于建筑室内冷、热水的供应。我国生产的交联聚乙烯管道，多位小口径管道，管径大多在10mm-32mm之间，少量达到63mm。近几年随着建筑标准的提高，交联聚乙烯管的市场需求越来越大。
（六）改性聚丙烯管（PP-R）
PP-R管具有无毒、卫生的优势，管材原料分子只有氢和碳元素，材料没有有害物质，加之其具有良好的抗冲击性能、耐温性能和抗蠕变性能及保温节能的优点，可以用于冷热水供应。该管材的耐高温度达到95度以上，具有良好焊接性能，可以使用电熔和热熔方式进行连接。PP-R管在给排水管道工程中还没有得到广泛的应用，仅限于建筑室内冷、热水管道。目前国内能生产标称外径为20mm～63mm6个规格的PP-R管，年产量为800t。
二、给排水工程中存在的质量问题
（一）产品质量不稳定
塑料管材在我国推广应用已有十几年的历史，各类塑料管材生产企业已达数百家，但有相当一部分企业的产品质量不稳定。主要问题有外观粗糙；管壁厚度不够，强度不达标；配合尺寸的稳定性较差。也有个别厂家为降低成本，在生产过程中大量增加碳酸钙的含量，造成管材强度低，脆性大，严重影响了其使用性能。由于产品质量不稳定，从而严重影响了新型塑料管的推广应用。
（二）标准规范不配套
目前我国塑料管产品标准，设计、施工、验收规范，标准图及概预算定额等严重不配套，从而阻碍了塑料的推广使用。
三、塑料管材的发展前景
最近几年以来，随着市政工程、房地产行业、水利水电工程、农村水改项目以及工业等行业市场需求的进一步扩张，我国市政给排水塑料管材高速发展态势一路攀高。塑料管与传统的球磨铸铁管、水泥砼管、各类钢管等管道相比，具有环保节能、安装便捷、轻质高强、耐腐蚀、内壁光滑、施工和维修相对更简便、使用寿命更长等诸多优点，目前广泛应用于各类市政民用建筑给排水、乡镇给排水、城市燃气管道铺设、电力和光缆护套管铺设、工业流体输送管道、农村灌溉饮用等建筑业、市政、工业和农业领域。截止到2016年，在全国新建、改建、扩建工程中，各个城市建设领域已经大量使用塑料管。预计在2017年，中国的塑料管材市场份额将达到有一个新高点。目前中国的城市水平仅40%左右，而发达国家平均超过70%。统计2011年到2015年塑料管道生产量为5990万吨，呈持续增长状态。
综上所述，随着人们的环保意识、健康意识的普及，新型环保给排水用管材如雨后春笋般层出不穷， 其品种之多难以枚举。伴随着科学技术的快速发展，塑料管在给排水管道工程中的应用逐渐广泛化。这就需要相关部门对塑料管的复合和改性进行深入探究，大口径塑料供水管、排水管和配套专用关键的研制开发设计、施工标准规范的编制等工作依旧需要积极改善。国家的相关政策、工程技术人员和工人的素质也影响塑料管在给排水管道工程中的应用。各部门及相关人员应积极努力，相互配合，促进塑料管在给排水管道工程中的推广应用。
参考文献
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论文作者:黄静
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/10/18
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