我国给水用PVC-U管材管件应用及有关技术问题的体会

时间:2009-07-31 12:26来源:全球塑管供应专家 作者:admin 点击:
一.概况: 化学建材是继钢材、木材、水泥之后,当代新兴的第四大类新型建筑材料,它在城乡建设中用途十分广泛。大力开发和推广应用化学建材具有显著的经济效益和社会效益。塑料管材管件是化学建材的主要品种,而PVC-U管材管件则是塑料管的主导产品。给水用PV

一.概况:

  化学建材是继钢材、木材、水泥之后,当代新兴的第四大类新型建筑材料,它在城乡建设中用途十分广泛。大力开发和推广应用化学建材具有显著的经济效益和社会效益。塑料管材管件是化学建材的主要品种,而PVC-U管材管件则是塑料管的主导产品。给水用PVC-U管材管件在国家指导下正规的开发始于国家“七五”期间。由于它具有重量轻、不生锈、不结垢、制造能耗低(以长度计算,仅为金属管的18.7%),内壁光滑,水力条件优越(在同等水力条件下,供水能耗下降44%),水质卫生,没有管道二次污染,安装劳动强度低,节约施工综合费用等独特优点,已越来越被人们所认识。可以说,它在一定的管径范围内,在技术上及经济上是可行的。这一项目立项于1983年,1985年列入国家“七五”科研攻关项目。经过十几年的技术开发和应用实践,这一新型材料已在全国城镇供水管道中应用达3000多公里,在联合国和世行贷款的我国农村改水工程中累计应用已不少于10万吨,取的了初步的开发应用成效。国家有关部门也于88年及90年颁布了产品国家标准和应用技术标准。 国家一直十分重视这一新型材料的开发和应用。于七十年末期就由建设、建材、化工、轻工等部门联合组成了国家化学建材专业组,随着项目由技术开发逐步转入应用开发,这一专业组的组长也由化工部担任转由建设部担任,并于94年改名为化建协调组。建设部等五部于1997年6月23日联合发出建科[1997]154号文件,印发了《国家化学建材推广应用“九五”计划和2010年发展规划纲要》等化学建材文件的通知,对推广应用“九五”计划和2010年发展要求,加速推广应用、限制淘汰落后产品等作了明确的规定,上海市等有关省市也相应作出了本地区具体实施规定的通知。应该说,国家与各级政府部门推动化学建材这一技术政策的贯彻力度正在不断加大,有关政策也正在相应出台并实施,各类相关人员对给水用PVC-U管材管件的认识已从陌生、粗浅而逐步进入了解和较深化的阶段,生产企业的质量和品种也正日趋稳定、提高和完善。应用技术在大量实践的基础上总结了正反两方面的经验与教训已经形成了一些具有共性的关键技术措施而切实可行了。目前,可以说推广应用的外部条件和技术基础已逐步形成,前景十分良好。应用单位迅速介入这一推广应用工作也不存在太大风险,而且还有利于完成国家“九五”推广任务并早日掌握主动权,逐步实现本企业的供水现代化。因此,根据本企业的基本情况、特点和需要,寻找适当的应用范围和突破口的时机已经成熟了。

二.产品开发和工程应用有关技术问题的阶段性回顾:

  开发和应用的12年来,我国城市供水行业在PVC-U给水管的应用技术方面大致经历了以下几个阶段:
  第一阶段:
  87-89年,国内厂家通过引进国外先进技术和设备,具备了PVC-U扩口型(R-R)压力管材的生产能力,产品标准达到了国家标准和德国工业标准的要求,但相应配套的PVC-U管件尚未投产,工程只能使用原有的铸铁管件,与塑料管材的连接采用传统的石棉水泥“打口”的方式,管材与管材的连接采用管材端头的R-R扩口胶圈密封连接,这一方式首先在青岛、天津、南通等自来水公司应用试验,但因PVC-U管材表面光滑,与填料的咬合力不够,接口的安全性不够,但只要注意“打口”质量并在有经验的管工操作下,接口在0.6Mpa时通过试压,但在长期工作一段时间后,接口出现有漏水的地方。其缺点为:1.材质不一致,选用铸铁配件不科学,特别是金属止水栓,不能用于塑料管上,致使无法连接用户支管。2.热胀冷缩及沉降、震动时损坏“打口”填料。3.无形中提高了“打口”的操作难度,缺乏普遍的可操作性,接口形式不科学。但这一阶段试验证明,PVC-U(R-R)扩口型管材在给水工程中是可行的,迫切需要加快PVC-U管件的开发,以满足工程的要求。
  第二阶段:
  厂家加快了PVC-U管件的开发,90年左右就备齐≤φ200的常用规格的TS接口(胶接)形式的PVC-U管件,从90-91年就逐步在上海,广州,成都,武汉等自来水公司开展了试点工程,但由于管材与管件的胶粘接口出现漏水并且缺乏配水管到表池间支管部分的特殊连接专件-塑料止水栓,工程试点没有取得满意的效果。但这一阶段的试验使大家发现了按照国家标准规定的视水压和水温两个因素选用管材公称压力等级为0.63Mpa作为城市供水的管道压力等级是不够全面的,萌发了在目前城市供水压力的情况下选用1.0Mpa压力等级管材的基本想法。
  TS接口(胶接)连接形式在国外标准和我国标准中均属可采用的连接形式之一。它属于本体粘接,胶粘剂随着溶剂的挥发而遂步固化达到粘接的目的。粘接的质量由以下几个因素决定:
  1.被粘物的贴紧力和间隙。在管材管件上就体现在配合精度和胶粘承口有效长度。其间隙在0.1m/m时是最佳的,超过0.3m/m其粘接效果(搭接剪切长度)就急剧下降。
  2.被粘物表面必须清理干净。去油、去污、去水、去泥、去砂,且去掉管材管件表面成型时析出的润滑剂。
  3.最大限度的去掉胶粘层中的空气,因此刷胶方向必须与轴向一致,且有里向外刷过端头,以保证有效粘接面积。
  4.粘接完成后必须要在空气中养护24个小时左右,冬季施工时须长达48小时,(固化速度随环境温度变化而变化),在养护期间不能沾水或泡在水里。
  5.合理的设置伸缩节,补偿热胀冷缩。
  对照以上要素,目前我国管材管件的标准公差范围,不园度、管件承口的工艺锥度以及工程的施工现场管理,施工环境,施工细致程度,特别是南方多雨且地下水位较高的情况下,确实很难做到,此乃粘接连接总是出问题的基本原因。
  第三阶段:
  由于TS接口的诸多弊病,很大程度上阻碍了PVC-U管道的推广应用,应此,柔性接口管件的开发被提到议事日程上来了。 众所周知,由于管道工程中管件用量少、品种多,而且PVC-U管件的R-R接口成型技术难度高,设备模具投资很大而且不容易形成规模产量,因此各生产企业受到技术和资金的制约,无一家开发生产柔性接口的PVC-U管件。鉴于以上情况,生产厂家就生产了钢制喷塑的柔性接口管件,解决了≥φ100口径的柔性接口(R-R)问题。但此类管件的缺点是:
  ⒈价格太贵;
  ⒉由于不可避免的碰撞,损坏喷塑涂层,使钢板暴露,防腐性很差;
  3.两种不同材质,且≤φ200管系中管件较多,使用起来总是特别别扭。但对于配水管到表池间的小口径给水管及其配套专件仍然没有一个很好的切实可行的解决办法。

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