聚丙烯給水管道施工技術(shù)

宋建良

目前,普通給排水管材在我國建筑工程中的應(yīng)用仍比較普遍,但是這些管材存在不耐腐蝕,易銹蝕、易結(jié)垢、易凍裂、保溫性能差、連接質(zhì)量難以保證等缺陷。20世紀(jì)90年代初在歐洲開發(fā)出一種新型綠色環(huán)保管材——無規(guī)共聚聚丙烯管材,它又被稱為三型聚丙烯,英文簡稱PP-R管,主要用于建筑冷熱水系統(tǒng)、飲用水系統(tǒng)和板式采暖系統(tǒng)等,該管材具有無毒、耐腐蝕、質(zhì)輕、抗凍、安裝簡易等特性,具有節(jié)能、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高建筑功能與質(zhì)量等優(yōu)越性,近幾年在建筑工程中應(yīng)用越來越廣泛,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1 材料介紹

PP-R無規(guī)共聚聚丙烯管是一種新型的塑料管材,適用于DN20 mm～DN110 mm的建筑給水管(冷熱水)及DN16 mm～DN110 mm的室內(nèi)供熱和地板輻射采暖管道。該管材除具有韌性好、耐沖擊、低噪聲等特點(diǎn)外,還具有以下特性:1)無毒、衛(wèi)生、可回收利用,屬綠色建材、PP-R原料屬聚烯烴高分子化合物,其分子是由碳、氫元素組成,無有害、有毒元素存在,衛(wèi)生性能可靠。2)耐熱保溫、屬節(jié)能產(chǎn)品,PP-R管的維卡耐熱溫度為131.3℃,最高使用溫度為95℃,使用壽命為50年,可滿足建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)定的熱水系統(tǒng)使用。該產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)為0.37 W/(m·℃),故具有良好的保溫性能,與金屬管相比,其用于熱水及采暖系統(tǒng)(包括地板低溫輻射采暖系統(tǒng)),可節(jié)約大量的保溫材料及能源。3)PP-R管道的安裝和連接的方式簡單、可靠,稱為一體化管道,PP-R管材、管件采用熱熔方式連接,且操作簡單、速度快、成本低,無須考慮在長期使用過程中連接處是否發(fā)生滲漏。4)耐腐蝕:PP-R管材和管件不會被一般化學(xué)物質(zhì)腐蝕,且有很好的耐腐蝕性能,且內(nèi)壁光滑,水流阻力小,不易結(jié)垢。5)防凍裂、彈性模量小:PP-R管材具有很好的彈性,可使其隨凍脹的介質(zhì)一起膨脹,從而吸收凍脹介質(zhì)的體積而不被凍裂,而且該管材彈性模量小,隨溫度變化產(chǎn)生的膨脹力較小,適合嵌墻或地坪內(nèi)暗裝敷設(shè)。6)質(zhì)量輕:在20℃的環(huán)境里,PP-R管的密度是鋼材的1/9,重量輕,可大大降低搬運(yùn)、安裝時的勞動強(qiáng)度。缺點(diǎn):PP-R管材的剛性性能比管道差,在存放、運(yùn)輸、施工時應(yīng)注意加強(qiáng)保護(hù),抗紫外線性能差,不宜在陽光下長久直接照射。

2 施工工藝

2.1 施工準(zhǔn)備

施工圖紙及其他技術(shù)文件齊全,現(xiàn)場土建條件滿足施工要求,對施工人員進(jìn)行PP-R管道安裝的技術(shù)培訓(xùn),施工機(jī)具齊全,施工前準(zhǔn)備好專用管子剪、管道切割機(jī)、熱熔機(jī)、電錘、棉紗布、角尺、筆等物品,安裝前應(yīng)復(fù)核冷、熱水管道的壓力等級和使用場所是否正確。

2.2 管材下料

1)根據(jù)技術(shù)交底中的配管圖決定管子的長度,然后選擇對應(yīng)規(guī)格的管材進(jìn)行加工。2)管材的長度量取后,用管子剪或管道切割機(jī)進(jìn)行切割,切割時必須使端面垂直于管軸線,必要時可用鋒利的鋼鋸鋸斷,但切割后管材斷面應(yīng)去除毛邊和毛刺。3)清理管材與管件,使兩者接觸面必須清潔、干燥、無油污。4)用卡尺和色筆在管端面測量并繪出熱熔曲線變化,此濃度應(yīng)等于接頭的套入深度。

2.3 管道連接與敷設(shè)

2.3.1 熱熔法連接

熱熔法連接是將管端與接頭分別插入加熱套和加熱頭,不要移動或旋轉(zhuǎn)管子,當(dāng)管子接頭完全插入加熱套和加熱頭后,加熱過程便開始,加熱后,慢慢將管子從加熱元件中移出,不要旋轉(zhuǎn)加熱部分,立即將管接頭與管子往一起壓,嚴(yán)格遵守保持時間和冷卻時間,熔接工序即完成。

2.3.2 絲扣連接

絲扣連接適合PP-R管道與金屬管道或管件的連接。采用帶金屬嵌件的PP-R管件作為過渡,該管件與PP-R管道采用熱熔連接,與金屬管道或是衛(wèi)生潔具五金配件采用絲扣連接。

2.3.3 法蘭連接

當(dāng)PP-R管道與金屬管道連接時可采用法蘭連接方式。

先把法蘭盤套在PP-R管道上,再把PP-R過渡頭與PP-R管道熱熔連接起來,校正兩邊對應(yīng)的連接件,使連接的兩片法蘭垂直于管道軸線,且兩片法蘭表面要互相平行,法蘭的襯墊應(yīng)采用橡膠墊或是石棉墊,法蘭連接部位應(yīng)設(shè)置支架。應(yīng)采用同一規(guī)格的螺栓,螺母應(yīng)采用鍍鋅件,緊固好的螺栓應(yīng)露出螺母外并齊平。

2.3.4 管道的敷設(shè)

1)管道暗敷。管道暗嵌墻敷時應(yīng)該在敷設(shè)前配合土建預(yù)留凹槽,尺寸無規(guī)定時,墻槽尺寸的深度為(DN+20)mm,寬度為(DN+40)mm,凹槽表面必須平整不得有尖銳凸出物,防止管道膨脹表面劃傷。管道試壓合格后,凹槽用M7.5級的水泥砂漿補(bǔ)密實(shí),表面抹灰應(yīng)大于30 mm,防止管道膨脹導(dǎo)致墻面開裂,管道應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙定位,防止裝修時將管子損壞。暗裝時露在外面的敞口一定要臨時封堵好防止堵塞。2)管道明裝。室內(nèi)管道明裝應(yīng)在土建粉飾完成以后進(jìn)行,安裝前應(yīng)配合土建正確預(yù)留孔洞或預(yù)埋套管。管道安裝時不得軸向扭曲,穿墻或樓板時不得強(qiáng)制校正,管道與其他金屬管道平行敷設(shè)時就應(yīng)有100 mm的保護(hù)距離并且在金屬管道的內(nèi)側(cè),這樣可以起到對管道的保護(hù)作用。

2.3.5 支吊架的安裝

管道安裝前必須按不同管徑和要求設(shè)置管卡或吊架,位置應(yīng)準(zhǔn)確,埋設(shè)要牢固,管卡與管道應(yīng)緊密接觸,不得損傷表面。當(dāng)明管敷設(shè)的支吊架做防膨脹的措施時應(yīng)按固定要求施工。管道的配水點(diǎn)、受力點(diǎn)以及穿墻支管節(jié)點(diǎn)處,應(yīng)采取可靠的固定措施。由于PP-R管膨脹系數(shù)大(≤1.5×10-4/℃),為此安裝固定時在折腳處應(yīng)考慮自由臂補(bǔ)償管道的伸縮,當(dāng)不能自然補(bǔ)償時用暗袋或固定卡、托板等,此時管材易受損,應(yīng)注意保護(hù)。

2.3.6 管道試壓

1)強(qiáng)度試壓:冷水管道試驗(yàn)壓力應(yīng)為管道系統(tǒng)工作壓力的1.5倍,但不能小于1.0 MPa,熱水管道試驗(yàn)壓力應(yīng)為管道系統(tǒng)工作壓力的2倍,但不能小于1.5 MPa,時間不少于1 h,壓力表設(shè)在系統(tǒng)最底處,熱熔連接管道水壓試驗(yàn)應(yīng)在連接完成24 h后進(jìn)行。

2)嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn):試驗(yàn)前管道應(yīng)固定,接頭需明露,管道注水時應(yīng)排出管道內(nèi)的空氣,灌滿水后進(jìn)行水密性試驗(yàn)檢查,加壓應(yīng)采用手動加壓泵,升壓時間不少于10 min,壓力表精度不小于0.01 MPa,升壓至規(guī)定壓力,穩(wěn)壓1 h,測試壓力降不得超過0.06 MPa,在30 min內(nèi)允許兩次補(bǔ)壓,升至規(guī)定壓力,在工作壓力1.15倍的狀態(tài)下,穩(wěn)壓2 h,壓力降不能超過0.03 MPa,同時檢查各連接處不能有滲漏現(xiàn)象。直埋管道試壓工序必須在隱蔽前進(jìn)行,試壓合格后土建才能繼續(xù)施工。

2.3.7 管道清洗、消毒

1)給水管道系統(tǒng)在驗(yàn)收前應(yīng)進(jìn)行通水沖洗,清洗時水流速度應(yīng)大于2 m/s,沖洗時應(yīng)不留死角,每個配水點(diǎn)用水器具都應(yīng)該打開,系統(tǒng)最低點(diǎn)設(shè)泄水口。沖洗時間控制在當(dāng)沖洗出水口處的水質(zhì)與進(jìn)水口的一樣為止。2)如果是生活飲用水系統(tǒng)則還要用20 mg/L～30 mg/L的氯水滿管道進(jìn)行消毒,氯水在管道內(nèi)應(yīng)停留24 h以上,然后用飲用水沖洗,經(jīng)過民事行政技術(shù)監(jiān)督部門的檢驗(yàn)符合國家標(biāo)準(zhǔn)后才能交付使用。

3 質(zhì)量控制措施

1)施工前應(yīng)選擇質(zhì)量優(yōu)良的管材、管件并對管材、管件的外觀質(zhì)量、規(guī)格尺寸按比例進(jìn)行抽樣檢查,內(nèi)外壁應(yīng)平整無氣泡、裂口、裂紋和明顯痕紋等,檢查結(jié)果應(yīng)符合國際(ISO/DIS 15874.2-1999冷熱水塑料管道系統(tǒng)-PP第二部分:管材,ISO/DIS 15874.3-1999冷熱水塑料管道系統(tǒng)-PP第三部分:管件)。把好材料關(guān),避免不合格材料進(jìn)場。2)施工操作人員必須經(jīng)過嚴(yán)格的專業(yè)培訓(xùn),熟悉PP-R管的基本性能和各種技術(shù)參數(shù)并能熟練的操作專用焊接機(jī)。嚴(yán)禁盲目施工而造成隱患。3)施工前應(yīng)測量放出控制線,在施工時嚴(yán)格按照技術(shù)人員下發(fā)的技術(shù)交底組織施工,在施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”制度(自檢、互檢、交接檢),做好質(zhì)量評定工作,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

1)管材采用熱熔連接,施工工具少,重量輕,便于運(yùn)輸和安裝,操作簡單,縮短了工期,降低了人力、物力和財(cái)力。2)維修簡單,維護(hù)費(fèi)用低,使用熱熔機(jī)加套管即可達(dá)到維修使用的效果,克服了傳統(tǒng)的鍍鋅給水管維修時帶來的一系列麻煩。3)環(huán)保性好不會使衛(wèi)生用具產(chǎn)生污染,無傳統(tǒng)鋼管帶來的銹水,水質(zhì)不會被污染。4)PP-R管明裝時線條明快,管身的白色與墻飾渾然一體,加上較之其他管道的優(yōu)點(diǎn)特別是優(yōu)良的施工質(zhì)量得到了大家的公認(rèn),將逐步替代現(xiàn)有的其他種類水管,在給水和采暖工程中應(yīng)該前景很廣。

[1] 孟紅宇.淺析硬聚氯乙烯輸配水管道故障的原因[J].山西建筑,2009,35(3):191-192.