聚氯乙稀管（UPVC管）在室外給水管道設(shè)計與施工中合理應(yīng)用

【摘 要】傳統(tǒng)的供水管道多應(yīng)用金屬管，隨著使用年限的增長，金屬管道逐漸顯現(xiàn)出一些弊端，比如金屬管道內(nèi)部會結(jié)垢使輸水阻力增大，輸水能力減小，管壁腐蝕容易影響水質(zhì)，嚴重威脅了輸水的安全可靠，以及經(jīng)濟性差、適用性低等問題，隨著科技的進步，不斷涌現(xiàn)出更多的新型材料的管材，其中聚氯乙烯管（UPVC管）以其造價低廉、施工方便、質(zhì)量輕、耐壓強度高、壽命長等優(yōu)點得到廣泛推廣應(yīng)用，有效的提高了供水的質(zhì)量和效率，促進了供水行業(yè)的發(fā)展進步。

【關(guān)鍵詞】UPVC管；特點；安裝質(zhì)量；施工

前言

管道是國民經(jīng)濟建設(shè)以及人們?nèi)粘Ｉ畹牟豢苫蛉钡谋匾O(shè)施，它所應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛，例如能源傳送、給排水、空調(diào)工程、通風等等，都是靠管道來傳輸?shù)模渲蠻PVC管在管材領(lǐng)域中較傳統(tǒng)鑄鐵管、鋼管相比是新型化學建材，它與金屬管道相比，具有重量輕耐壓強度好，輸送流體阻力小，耐化學腐蝕性強，安裝方便，管材價格便宜，投資低，省鋼節(jié)能，使用壽命長等特點，不僅在城市中廣泛應(yīng)用，在交通不便、環(huán)境復雜的偏遠、高寒地區(qū)，其重量輕易操作的優(yōu)勢也得到了更大的發(fā)揮，取得了人們極大的認可。采用該種管材作供水管，可對我國鋼材緊缺能源不足的局面起到積極的緩解作用，據(jù)美國塑料管協(xié)會統(tǒng)計，它的加工能耗僅為金屬管20%，即可節(jié)省80%的能源，因此它經(jīng)濟效益十分顯著。

我公司給水工程是86年底開始供水的，89年達到第一期日供水1.5萬噸的設(shè)計能力，92年最大日供水超2.8萬噸，我們在92年對供水工程進行二期擴建，日供水5萬噸/日，管道部分采用大口徑UPVC管，取得了良好的經(jīng)濟效益。由于城市的發(fā)展，日供水也突破5萬噸的設(shè)計日供水量，我們又在99年～2002年又對供水工程進行了三期擴建，也都采用大口徑Φ315～Φ630大口徑塑料管。我們阿克蘇市日供水量平均以每年超過30%的速度增長，而我市水價一直處于全疆較低水平，但還是取得了較好的社會效益和經(jīng)濟效益，究其根本在經(jīng)濟方面是由于UPVC管造價低，管網(wǎng)得以迅速延伸，供水量迅速增長，UPVC管為我司在給水工程中廣泛應(yīng)用起了舉足輕重的作用。

1.UPVC管的特點

（1）管材的額定壓力有5個壓力等級，既0～0.6mpa、0.6～0.8mpa、0.8～1.0mpa、1.0～1.25mpa、1.25～1.6mpa，具有較高的工作壓力適用范圍。

（2）耐化學藥品性能優(yōu)良，可在酸堿介質(zhì)條件下正常使用，但是UPVC管不能接觸酮類化學物質(zhì)，否則它會發(fā)生溶脹或溶解。

（3）UPVC 管管壁光滑，介質(zhì)在流動的過程中阻力較小，在相同流量下，UPVC 管材的管徑在選用上比其它管材縮小一個規(guī)格進行使用。

（4）管材使用壽命長，理論最高可達50年，在基礎(chǔ)環(huán)應(yīng)力值為255kgf/cm2，安全系數(shù)在1.81～2.25之間，由于塑料管在外界受很多因素的影響，現(xiàn)在國家一般制造UPVC管的使用年限為20～30年。

（5）耐磨損，絕緣性能較佳，不易結(jié)垢，通過改性消除，UPVC 管能在-25℃的條件下安全運行。

（6）給水工程中使用的UPVC管衛(wèi)生無毒，從根本上消除了“赤水”現(xiàn)象的發(fā)生，更大程度地保證了供水的安全、衛(wèi)生、穩(wěn)定。

（7）適宜于埋地敷設(shè)，不占用耕地；管材重量輕，裝卸、搬運便利，施工迅速容易，勞動強度低，安裝成本低。

2.UPVC管道施工注意事項

（1）UPVC管應(yīng)埋地敷設(shè)，如需局部地面敷設(shè)時應(yīng)采取相應(yīng)的防護措施，一般情況下埋設(shè)深度可在冰凍淺以下0.2m。

（2）溝槽寬度宜為d+0.5m，溝底應(yīng)連續(xù)平整，溝底表面不得有碎石，硬塊和其它突出物，如有巖石、礫石時，必須在其上鋪設(shè)細土或砂墊層，其厚度為0.15～0.20m（我們曾經(jīng)做過類似的試驗，把φ110mm管埋在有礫石的道路上，給學校給水，由于供水管道有脈沖波作用，管外壁和礫石之間有微動磨擦，2年后就發(fā)生了管道有漏洞跑水現(xiàn)象），特別是UPVC管道在穿越鐵路、公路、河流時一定要設(shè)套管。

（3）UPVC管具有一定的韌性，根據(jù)管材性能在不加熱的情況下，還可以彎曲一定程度。通過實際證明，我們在5511修路工程中，長慶筑路公司采用震動式壓路機進行施工。我們大街上有些鑄鐵管，當時那些地方局部是軟土地基，受到震動剪應(yīng)力的破壞，致使管道失穩(wěn)，在最薄弱處產(chǎn)生破裂而漏水。而我們埋的UPVC管，由于能產(chǎn)生稍微的變形而未被折斷。（但注意：十分軟弱的地基上也不適宜安裝UPVC管，會使橡膠密封圈的承插口處往往膠圈被擠出發(fā)生漏水，過街管在濕陷性黃土地基上要換土，重新埋設(shè)基礎(chǔ)）。加之均為柔性接頭，抗震性能好，當管頂復土足夠，可敷設(shè)在一般性機動車道上。

（4）管材的熱耗量分析：通過計算UPVC管比鋼管、鑄鐵管向外散熱量少的多，每米管子的平均散熱量小，而傳熱直線熱阻大，當管內(nèi)水體停止流動后，水溫下降至凍結(jié)的持續(xù)時間是金屬管的50倍左右，和金屬管相比較由于UPVC管絕熱性較好，在同一環(huán)境溫度下我們做過實踐試驗它能比金屬管淺埋深度10～15cm。但是一定不能埋的過份淺，由于UPVC管比鋼管的強度和剛度都差許多，埋太淺產(chǎn)生凍脹，會把管子給凍裂，我們在居民區(qū)給居民家中供水的小管徑UPVC管中就發(fā)生過這種情況。

（5）UPVC管管道中設(shè)計水溫不得大于45℃，當水溫在25～45℃時，其管材要有折減系數(shù)，管道接口所用的橡膠圈宜保存在低于40℃的室內(nèi)，不應(yīng)長期受日光照射，距一般熱源距離不應(yīng)小于1m。另一方面：UPVC管還能在酸、堿、潮濕環(huán)境中敷設(shè)并不腐蝕，可以輸送溫度為35℃，濃度為49%的硝酸，目前鍋爐水處理間也大量采用UPVC管道，山東萊州φ560mm大口徑輸鹵工程的實踐就是證明。

（6）UPVC管作為一種新型非金屬管用現(xiàn)有金屬管道探測設(shè)備不能探到其位置，為了便于探查管線的位置，可以管面埋設(shè)一條金屬導線，選用4mm2綠色塑皮單支銅芯電線即可。

（7）塑料管熱脹冷縮較大，不同管徑安裝管道時應(yīng)按規(guī)定將插口端與承口端底部留夠間隙20mm～50mm，TS接頭每間隔一定距離要留伸縮器。

3.UPVC管道安裝質(zhì)量控制

我公司是從1986年就開始應(yīng)用大口徑UPVC管進行施工，到目前已經(jīng)有16年的實踐經(jīng)驗。從這些年的經(jīng)驗來看影響UPVC管的安裝質(zhì)量主要因素有三個方面：

一是接口不嚴密。二是管道被磚礫等污染。三是在松軟土上進行施工時，基礎(chǔ)超挖，其基礎(chǔ)上有硬物，土方回填時沒有分層填實。

為了保證安裝質(zhì)量，我公司對施工的供水管道制定了安裝措施：

（1）管材、管件均應(yīng)放在不高于40℃的庫房內(nèi)，距離熱源不得小于1m，庫房應(yīng)有良好的通風，防止管材老化、變形。

（2）管材應(yīng)水平堆放在平整的地面上，不得不規(guī)則堆放，也不得暴曬。

（3）管材應(yīng)根據(jù)管件實測深度，在管端表面劃線，劃出插入深度標記。

（4）粘接口連接時，應(yīng)先將承口內(nèi)側(cè)和插口外側(cè)擦拭干凈，無塵土與水漬，表面有油污時，應(yīng)采用清潔劑擦干凈。

（5）膠粘劑涂刷應(yīng)先涂管件承口內(nèi)側(cè)，后涂管材外側(cè)，且涂刷時應(yīng)迅速、均勻、適量，不得漏涂。

（6）粘接完的承插管段，應(yīng)靜置到接口固化為止。

（7）將管道插入承口，用力插入到深度標記處，承插過程不得用錘子擊打，防止局部受應(yīng)力過大而裂縫。

（8）安裝管道時要用布袋把供水管口堵上，嚴防碎磚、雜物進入管中，減少管道中的阻力損失，管道安裝完畢后要嚴格按照國家制定的供水清洗規(guī)范進行清洗和消毒，保障市民的身體健康。

（9）管道安裝過程中，在挖軟土地基時，一定不能超挖，超挖后一定要把基礎(chǔ)處理后，管基上一定不要有尖硬的硬物，在管道回填過程中，首先在管壁頂上敷蓋一層細沙，絕對不允許把硬物一起推下砸爛管道，細沙30～40cm厚度再填細土，30～40cm分層夯實，為以后道路基礎(chǔ)不下沉打下基礎(chǔ)。

4.結(jié)束語

綜上可見，UPVC管的應(yīng)用能夠取得較好的經(jīng)濟效益和社會效益，作為設(shè)計者和施工者，我們應(yīng)當打破傳統(tǒng)，創(chuàng)新思想，抓住機遇，讓UPVC管在更多領(lǐng)域發(fā)揮作用，這也是對國家建設(shè)的支持和國家資本的節(jié)約。研究創(chuàng)新還要繼續(xù)，也希望能有更多的專業(yè)人士共同探討，讓我們的工作更上一個新臺階。