塑料管道的发展及其给排水应用

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塑料管道的发展及其给排水应用

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-10 2636


一 石化工业的发展,促进了塑料管道的发展应用

  随着石油化工的飞跃发展,高分子合成树脂和各种塑料添加剂等原材料新品种的不断增加,塑料制品种类多样化,产量迅速增长。由于塑料具有资源来源丰富,有着诸多方面的优异性能,因此可以用于多种领域,特别作为建筑材料更越来越显示出它突出的特点,给社会带来显著的经济效益。因此,人们早已把塑料建材作为钢材、木材、水泥之后的第四大类的建筑材料,而逐步代替或淘汰了越来越多的传统建筑材料。塑料建材可分为五大类:塑料管材管件;塑料门窗;塑料装饰材料;塑料隔热材料;新型高分子防水材料。

  在塑料建材中,塑料管道的开发时间最早,应用量最大。目前生产的塑料管道品种主要有PVC、PE、PP、ABS等系列。1835年,合成了VCM(氯乙烯);1872年制成了PVC;1936年德国开发使用塑料管材;1933年,发现PE;1939年开始LDPE的工业化生产,1958年HDPEI业化生产;1953年合成了PP等规体;1957年实现了工业生产。60年代塑料管道已得到迅速的发展,1970年国际标准化组织中专门成立了“塑料管材、管件及阀门标准化技术委员会”(ISO/TCl38),产品标准的国际化、通用化、系列化大大促进了各国塑料管道生产与应用。

二 国内外塑料管道应用规模的比较

  欧洲塑料管的产量从1985年的140万吨增长到1997年的260万吨;美国PVC管由1994年的209.1万吨增加到1998年的268.6万吨,PE管由31.4万吨增长到56.4万吨,1998年塑料管材管件产量达340.1万吨;日本由1995年的50多万吨发展到1998年的产量72.3万吨。

  我国塑料管道的产量由1990年的8.8万吨发展到1998年的约50万吨,虽然产量有了迅速的增长,但相对发达国家的应用规模与比例还偏小。

三 国内塑料管道的发展概况

  我国化学建材(含塑料管道)的发展大致可划分为研究开发、推广应用和产业化发展三个阶段:1993年全国化学建材协调组成立前为研究开发阶段,主要工作是化学建树与设备的研究开发,开展了关键技术的攻关研究和引进创新工作,为化学建材生产和应用奠定了技术基础;1994年全国化学建材推广应用协调工作会议为标志,化学建材发展进入了推广应用阶段;1999年全国化学建材工作会议为标志。化学建树发展进入了产业化阶段。

  国内塑料(给排水)管道发展纪要:

  •50年代末开始开发使用塑料管道(化工行业)。

  •80年代逐步将塑料管道用于建筑排水和供水系统(试点应用)。

  •1981年加入ISO/TC138塑料管材、管件与阀门的国际标准化组织,1984年由中国轻工总会组建成立了全国塑料制品标准化技术委员会塑料管道分会。

  •1986年,制订了建筑排水用PVC—U(硬聚氯乙烯)管材、管件标准(GB5836—1,2)。

  •1988年,制订了给水用PVC—U(硬聚氯乙烯)管材、管件标准(GBl0002-1,2)。

  •随后制订了相应的PVC—U管道工程设计、施工、验收技术规程:

  CJJ29/30—89,CECSl7/18—90,CECS41:92

  90年代以来,国内加大了塑料管道的推广力度。

  •1993年出版的《城市供水行业2000年技术进步规划》中强调塑料给水管的推广应用。

  •1994年2月由建设部、化工部、轻工总会、建材局、石化总公司成立了全国化学建材协调组,随后出台了《关于加强我国化学建材生产和推广应用的若干意见》。

  •1997年3月国家出台了《国家化学建树推广应用“九五”计划和2010年发展规划纲要》。

  •随之,全国各大城市政府部门陆续发文推荐、强制使用塑料排水、给水管道。

  •产品标准及应用规程得到进一步完善,如“GB/T5836—1,2—92,BG/T10002.1—1996,DBJ/CT504,503,502,501—99。

  •农业部大力推广节水灌溉农业,并在全国列出300多节水增产农业县(市)。 •1999年11月16日建设部,国家石化工业局,国家轻工业局,国家建材局,中国石化集团公司联合发文《关于加强技术创新,推进化学建材产业化的若干意见》。(11月23日,全国化学建材工作第二次会议召开)。

  •1999年12月,建设部、国家经贸委、质量技监局、建材局联合出台了《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》,指出:2000年6月1日起,室内徘水管道淘汰砂模铸造铸铁排水管,推广应用UPVC排水管。室内给水

塑料蓄排水板的特点:1、施工方便、维护简便且经济。2、耐负荷及耐久性强。3、能确保将多余水快速排走。4、蓄水部分能将部分水储藏起来。5、能给植物生长提供充足的水份与氧气。6、量轻及屋顶隔热保温功能强。

管道禁止使用冷镀锌钢管,限时禁止使用热镀锌钢管,推广应用塑料给水管。

  《国家化学建材产业“十五”计划和2015年发展规划纲要》(征求意见稿)中提出“十五”计划发展目标:到2005年,塑料管道在全国各类管道中市场占有率达到50%以上。塑料管的推广应用主要以UPVC和PE塑料管为主,并大力发展其它新型塑料管。

  2005年,在全国新建、改建、扩建工程中,建筑排水管道70%采用塑料管,建筑给水和热水供应管道60%采用塑料管,电线护套管80%采用塑料管,建筑雨水排水管道50%采用塑料管,城市供水管道(DN400mm以下)50%采用塑料管,村镇供水70%采用塑料管,城市排水管道30%采用塑料管,城市燃气管道(中低压管)20%采用塑料管。

  2015年发展目标:全国新建住宅室内排水管85%采用塑料管,基本淘汰传统铸铁管。

  建筑电线穿线护套管90%采用塑料管,建筑雨水排水管80%采用塑料管,建筑给水、热水供应和供暖管85%采用塑料管,城市供水管道(DN400mm以下)80%采用塑料管,村镇供水管道如%采用塑料管,城市燃气塑料管的应用量达到40%,城市徘水管道的塑料管使用量达到50%。

四 塑料管道的综合比较

  1.塑料管道的应用范围

  1)给水排水

  2)燃气输送

  3)电工套管(电线、电缆)

  4)其他用途

  2.塑料管道的分类比较

  1)材料:

  塑料管道材料的分类根据其受热变化的不同,分热塑性、热固性塑料;热塑性即受热后熔融塑化,冷却后变硬定型,这一过程可反复数次而其分子结构和性能无明显的下降;热固性即受热后,分子结构发生体型或网型交联反应而固化成型,成型固化后失去可塑性。热塑性有PVC、PE、PP、PB、ABS等材料,热固性有PEX/VPE、PF、EP等。塑料管道材料的分类基本如下:

  1)TS承口溶剂粘接——UPVC、CPVC、ABS

  2)R—R(橡胶圈)连接——UPVC、GRP(中、大口径)

  3)(电)热熔接——PE、PP族,PB、Fe+PE

  4)挤压夹紧式连接——PAP、PEX/VPE、PB、AL+PP

  5)螺纹、焊接等传统方式——Fe十PVC、Cu+PE

  塑料管道应用于给水、排水领域中,从用途上看可分为两大类,即排水塑料管道与给水塑料管道。排水塑料管主要有UPVC管(实壁管、螺旋消声管、芯层发泡管、径向加筋管、螺旋缠绕管、双壁波纹管),玻璃钢夹砂管(GRP),ABS工程塑料管(丙烯睛一丁二烯一苯乙烯);而给水管则出现了更多品种塑料管道,尤其是建筑(小口径)给水管道,下表列出各种塑料给水管道的用途及一些特性比较(带括号表示较少用):

用途及特性管道类型 城市供水 乡镇供水 建筑给冷水 建筑给热水 地板辐射采暖 管道最大口径(mm) 主要连接方式 刚度 UPVC硬聚氯乙烯实壁管 用 用 用 1000以下 溶剂粘接/R-R(橡胶圈) 直管 CPVC氯化 (用) 用 200以下 (TS承口)溶剂粘接 直管 HDPE高密度聚乙烯管 用 用 用 315 (电)热熔接 盘卷/直管 LDPE低密度聚乙烯管 用 110 (电)热熔接 盘卷/直管 VPB/PEX交联聚乙烯管 (用) 用 用 63 铜件挤压夹紧 盘卷/直管 PAP铝塑复合管 (用) 用 用 63 铜件挤压夹紧 盘卷/直管 PP聚丙烯管 (用) 630 (电)热熔接 直管 PP-B嵌段共聚聚丙烯管   用 (用) (用) 65 (电)热熔接 盘卷/直管 PP-R无规共聚聚丙烯管 (用) 用 用 110 (电)热熔接 盘卷/直管 PB聚丁烯管 (用) 用 用 32 挤压夹紧/(电)热熔 盘卷/直管 ABS实壁管 用 200 TS承口溶剂粘接 直管 GRP玻璃钢管 用 用 一般≤500 R-R(橡胶圈) 直管 衬塑或涂塑钢管(PVC) 用 用 150 螺纹 直管 孔网钢带塑料复合管(PE) 用 用 200 (电)热熔接 直管 衬塑铝管(PP) 用 (用) 65 挤压夹紧式 直管 塑复钢管(PE) (用) 用 54 焊接 直管

五 国内塑料给排水管道的应用现状及问题

  1.各领域发展现状

  建筑排水(UPVC)管的发展已届成熟,建筑雨落管逐步完善;室外UPVC给水管的发展渐趋成熟,大口径管件欠缺;(小口径)给水管道品种多样;室外(UPVC等)排水管发展较慢,尚处于起步阶段;地板辐射采暖用塑料管应用比例小。总之,塑料给排水管道的总体应用比例不大,发展前景广阔,尤其在城市(大口径)排水管道方面。

  2.在产品标准与应用规范上,只有UPVC建筑排水、UPVC建筑给水及室外给水管道的产品标准及设计施工规范齐全,而其他塑料管道的产品标准和应用规范则欠缺或不完善,如建筑给水用PPR、CPVC、PAP、PEX、PB、ABS、钢塑复合管等。近期需加强产品标准制订工作及应用技术的研究,同时修订完善已有的标准及规程,尽快使塑料管道的生产标准此及应用规范化。

  3.近年塑料给排水管道得到了迅速的发展,推广应用时间长的塑料管道已为广大设计与施工人员接受并可熟练地应用,如UPVC建筑排水管。然而塑料管道是一种建材,需 经施工安装后才能投入使用,多数新兴的塑料管道尚处推广应用期,应用单位缺乏有关的使用技术及经验,特别是应用单位人员分布广、数量大,使其对应用技术掌握、令工程质量得到良好的控制,是一个重要而迫切的问题。目前需要生产企业提高塑料管道产品应用的技术水平及加强相应的技术服务,有关政府部门通过媒体宣传、组织培训、组建培训基地等方式,为产品应用创造有利的条件。

  4.近年涌现的众多塑料管道生产企业,生产规模大、产品质量好的只有少数,塑料管市场受到大量假冒伪劣产品的充斥。如普遍使用的建筑排水UPVC管,过去两年“一窝蜂”投产的“铝塑复合管”等新型塑料管,其中存在政府引导、产品标准制订、质量监督管理滞后及市场管理等因素。目前,亟需国家有关部门进一步采取合理有效的监督手段,创造良好的塑料管道市场,为广大优质工程奠定产品质量基础。

六.对给排水同行应用塑料管道的几点建议

  管道贯穿整个给水排水系统,是给水排水系统的重要组成部分。随着塑料管道的推广应用,给排水管道材料的分类也应由以往的金属管道与非金属管道之分,重新划分为金属管道、塑料管道、混凝土管等其他管道三大类。因此,我们应用者对塑料管道性能及应用特点的了解与掌握也应该跟传统材料管道一样熟悉,只有掌握塑料管道的性能与应用特点,才能确保工程应用质量的控制,使我们选用的优质产品达到最佳的应用效果。为更好地使用塑料管道,提出几点浅见,供广大应用给排水管道的同行参考:

  1.对塑料给排水管道的性能与应用需有较全面、客观的认识,合理选材;

  2.及时了解、掌握各自专业领域塑料管道的应用技术,并积累经验;

  3.积极与生产企业及其他专业人土进行有关应用技术的交流;

  4.区分产品质量,选用优质产品,确保工程质量。

参考资料

  [1] 《塑料管材》——吴国贞编

  [2] 《建筑用塑料管材和管件》——北京塑料工业协会

  [3] 《关于加强技术创新,推进化学建树产业化的若干意见》(五部局)

  [4] 《国家化学建材产业“十五”计划和2015年发展规划纲要》(征求意见稿)


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