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摘要：PVC—U(硬聚氯乙烯)給水管是一種新型的化學建材，近年來國內(nèi)各生產(chǎn)廠研制開發(fā)了多種管件，增強了PVG—U管道在應用中的適應能力，也方便了施工及維護管理，因而PVC—U管已被越來越多地應用于給水工程。...

簡述PVC—U管在給水工程中的應用

陳雁金   中國建筑西南設(shè)計院深圳院

趙樹林   深圳市自來水公司

    PVC—U(硬聚氯乙烯)給水管是一種新型的化學建材，近年來國內(nèi)各生產(chǎn)廠研制開發(fā)了多種管件，增強了PVG—U管道在應用中的適應能力，也方便  了施工及維護管理，因而PVC—U管已被越來越多地應用于給水工程。國內(nèi)許多自來水公司通過開展  PVC—U管的試點工作，在工程實踐中積累了豐富的經(jīng)驗，在管道敷設(shè)、水壓實驗等技術(shù)方面都有所發(fā)展和改進。1997年6月建設(shè)部、化工部、中國輕工總會、國家建材局、中國石化總公司等五個單位聯(lián)合發(fā)出建科[1997]154號文件，規(guī)定“到2000年新建小區(qū)內(nèi)的戶外給水管必須使用塑料管；地市新建供  水管道工程應優(yōu)先使用400mm以下的塑料管。”1998年上半年深圳市自來水公司在“福華新村”小區(qū)的室外給水管道改造中采用PVC—u管進行試  點并取得成功。下半年又陸續(xù)在“蓮花二村”、“濱河西”等多個小區(qū)給水管道改造工程中使用PVC—U管。總結(jié)了很多經(jīng)驗。本文就上述幾個小區(qū)改造中遇到的一些問題并結(jié)合有關(guān)資料提出一些看法，供大家來共同探討。

一、PVC-U管概述

    PVC-U管是目前國內(nèi)外都大力發(fā)展和應用的化學建材。具有重量輕、安裝方便、耐腐蝕性強、不  易堵塞、不結(jié)垢、水流阻力小、水質(zhì)保潔好、省鋼節(jié)能、使用壽命長等特點。PVC-U管應用于給水管道工程中首先取代鍍鋅管，并逐步代替鋼管、鑄鐵管是大勢所趨。

    PVC-U管在給水工程應用中，一個不容忽視的問題是它的衛(wèi)生條件。在PVC-U管加工過程中，常添加少量的重鋁類、金屬鹽類作為穩(wěn)定劑。這些物質(zhì)以及管材中殘留的氯乙烯單體在水解質(zhì)中能游離出來，對人體造成毒害。目前，我國一些生產(chǎn)廠家從N#b引進了雙螺桿擠出成型生產(chǎn)線，并以食品級PVC樹脂為主要原料，加入無毒助劑，這種工藝生產(chǎn)出的管道的各項衛(wèi)生指標均達到國標規(guī)定。因    此，PVC-U管在給水工程中投入使用前必須對其廠家生產(chǎn)線進行考察，并對每種新管材進行衛(wèi)生檢驗。

二、PVC-U管優(yōu)點

    1.強度高、壽命長

    PVC—U管在常溫下是穩(wěn)定的，不易破壞，其強度一般為：抗拉強度500—550k9／cm2，彎曲強度900k9／cm2，抗壓強度660k9／cm2，剪切強度440k9／ cm2，抗沖擊強度5k9／cm2。在給水工程上有0．63MPa、1.00MPa兩種額定壓力管材，可根據(jù)不同需要選用。

    正常條件下使用，PVC—U管壽命可達到50年之久。

    2.管材輕，施工方便，安裝功效高

    PVC—U管的比重約1．4左右，鋼鐵管材比重為7．2左右，是PVC—U管的5倍。同樣長度PVC—U管比鋼管輕得多，所以安裝時只需人工搬運。例如，一根6m長的de315PVC-U管，自重約70多公斤，而同樣規(guī)格長度的鑄鐵管，自重為513公斤，安裝時PVC。U只需要兩個人扛就行了，而鑄鐵管就要四個人才能扛動。由于重量輕，PVC—U管在施工中，就顯示出極大的優(yōu)越性，降低了施工人員的勞動強度，使他們從繁重的體力勞動中解脫出來。給施工帶來了方便。

    一般情況下PVC—U管采用的是承插式彈性密封圈接口或插入式粘接接l：I，不用挖工作坑都可安裝，省去鑄鐵管需打麻、調(diào)制接口材料、打頭、養(yǎng)護等工序。工程安裝時間可減少60％以上，工程安裝費用可降低50％以上。同時PVC—U管又省去了鋼管、鑄鐵管那些復雜繁瑣的內(nèi)外防腐工序。

    3.水力條件好，阻力小，抗腐蝕，保證水質(zhì)不受污染

    PVC—U管粗糙系數(shù)n=0．009，而鑄鐵管、鋼管(內(nèi)襯水泥砂漿)的粗糙系數(shù)n=0．013～0．014，由此可見，當用同樣的管徑，輸送同樣的流量時， PVC-U管比鑄鐵管、鋼管的阻力小30％左右。在一定流速范圍內(nèi)PVC—U管屬于水力光滑管。

    PVC—U管內(nèi)壁光滑，介質(zhì)輸送過程中不易在管壁沉積，不易結(jié)垢，同時PVC-U管導電性差，耐化學腐蝕、電化學腐蝕性能優(yōu)良。其輸水能力不會隨運行時間的延長而下降，這一點正是鋼管、鑄鐵管不可克服的缺點。

三、PVC—U管在給水工程應用中時應注意的幾個問題

    PVC-U管以其特有的優(yōu)點，目前在我國許多地區(qū)推廣運用，并取得了較好的效益。但是如果對其特性及相關(guān)性能不完全了解，將導致在設(shè)計、施工等環(huán)節(jié)中留下故障隱患，影響管道系統(tǒng)正常運行，嚴重時影響供水，造成經(jīng)濟損失。下面談談施工中一些容易出現(xiàn)的問題和注意事項。

    1．PVC—U管比重小，搬運、施工時容易出現(xiàn)拋扔現(xiàn)象，造成管材破裂損壞。在前期試點的小區(qū)中遇到此類情況，一些工人貪圖方便，下管時，直接從溝槽邊往溝內(nèi)扔管，造成插口端部與橡膠圈接觸部位受到擦傷。連接時，幸虧被及時發(fā)現(xiàn)，不得不把損壞部位切掉，并重新用工具倒角，既浪費了人工，又使施工進度和質(zhì)量受到影響。

    PVC—U管在堆放時要放平，放齊，堆放高度不宜超過1．5m。否則管材之間互相處于擁擠、受壓狀態(tài)，極易發(fā)生永久性變形，而不能安裝使用。相鄰兩層間，承口要相應倒放以便讓出承口位置，使其處于不受壓狀態(tài)，保持承口原形，避免日后安裝接口處因承口變形而發(fā)生滲漏，PVC—U管平時應置于棚庫內(nèi)或搭蓋蓬布，不宜露夫存放，以免管材老化、變質(zhì)。

    2．PVC—U管道一般為承插連接，橡膠圈密封。不但接口屬于柔性接頭，整個管身也應按柔性管道考慮。這就特別要求管道具有良好的墊層和密實均勻的外包層，做到這一點對PVC—U管道系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行將起到非常重要的作用。一般在溝槽開挖時超挖l0～20cm然后在敷管前選擇細沙作墊層，并適當夯實。直接在較干硬的原狀土溝底上敷管，易造成管身受力不均勻，出現(xiàn)急性某點或局部荷載過大，導致試壓或運行中管身承受過大應力而發(fā)生爆管事故。管身周圍直到管頂上15--20cm內(nèi)的回填材料應與管底墊層一樣，這樣才能向PVC—U管道提供一個受力均勻的外包層，使管道系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。

    管道按要求敷設(shè)后必須盡快回填，回填時一定要按規(guī)程進行，管腔兩側(cè)及管上0.5m以下要嚴格掌握回填，在管內(nèi)充滿水的情況下才可大量回填至地面。

    3．隨著城市建設(shè)的發(fā)展，地下管線設(shè)施越來越多，施工開挖頻繁。鑒于PVC-U管道材質(zhì)抗撞擊能力差，且一般地下金屬管道探測儀對PVC—U管道不起作用，再加上部分已竣工PVC—u管道竣工資料不準確等因素。在各種施工中經(jīng)常出現(xiàn)對現(xiàn)有 PVC—U管道造成損傷而導致漏水情況。為減少此類損傷，在PVC—U管道設(shè)計時就應在圖上標明、并在施工時敷設(shè)警示標志帶。一般作法是在管溝內(nèi)管頂上方30～80cm的范圍內(nèi)，沿管線平展敷設(shè)寬度為l5～20cm、厚度適宜、上印有“下有PVC—u給水管道”字樣的塑料薄膜，或類似的警示性標志帶，以便他人施工時及早發(fā)現(xiàn)并引起注意，避免對 PVC—U管道造成損傷。如在標志帶內(nèi)設(shè)置金屬線，則還可以利用金屬管道探測儀來探測它的位置。

    4.承插連接、橡膠圈密封的PVC—U管道接口承受拉應力的能力很小。CECSl8：90規(guī)程只規(guī)定口徑大于l00ram的閥門下應設(shè)支墩。該支墩僅對閥門重量起到支撐作用。實際上，在閥門的開關(guān)操作時，閥門與管道連接點處還受到一個垂直于閥桿方向的扭力作用。尤其在長時間未開關(guān)的情況下。開關(guān)閥門的扭力極有可能造成距閥門最近接口處出現(xiàn)脫節(jié)漏水故障。在“福華新村”小區(qū)試點時，按照設(shè)計單位意見，采用鋼管段與閥門連接，并且要求鋼管段伸出井外50cm。井壁采用砼結(jié)構(gòu)。這種方案雖解決上述問題，但是造價高，維修難度大。在后面的幾個小區(qū)試點時，從廠家訂制一種鋼制噴塑的單法蘭短管，短管的另一端是承口。短管的法蘭端與閥門連接，承口端與PVC—U管連接。用鋼板焊制的支架取代閥門支墩。支架通過預埋或焊接固定在井底，支架上端焊接卡箍，卡箍卡在法蘭短管上，一方面對閥門起到支撐作用，另一方面可以抵消閥門開關(guān)時產(chǎn)生的扭力。而且維修時拆下卡箍的螺栓即可拆裝閥門。這樣不但維修方便而且造價低。

四、目前存在的問題及應用前景

    由于生產(chǎn)設(shè)備的限制，PVC—U給水管件不能實現(xiàn)全塑化，一些廠家采用鋼制噴塑管件，管件成本較高；生產(chǎn)廠家較多，好壞難分，有待選擇；施工操作規(guī)范要進一步完善。

    但是，瑕不掩瑜。我國能源緊張金屬材料缺乏，很有必要開發(fā)利用投資低，能耗小，耐腐蝕好的塑料管。相信隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的提高；逐步被人們所認識和接受，PVC-U管在供水行業(yè)應用的范圍和數(shù)量會越來越大，使用得也會越來越好。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網(wǎng)絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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