隨著高分子材料技術(shù)的飛躍進(jìn)步，塑料管材的開發(fā)利用也不斷深化。近二十年來，我國塑料管村的開發(fā)研制及生產(chǎn)推廣均取得重大成果。現(xiàn)今，已開發(fā)出可用于給水管道工程的塑料管材有 UPVC管， PE管、 PB管、 PEX管、PP—C管、 PP—R管以及金屬——塑料復(fù)合管。這些管樹材料性質(zhì)不盡相同、生產(chǎn)工藝各有特點(diǎn)、主要應(yīng)用范圍也各有差異，但應(yīng)用于給水管道工程其重量輕、便于運(yùn)輸及安裝、管道內(nèi)壁光滑阻力系數(shù)小、防腐性能良好、對水質(zhì)不構(gòu)成二次污染卻都是共通的。
本文綜合有關(guān)資料，就目前市場上常用的用于給水管道工程的新型塑料管樹的材料性質(zhì)、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)與生產(chǎn)工藝、應(yīng)用范圍等作些介紹，供同行參考。
一、硬聚氨乙烯管(UPVC)管
硬聚氯乙烯管是國內(nèi)目前塑料管材的主導(dǎo)產(chǎn)品。 UPVC給水管材管件1983年列入國家“七.五”科技攻關(guān)項(xiàng)目，經(jīng)過十多年的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用實(shí)踐，無論在產(chǎn)品的生產(chǎn)還是在實(shí)際工程應(yīng)用方面，均積累了大量的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
1、材S4性質(zhì)及生產(chǎn)工藝
硬聚氯乙然屬熱塑性塑料，其制成品UPVC管材質(zhì)較輕，密度為1350(n1460k8/m3(鋼材為7800kg/m3)，維卡軟化溫度86℃，抗拉、抗彎、抗壓縮強(qiáng)度較高，但抗沖擊強(qiáng)度相對較低。
UPVC管普遍采用擠壓成型工藝，擠出機(jī)又分單螺桿、雙螺桿，就擠出工藝而言，雙螺稈擠出機(jī)要優(yōu)于單螺稈擠出機(jī)。
2、主要性能特點(diǎn)
硬聚氯乙烯(UPVC)給水管材管件系列是建筑行業(yè)的新型材料。管材重量僅為鑄鐵管的l/7左右，施工安裝勞動強(qiáng)度低：內(nèi)壁光滑、阻力小、不結(jié)垢、不易堵塞、耐腐蝕、流動阻力小、不影響水質(zhì)、機(jī)械強(qiáng)度大，工程造價及維護(hù)費(fèi)用低。
給水管材物理性能指標(biāo)為：密度1350—1460kg/m3;維卡軟化溫度≥76℃;吸水性≤40kg/
m3;縱向回收率≤5%;扁平試驗(yàn)無裂縫;耐丙酮性不允許分層或破裂;落錘沖擊試驗(yàn);不破裂;
液壓試驗(yàn)，無滲漏。規(guī)格尺寸，管材外徑有φ0—φ75，管件有φ20—φ75系列。
3、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)
目前國內(nèi) UPVC供水管的生產(chǎn)廠家，絕大部分是按國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)管材，但仍有相當(dāng)多的廠家受引進(jìn)設(shè)備限制或產(chǎn)品外銷，采用英標(biāo)(BS)、日標(biāo)(JIS)、德標(biāo)(DIN)或IS0標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)管材。對用戶來說，不同標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的管材，其內(nèi)外徑及壁厚均不同，這是在選用時必須予以注意的。我國UPVC給水管設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)程明文規(guī)定，選用管材必須是按中國國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的。
我國于1988年制訂了 UPVC給水管材國家標(biāo)準(zhǔn)GB10002.1—88，96年對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，頒布了新的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T10002.1—1996，非等效采用了IS04422：1990國際標(biāo)準(zhǔn)。管件標(biāo)準(zhǔn)GB10002.1—88現(xiàn)正予修訂。按目前的國家管材標(biāo)準(zhǔn)，管材口徑的直徑(外徑)20mm至直徑酗0mm共28個直徑規(guī)格，壓力等級0.6Mpaol1.6Mpa，共5個等級。
根據(jù)國內(nèi)多家自來水公司的經(jīng)驗(yàn)，室外UPVC管道宜選用壓力等級1.0 Mpa的。UPVC給水管設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)程規(guī)定的口徑分類為20mm”630mm，并對管材國標(biāo)所規(guī)定的口徑分類作了刪減，以便于供水企業(yè)備品備料。
4、連接方式、配件
UPVC給水管的連接方式與配件一直是制約其在工程中應(yīng)用的重要因素。經(jīng)過10多年的應(yīng)用實(shí)踐，管材連接技術(shù)與配件的開發(fā)研制均有長足的發(fā)展與進(jìn)步。
目前，國內(nèi)已可生產(chǎn)口徑大于等于63mm的柔性接口(R—R)管材，口徑在63mm以下的亦可采用柔性的活接頭方式予以連接�？梢哉f，粘接接口(T—S)方式將逐漸被柔性接口方式所取代，這是大勢所趨。配件方面，90年代初手工制造配件的方式已基本淘汰，近幾年廠家己生產(chǎn)出采用粘接方式連接的三通、彎頭等，也有采用鋼塑配件替代的。99年4月，江蘇某廠已成功開發(fā)出柔性接口的全塑化三通、彎頭等配件，口徑100mm、150mm、200mm三種，基本滿足了小區(qū) UPVC給水管道工程的需求。
5、適用范圍
UPVC給水管主要適用于室外埋地供水管道，國內(nèi)水司統(tǒng)計(jì)資料表明，選用口徑多在250mm及其以下。在建筑給水(室內(nèi)給水)方面UPVC管也有應(yīng)用，但效果并不理想。近年來，隨著聚丙烯、聚丁烯、交聯(lián)聚乙烯、鋁塑復(fù)合管的興起，UPVC管將會迅速談出建筑給水工程領(lǐng)域。
二、聚乙烯管( PE管)
聚乙烯管在燃?xì)夤艿拦こ讨惺褂枚嗄�，有成功的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。近幾年，在農(nóng)村給水工程中亦有大量應(yīng)用。國外大量應(yīng)用于市政埋地給水管，國內(nèi)有幾家企業(yè)已致力于這方面的開發(fā)研究工作，‘總體說來尚處于起步階段。
1、材94性質(zhì)及生產(chǎn)工藝
聚乙烯也是一種熱塑性塑料，可多次加工成型。
密度是聚乙烯的重要性能指標(biāo)之一，有高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)之分。密度越高，相對硬度、軟化溫度、抗拉強(qiáng)度越高，但脆性增加、柔韌性下降、抗開裂性能力下降。給水管道一般采用高密度聚乙烯，燃?xì)夤艿酪话悴捎酶呙芏群椭忻芏染垡蚁?/P>
高密度聚乙烯密度950 kg/m3較 UPVC為輕，軟化溫度120℃較 UPVC管為高。其柔韌性、抗沖擊能力均高于 UPVC管，連接方式優(yōu)于UPVC管基本上可保證連接處不泄漏(屬本體連接)。此外，聚乙烯本身是一種無毒塑料。歐美國家 HDPE給水管的用量逐年增加，UPVC管的用量逐年下降。一般的看法是在給水管道工程中， HDPE管最終將取代 UPVC管。聚乙烯管村同 UPVC管材一樣，普遍采用擠壓成型生產(chǎn)工藝，管件采用注塑成型生產(chǎn)工藝。
2、PE管的性能特點(diǎn)：
■良好的衛(wèi)生性能：PE管加工時不添加重金屬鹽穩(wěn)定劑，材質(zhì)無毒性，無結(jié)垢層，不滋生細(xì)菌，很好地解決了城市飲用水的二次污染。
■ 卓越的耐腐蝕性能：除少數(shù)強(qiáng)氧化劑外，可耐多種化學(xué)介質(zhì)的侵蝕;無電化學(xué)腐蝕。
■ 長久的使用壽命：在額定溫度、壓力狀況下，PE管道可安全使用50年以上。
■ 較好的耐沖擊性：PE管韌性好，耐沖擊強(qiáng)度高，重物直接壓過管道，不會導(dǎo)致管道破烈。
■ 可靠的連接性能：PE管熱熔或電熔接口的強(qiáng)度高于管材本體，接縫不會由于土壤移動或活載荷的作用斷開。
■ 良好的施工性能：管道質(zhì)輕，焊接工藝簡單，施工方便，工程綜合造價低。
管道的連接：
■ 電熱熔接性：采用專用電熱熔焊機(jī)將直管與直管、直管與管件連接起來。一般多用于160mm以下管。
■ 熱熔對接連接：采用專用的對接焊機(jī)管道連接起來，一般多用于160mm以上管。
■ 鋼塑連接：可采用法蘭、螺紋絲扣等方法連接。
■ 為方便施工和保證施工質(zhì)量、還應(yīng)準(zhǔn)備相應(yīng)的工具。
3、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)
我國于92年頒布了給水用高密度聚乙烯(HDPE)管材的國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T13663—13664—92，現(xiàn)正予以修訂，修訂稿已呈報(bào)國家技術(shù)監(jiān)督局。
現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，口徑以16mm至315mm共18個級別，壓力等級0.25Mpa oo1.0Mpa共4個等級。
4、連接方式、配件
聚乙烯在溫度190℃n240℃之間將被熔化，利用這一特性，將管材(或管件)兩熔化的部份充分接觸，并保持適當(dāng)壓力，冷卻后兩者便可牢固地融為一體。因此， PE管的連接方式與 UPVC管不同，通常采用電熱熔連接及熱熔對接兩種方式。電熱熔連接是將所需連接的兩端插入埋有電熱絲的套管中，將電熱絲通電，將要連接的管材、管件加熱至熔化溫度，固定直至接口冷卻，從而形成嚴(yán)密牢固的接頭。
