新型塑料管材在建筑给水工程中的应用探讨

崔永明

摘要随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,健康和安全日益成为人们广泛关注的对象,新型塑料管材在建筑给水工程中的推广应用为我们展示了美好而广阔的前景,以下从两个方面对新型塑料管材的应用作一些有益的探讨。

关键词新型塑料管材给水工程应用

中图分类号:TV4文献标识码:A

1 水管的卫生

水是生命的源泉,人的生存一刻也离不开水。随着社会生产力的进步,人们对水质及水管的安全有了越来越高的要求。从水质保证来看,自来水公司生产出合乎标准的生活饮用水通过供水管道输送到千家万户,但传统的管道系统多采用金属管材,如镀锌钢管,二次污染的问题长期未得到解决,使终端的饮用水质量难以保障。为什么金属管不能保证水质,而会产生二次污染呢?这主要是由于金属管材特性决定的,易生锈、易腐蚀、易渗漏、易结垢,可以说是金属管的四大致命弱点。一旦镀锌钢管里的铁与空气中或水中氧气发生化学反应,管道里外都会生锈,并滋生各种微生物,污染管道中的自来水,这些受污染的自来水中携带的细菌象无形的杀手,时时威胁着我们的健康,近十多年来,国外一些发达国家已先后立法或建立行业规章禁止使用镀锌钢管作为饮水输送管,并提出全面使用以塑料管为主体的不生锈、无腐蚀、无渗漏、无结垢的优质绿色管材,从根本上解决自来水管道系统中的二次污染问题。

突出的卫生性能使得新型塑料类和塑料复合类建筑给水管材,如聚乙烯管(PE)、聚丙烯管(PP)、聚丁烯管(PB)及铝塑复合管(PAP)近几年在我国迅猛发展,尤其是各地区在建筑给水管材方面禁用镀锌钢管以后,销售量提升较快。由于新型塑料管材良好的性能是传统钢管所不具备的,因此在建筑给水系统由新型塑料管材替代镀锌钢管已成为趋势,不可逆转。随着新型塑料管使用量的逐步加强,在不断了解新型塑料管材良好的综合性能之后,这一类产品的普及率还将大大提高。根据建设部有关部门预计到2015年,全国新建住宅内的排水管85%采用塑料管,基本淘汰传统的铸铁管,建筑给水管、热水供应和采暖管85%采用塑料管。

2 水管的性能

管道材料的选定首先要考虑的因素是在规定的使用压力和温度下具有足够的机械强度,并且对管内流动的流体有好的耐腐蚀性,此外还包括材料和工程的成本适当。

经济的发展和人民生活水平的提高,人们对家居环境提出了新的要求。现代人的家居观点,已从过去的有瓦遮头向今天的休闲、安逸、时尚过渡。这就要求现代家居必须具备明净亮丽的视觉观感和具有较宽敞舒适的活动空间,体现在居室的装修设计上,管道理所当然地要求暗埋布置。管道的暗埋敷设,是美化家居、令人入住愉快的前提之一,也是管道布置的发展方向。传统的管道,由于存在易生锈、腐蚀、结垢而令管堵塞,接头多容易产生渗漏,使用寿命短等问题,令其不能暗埋敷设,无论是使用卫生上,还是在居室的装饰上,都已不能满足现代家居要求。近年来,建筑给水管道系统的锈蚀问题成为一个重要课题,如何根据不同地区的给水现状,开发选择优良的管道系统,特别是对于优质饮用水系统,管材的选用是一个重要的环节。要跟上发展潮流,美化现代家居,就必须采用合适的新型管材来取代传统管材,以确保管道在使用性能良好、使用寿命长的前提下暗埋布置。

管道材料一旦质量不好,导致使用过程中的漏水、渗水。其危害较大又很难处理。漏水虽然直接损失相对较小,但往往间接经济损失较大,尤其是暗装水管发生漏水后,需要凿开封闭水管的墙体材料,修复后重新覆盖的墙体材料的色泽很难一致,破坏室内装饰的效果。水管漏水后的水流向低层的居室,常常将低层的天花、墙体、楼面装修损坏,因此严把居室装修的水管材料质量非常关键。

目前国际上给水和热水系统的常用管材包括不锈钢、铜管、钢塑复合管(PAP)、硬聚氯乙烯管(PVC)、交联聚乙烯管(PEX)、聚乙烯管(PE)、和聚丙烯管(PP)、聚丁烯管(PB)等。我国给水管材经历了镀锌钢管、塑料管及复合管的过程,现已逐步淘汰和禁止使用镀锌钢管。目前国内已可以生产各种材质的管材和管件,如硬PVC给水管、PE和交联PE管、PP管和改性PP管、ABS管、铝塑复合管、钢塑复合管及配套管等,另外还能生产玻璃钢管、玻璃钢夹砂管和热塑性玻璃钢管。

综合考虑各种管材的性能、工程成本和使用寿命等因素,以及人们对饮用水卫生性能的关注,目前国内比较盛行铝塑复合管(PAP)。铝塑复合管兼具金属管和塑料管优点,使用寿命为50年,很适合建筑工程中的给水管道,是众多管材中的佼佼者。

铝塑复合管由中间层纵向焊接铝管、内外层聚乙烯及之间的热熔胶一步法共挤复合而成,内外层的聚乙烯属对称性非极性高聚物,化学性质非常稳定,具有无毒、耐腐蚀、机械强度高、耐热性能好、脆化温度低、使用寿命长等特点;同时内层聚乙烯非常光滑,管内流体阻力小、不结垢,使管的效管径比金属管大,且流体不会污染。中间焊接铝管层除对聚乙烯起加强作用,使管的耐压强度大大提高外,且有如下七个优点:(1)100%隔氧,彻底消除渗透;(2)弯曲时吸收管的反弹能量,使管可以任意成形;(3)加强管的纵向散热能力,增加管的阻燃效果,(4)降低管的综合热胀系数,使管的尺寸稳定;(5)用作通讯线路的屏蔽,可防各种音频、磁场干扰;(6)具有抗静电性,可用来输送燃气及油料;(7)用金属探测器可探测出管的埋藏位置。

良好的管道管材一定是易于安装使用的,铝塑复合管重量轻、能弯曲不回弹、单根管材可达几百米长度,支持一般普通多层建筑集中水表设置,以及单管至每家每户。建筑给水管道自小区引入后,在建筑物底层经分水器,由分水器后的支管引入每家每户,水表统一安装在分水器的后面,便于集中抄表管理。

铝塑复合管从内径10mm-60mm主要有10种规格及三个品种型号:普通型-适用于生活给水、纯净水、压缩空气、氧气、化工液体等流体的输送,介质温度≤60℃,额定工作压力1.0MPa;耐温型适用于热水、采暖等较高温度流体的输送,介质温度为≤95℃,额定工作压力1.0MPa,燃气型-适用于城镇煤气、液化石油气的输送,介质温度≤40℃,额定工作压力0.4MPa。

铝塑复合管的额定工作压力高于任何一种已有的有机类管材(例如:聚乙烯管、交联聚乙烯管、高密度聚乙烯管、聚丙烯管等)。内壁的粗糙度为0.007mm(镀锌管0.15mm-4.0mm),由于内壁非常光滑,输送水等流体时,阻力损失小,不会产生噪音。铝塑复合管卫生无毒,完全符合国家标准GB/T17219《生活饮用水输配设备及防护材料的安全性评价标准》的各项要求。

3 设计与施工中存在的一些问题

新型塑料管材是近几年才迅速发展起来的,某些施工安装规范尚未健全,施工质量参差不齐,常有漏水的现象发生。这些漏水现象多在居室装修后出现,在工程中极少见,主要是施工质量不良所致。新型塑料管材,由于重量轻,可弯曲(如铝塑复合管),管材连接容易,便于切断,因而常由非专业操作工人安装,而且安装后只用通不试验,很少进行水压试验,一旦城市供水管网水压波动,就容易造成漏水,新型塑料管材适合暗装,许多居室装修常选择水管暗装,水管装毕后墙面抹灰批荡封闭水管,房屋装修美观,效果良好。但是,暗装水管如果不做水压试验则隐患更大,发生渗漏需要破坏墙体表面才能维修。

新型塑料管材的线膨胀系数较大,用于输送热水时需留意膨胀伸缩补偿设计。工程用户在图纸设计时常有考虑,不易发生问题,但居室装修用户中常有用热水管因受膨胀而导致漏水的事件发生。

还有一种现象是新型塑料管材受气候寒冷影响冻损漏水。其实,目前已知的各类适用的建筑给水管材不采取保温防护措施都将冻损漏水。《建筑给水排水设计规范》里面也作出了详尽的规定,“第2.4.7条给水管宜敷设在不结冻的房间内,如敷设在有可能结冻的地方,应采取防冻措施。”给水管道做保温防护,在我国北京北方地区已深入人心,也很受重视;我国南方地区,不可能结冻也毋须担心。出现受冻漏水现象的大多在华东地区的江苏、浙江等省,华东地区介于北方和南方两者之间,属于冬季非采暖地区,可能是十年一遇结冻,往往遗漏保温措施冻坏水管。

新型塑料管材的发展很快,相关行业的产品标准有些正在编写尚未发布,也出现了某些产品质量水准不一致现象,尤其是配套新型塑料管材的附件(如管道接头、阀门等)的产品质量更加良莠不齐,也导致了因产品质量问题而产生漏水,渗水事故的发生。因此,提请用户在装修时,切记购买同一品牌的管与配件。

用户使用不当而造成漏水现象也时有发生,例如,室内明装给水管道由于碰撞或紧固管卡时损坏管材漏水;室内暗装给水管道由于打钉使管材漏水等。新型塑料管材的刚度比原有镀锌钢管低,只能作输送的载体,曾有北方采暖管的用户,攀踏管材做支撑,欲开启室内上层窗户而导致管材损坏漏水的现象。新型塑料管材的发展,促使一批厂商在市场竞争中注意品牌意识,努力提高产品质量及售后服务。但用户使用不当造成损失的索赔,也使得这些新型塑料管材的厂家较为困惑,新兴塑料管材是近几年才发展起来的,为了开拓市场,在市场上赢得好的口碑,厂商对此也深感无奈。用户使用不当而造成的漏水是应该避免也是可以避免的,一是政府的主管部门加强市场的管理及技术标准、规范的制定,加强宣传;二是厂商在产品使用说明书中,详细说明使用的环境及注意事项等。