聚丁烯PB 管在某保障房工程中的应用

郭江波

(山西省第三建筑工程公司，山西长治 046011)

1 概述

1.1 工程概况

长治市圣鑫园保障性住房工程规划建筑面积911 963 m2，其中廉租住房99 122 m2，公共租赁住房233 695 m2，经济适用住房482 166 m2，共计住房11 381套。该工程采暖系统采用共用立管的分户独立采暖系统形式，共用立管采用异程下分式，户内为水平单管跨越式采暖系统形式。共用立管及入户装置设在管道井内，入户装置由供水管数字锁闭平衡阀、水过滤器、户热量表、手动调节阀、回水管锁闭阀、球阀组成;户内暗装管道埋设在地面垫层内。散热器采用双向双对流钢制板式散热器。共用立管采用热浸镀锌钢管，户内埋地管道采用聚丁烯PB管，要求热媒温度80℃，工作压力为0.6 MPa，最小壁厚不小于2.0 mm。工程施工中采用了s5-Dn25×2.3的PB管材。

1.2 聚丁烯PB管的特性及优点

聚丁烯(PB)是一种高分子惰性聚合物，PB树脂是由丁烯-1合成的高分子组合体，是具有特殊密度的结晶体，是具有柔软性的异性质体。PB管作为采暖管道使用，它具有以下优点:

1)它除具有其他塑料管的可熔可塑、不结垢、耐老化的共性以外，也是最优秀的耐压管材，其长期使用环向应力承受能力最高。在介质20℃、系统压力1.6 MPa，介质 70℃、系统压力1.0 MPa，介质95℃、系统压力0.6 MPa三种不同情况下都可保证安全运行50年以上。

2)由于PB材料具有较高的耐热强度，故在确定管材壁厚时，它可以有最小的壁厚而不影响安全可靠性，就可以使液体有良好的流动性和相对大的流量，从而节约能源。

3)PB管材导热系数低，保温效果强。

4)PB管材具有很高的化学稳定性，无毒无味，其达到的卫生标准完全满足饮用水的安全标准。

5)PB管材具有极强的温度适应能力和抗温度应力能力，温度适用范围－30℃ ～+110℃。

2 施工工艺及操作要点

2.1 施工工艺流程

确定分户管道走向→敷设、固定管道→熔焊管件→连接散热器→分户打压→管道隐蔽→连接入户装置和主管道→系统打压。

2.2 施工操作要点

1)当系统为分户供暖，且采用水平单管跨越式采暖系统形式即用单管串联散热器的方式时，一定要根据户型和单元户数将供回水管道有序排列，同时要考虑采暖管道与给水管道在进户时和进户后的管道排列，尽量避免管道相互交叉和重叠。在交叉无法避免时，要采用适当的过桥管件。

2)管道敷设要在靠墙20 cm范围内，并且要用专用地卡将管道固定牢靠。既保证管道敷设美观、避免管道交叉，又可保证在地面垫层施工过程中的成品保护和日后维修，同时牢靠的固定还可约束管道的热变形，防止地面裂缝。

3)熔焊管件是PB管道施工质量的重中之重。埋地管道中隐蔽部位是不允许有接头的，在管道串接散热器的系统中，管件主要为管道出地面时的弯头和与散热器管道连接时的PB铜件(外丝或内丝直接)。管件与管道的熔接最好采用带温度数字显示的专用热熔器，以控制焊接温度。管材端头和管件借助于热熔器上的两个热熔模头，保持一定时间加热到熔接温度时，迅速将管材和管件取下并且无旋转地将管材插入管件中，在一定压力下持续一定的时间，使接头处形成均匀的凸缘直至冷却，形成牢固的连接结合。

4)管道分层铺设并焊接管件后，根据施工图纸要求用PB管或者镀锌管连接散热器。然后根据图纸或规范要求的试验压力进行分户打压。分户打压合格后进行埋地管道的隐蔽即地面垫层的施工。

5)分户打压完成后，将PB管与管道井内的入户装置及主管道进行连接，之后进行系统打压。

6)管道铺设焊接完成后，必须做好成品保护工作。防止重物碾压特别是尖锐物体对管道的伤害，必要时要在重要部位采取保护措施。

3 质量控制要点

1)PB管道的施工及验收要遵循建筑给水聚丁烯(PB)管施工及质量验收规范的要求。

2)管材及管件进场必须查验材料合格证及国家相关检测单位出具的检测报告，特别是8 760 h热稳定试验和5 000次冷热循环试验以及环保卫生标准的检测报告。同时查验进场管材及管件的外观、壁厚、内外径尺寸等。

3)管材与管件熔接时的加热温度、加热时间及接缝压力是热熔连接质量控制的三要素。PB管热熔连接的理想温度是260℃±5℃，加热时间为5 s～6 s，视环境温度和管材外径、壁厚适当调整。加热完成将管材插入管件时要均匀无旋转地插入，插入长度要符合管径的要求并适当加压。插入后至少要冷却2 min以上，在冷却过程中不能旋转、拉拔和再次插入，以确保熔接点的结晶、结合质量。加热温度过高或加热时间过长，会造成管材熔化过度或缩颈;加热温度过低或加热时间过短，会造成接头结合不好。管材接头处要裁割整齐，管材与管件要干净无污染。

4)管道铺设熔焊前，要先进行试焊。试焊完成后对焊件进行破坏性试验，查看管材与管件接缝处的结合和结晶质量，以调整加热温度、加热时间和焊接手法。可以将图纸设计所用到的管件分别与一定长度的管材焊接后把端头封闭进行试打压，既可检验试焊质量，又可检验管材和管件的质量。

5)做好管道铺设和熔焊的技术交底和检查验收工作。把熔焊过程中可能出现的质量问题和防治方法以及焊接技术要求给熔焊工人交底，并对接头质量逐个检查是保证质量的唯一方法。

6)管道打压是保证工程质量的最后一关。埋地PB管道隐蔽前应做水压试验，试验压力为0.9 MPa，稳压1 h内压力降不大于0.05 MPa，且不渗不漏为合格。采暖系统安装完毕，管道保温前应进行水压试验，水压试验应以系统顶点工作压力加0.2 MPa作水压试验，同时在系统顶点的试验压力不小于0.4 MPa。依据以上原则，本工程的试验压力是低区为0.8 MPa，中区为1.0 MPa，高区为1.25 MPa。在试验压力下1h内压力降不大于0.05 MPa，然后降至工作压力的1.15倍，稳压2 h内压力降不大于0.03 MPa，同时各连接处不渗不漏为合格。

4 结语

1)本工程在施工过程中，考虑到普通PB管材在散热器明装部分连接管受热变形较大，无法做到横平竖直，所以在明装连接散热器部分采用了热镀锌钢管，以保证观感质量。但如果在不考虑造价的情况下，还可以采用铝合金衬塑PB管材。铝合金衬塑PB管材是在普通PB管材基础上的衍生品，该产品不仅可以保证施工美观，而且可以完全避免普通PB管材透氧性稍高的缺点，防止氧气通过管材进入管道内部后对散热器和锅炉产生腐蚀。

2)在暖通空调领域，PB管材具有其他塑料管道不可比拟的优越性，但如上所述，普通PB管材透氧性稍高，如果管道为明装敷设(暗装管道不需考虑透氧性)，进入热水管路中的氧气一是会对散热器产生腐蚀，二是可以在管道中滋生微生物，使卫生标准下降并会造成管道缩颈、增大水阻。所以PB管材还有一种衍生品——5层共挤阻氧PB管，其结构从里向外依次是PB→热熔胶→EVOH树脂阻氧层→热熔胶→PB，其中，内层PB较厚，起承压作用，外层PB较薄，起保护作用。此种管道非常理想，但加工难度大，生产成本较高。

3)PB管材在低温辐射采暖系统中也有良好的应用前景。

4)聚丁烯PB管材在长治市面积最大的保障性住房工程中的应用证明了此种管材的优异性能，从最大程度上满足了工程的使用功能，达到了经济、适用、安全、绿色的设计要求，同时也为聚丁烯PB管材的推广使用和施工技术经验的积累起到了良好的作用。

［1］苑文军.聚丁烯(PB)管的特性及施工质量控制［J］.塑料制造，2011(10):15-20.