摘要:本文介紹了近年來新型管材的特點及在水暖工程中的應用,為水暖工程施工提供了相關依據。
關鍵詞:新型管材 排水管 復合管 銅管
近年來,隨著我國經濟建設的發展,在住宅建筑中,水暖管材的應用也發生了巨大變化,舊的鍍鋅管材、鑄鐵管材逐漸淡出了市場,取而代之的是銅管材和新型塑料管材。塑料管具有質量小、耐腐蝕、水流損失不多、便于安裝等優點,建筑行業普遍看好其在管道工程方面的應用和發展。而銅管材應用于建筑工程的冷、熱水配套工程則是管道施工方面的重大突破。下面就各種新型管材的應用逐一介紹。
1 UPVC排水管
UPVC管材是熱塑性塑料制品,化學性質穩定,不易燃燒,其特有的機械物理性能確保其正常使用大概50年,與排水鑄鐵管、水泥管相比,UPVC管材的耐磨、抗老化和抗腐蝕的優點更能保證其長期穩定地使用,減少了維修和更換的頻率,節省了運行費用,同時也能降低材料的自然損耗,使用周期較長,使用時更加安全性、可靠。
同時,UPVC管材還具有以下優點:良好的排水性能;管材輕,便于施工;長期以來,因為排水鑄鐵管占了較大比重,且安裝過程中必須打麻、捻口和養護,必要時還需對接口材料進行調制,施工任務繁重,安裝時間較長,無疑會影響使施工效益。UPVC管材的比重約為1.4t/m3,是鑄鐵管管材的1/5,如果鑄鐵管和塑料管的長度相同,則塑料管的質量要小很多,而且裝設過程中人工搬運即可。此外,它依靠承插式溶粘接口實現管材連接,且在長度標準上塑料管比鑄鐵管長,接口數量不多,安裝起來也比較方便;UPVC管材具有經濟、美觀的特性,而且就目前來看,國內的鋼材供應日益緊缺,UPVC排水管正好能夠代替鋼質管材而大規模的應用于建筑施工,且其節能、降耗、環保,具有良好的社會效益。
2 交聯聚乙烯管(PE-X)
就目前使用情況而言,這種管材普遍應用于地暖系統中。PE-X管材具有良好的低溫使用性能和力學性能,且耐高溫,水溫82.5℃,水壓為1.0MPa,使用壽命可達50年以上,耐低溫;彎曲應力相對集中,彎曲半徑R≥200mm,彎曲性能隨著R的增大而降低;與其它管材相比,PE-X管材的造價低廉,且便于安裝。但它不具有熱塑性能,無法通過熱熔焊接的方式進行連接及修復,如加熱管損壞需要將整個支路的加熱管更換;如果只用連接件修復,就可能降低地暖系統的安全系數。它是通過鎖扣夾緊式實現管道連接的,但必須嚴格按操作要求是施工,而且當其產生漏洞時也不能通過熱熔焊的方式進行修補;管材質地較硬,其“交聯度”決定其耐壓耐溫等性能,交聯度良好的PEX管往往具有優越的使用性能,但造價較高。
3 鋁塑復合管(PAP)
這種管材的特點與普通的塑料管并沒有太大的區別,且在使用過程中不會產生生銹、結垢和污染水質等問題。PAP具有節能環保、耐熱等特性,因此,冷、熱水管都比較適用。此外,由于PAP管材可任意彎曲、便于連接和裁切,且以盤管形式出現,因此更適合暗敷于管段相對較長的室內給水系統中。但也有不足之處,如管材銅接頭造價較高,過水斷面被迫縮小,而且在管道施工中,引起質量問題,不利于進行裁切、連接、調直等操作。
4 無規共聚聚丙烯管(PP—R)
PP一R管是聚丙烯(PP)管改性后的共聚聚丙烯管材。這類管材屬熱熔性管材,不論管材還是管件,都統一采用同類材料,所以可采用熱熔、電熔焊接的方法進行連接。通過這種方式可實現快速連接,安全系數較高,且便于操作。此類管材可回收利用,使用時更環保。
5 聚丁烯管(PB)
PB管是聚丁烯高分子材料,它耐腐蝕,質量較小,具有抗沖擊性和抗脆性,柔韌性較好,應用在壓力管道上其會表現出良好的耐高溫性能,甚至可以長期在95oC的溫度條件下正常使用,最高使用溫度高達110oC,如果溫度保持在70oC左右,壓力不超過1MPa,它能正常使用50年。此外,這類管材脆化溫度較低,即使在-20℃結冰的氣候中也能正常使用,無須保溫養護。它表面的粗糙度為0.007,不結垢,具有抗紫外線和防異物(微生物)生長的特性,能保護水質;且便于連接,使用效果良好。目前,這種管材已廣泛應用于歐洲的大部分地區。
6 耐熱增強聚乙烯管(PE-RT)
PE-RT是一種新型采暖專用管材。如果工作溫度保持在70℃左右,在0.8MPa的壓力條件下,這種管材可正常使用至少50年。我們一般都通過熱熔連接方式連接PE-RT管,如出現意外損壞也能采用管件熱熔連接修復,且連接處沒有接頭,能提升連接質量,有效避免質量事故的發生。PE-RT管材的柔韌性較好,最小彎曲半徑是管材直徑的5倍。地暖施工時,可將其彎曲或盤卷來減少成本投入。其特有的“應力松馳性能”,在管道彎曲時,在彎曲部分的應力能在最短的時間內松弛,且不回彈。此外,PE-RT的耐溫性能良好,不易脆裂,管道彎曲時不須預熱,可在寒冷的氣候條件下施工;這種管材的內壁光滑,對水的摩擦阻力小,不易結垢或堵塞,且能夠回收再利用,比較環保。
7 銅管
與塑料管相比,銅管具有一般金屬堅硬的特性,由于銅的電極電位排序不高,空氣和水中的元素不會腐蝕銅管,即使銅表面出現銅綠,但其內壁不會出現銅綠,這更有助于銅管抵御空氣及水的腐蝕。銅管在熱水管道方面的應用比較廣泛,且銅管的使用壽命基本和建筑物的壽命相同。如果外部條件和保養到位,銅管甚至可以無限期使用,在眾多材料的管道中,銅管的抗沖擊性及抗凍脹性能往往是最好的。
銅管具有以下特點
7.1 衛生健康。鐵管會使水質變黃,對器具造成污染,也不象其它有機合成材料那樣可再加工安裝,甚至發生事故時會產生有害物質。銅管不存在此類問題,而且從安全衛生方面來講,銅管相對要安全。生物學研究表明:99%以上水中細菌在進入銅管后五小時內自行消失。因為銅具有殺菌功能,使用過程中溶出的微量銅離子還有益人體健康。
7.2 節能增流。銅管管壁較薄,外面有保溫層,可有效減少熱水在管道內的熱量損失。且銅管內壁光滑,對水流的阻力比其他類型的管材要小,而且銅管的輸送量大,采用銅材作熱水管,在使用過程中也不會像鐵管一樣,出現生銹及結垢等問題,從而確保水流量。
7.3 減輕重量。銅管壁薄,相同規格的銅管重量只有鐵管的1/3。可以使用外徑比鐵管小的銅管,因而管道的系統重量可減輕60%左右。
7.4 不可滲透。銅管與管件連接牢固密實,無論是細菌和病毒,有害液體或紫外線都不能穿過它,這是塑料管無法做到的。
7.5 安裝方便。銅管接頭有很多連接方式,如承插焊接、螺紋連接、法蘭連接、卡套壓接連接等。采用承插焊接時,只需將銅管插入接頭,配上銅管接頭專用焊料,用氧氣-乙炔加熱即可連接。安全可靠、省工省時,一次施工終生受益,避免過多的維修。可謂一勞永逸。
眾所周知,但凡水暖產品設備都存在一定的缺陷或不足,而銅管在工程施工中的廣泛應用則證明,對于給水系統的正常運行而言,銅管是眾多管材中最具優勢且性能比較可靠的管材。用戶在使用一種產品時,往往會考慮產品的質量和使用價值,然后判定其是否經濟實用。自從上世紀中葉起,合成材料開啟了一個技術變革的時代,大部分水暖管件都是采用塑料研制,這是由于塑料的造價更加低廉。然而,近年來消費者已認識到一些傳統的基礎材料仍是最經濟的。最重要的因素是這些材料具有可靠的使用性能,且能保證長期使用。所以銅管能成為今日建筑業無可旁代的新材料。