聚氯乙稀管（UPVC管）在室外給水管道設計與施工中合理應用

【摘 要】傳統的供水管道多應用金屬管，隨著使用年限的增長，金屬管道逐漸顯現出一些弊端，比如金屬管道內部會結垢使輸水阻力增大，輸水能力減小，管壁腐蝕容易影響水質，嚴重威脅了輸水的安全可靠，以及經濟性差、適用性低等問題，隨著科技的進步，不斷涌現出更多的新型材料的管材，其中聚氯乙烯管（UPVC管）以其造價低廉、施工方便、質量輕、耐壓強度高、壽命長等優點得到廣泛推廣應用，有效的提高了供水的質量和效率，促進了供水行業的發展進步。

【關鍵詞】UPVC管；特點；安裝質量；施工

前言

管道是國民經濟建設以及人們日常生活的不可或缺的必要設施，它所應用的領域十分廣泛，例如能源傳送、給排水、空調工程、通風等等，都是靠管道來傳輸的，其中UPVC管在管材領域中較傳統鑄鐵管、鋼管相比是新型化學建材，它與金屬管道相比，具有重量輕耐壓強度好，輸送流體阻力小，耐化學腐蝕性強，安裝方便，管材價格便宜，投資低，省鋼節能，使用壽命長等特點，不僅在城市中廣泛應用，在交通不便、環境復雜的偏遠、高寒地區，其重量輕易操作的優勢也得到了更大的發揮，取得了人們極大的認可。采用該種管材作供水管，可對我國鋼材緊缺能源不足的局面起到積極的緩解作用，據美國塑料管協會統計，它的加工能耗僅為金屬管20%，即可節省80%的能源，因此它經濟效益十分顯著。

我公司給水工程是86年底開始供水的，89年達到第一期日供水1.5萬噸的設計能力，92年最大日供水超2.8萬噸，我們在92年對供水工程進行二期擴建，日供水5萬噸/日，管道部分采用大口徑UPVC管，取得了良好的經濟效益。由于城市的發展，日供水也突破5萬噸的設計日供水量，我們又在99年～2002年又對供水工程進行了三期擴建，也都采用大口徑Φ315～Φ630大口徑塑料管。我們阿克蘇市日供水量平均以每年超過30%的速度增長，而我市水價一直處于全疆較低水平，但還是取得了較好的社會效益和經濟效益，究其根本在經濟方面是由于UPVC管造價低，管網得以迅速延伸，供水量迅速增長，UPVC管為我司在給水工程中廣泛應用起了舉足輕重的作用。

1.UPVC管的特點

（1）管材的額定壓力有5個壓力等級，既0～0.6mpa、0.6～0.8mpa、0.8～1.0mpa、1.0～1.25mpa、1.25～1.6mpa，具有較高的工作壓力適用范圍。

（2）耐化學藥品性能優良，可在酸堿介質條件下正常使用，但是UPVC管不能接觸酮類化學物質，否則它會發生溶脹或溶解。

（3）UPVC 管管壁光滑，介質在流動的過程中阻力較小，在相同流量下，UPVC 管材的管徑在選用上比其它管材縮小一個規格進行使用。

（4）管材使用壽命長，理論最高可達50年，在基礎環應力值為255kgf/cm2，安全系數在1.81～2.25之間，由于塑料管在外界受很多因素的影響，現在國家一般制造UPVC管的使用年限為20～30年。

（5）耐磨損，絕緣性能較佳，不易結垢，通過改性消除，UPVC 管能在-25℃的條件下安全運行。

（6）給水工程中使用的UPVC管衛生無毒，從根本上消除了“赤水”現象的發生，更大程度地保證了供水的安全、衛生、穩定。

（7）適宜于埋地敷設，不占用耕地；管材重量輕，裝卸、搬運便利，施工迅速容易，勞動強度低，安裝成本低。

2.UPVC管道施工注意事項

（1）UPVC管應埋地敷設，如需局部地面敷設時應采取相應的防護措施，一般情況下埋設深度可在冰凍淺以下0.2m。

（2）溝槽寬度宜為d+0.5m，溝底應連續平整，溝底表面不得有碎石，硬塊和其它突出物，如有巖石、礫石時，必須在其上鋪設細土或砂墊層，其厚度為0.15～0.20m（我們曾經做過類似的試驗，把φ110mm管埋在有礫石的道路上，給學校給水，由于供水管道有脈沖波作用，管外壁和礫石之間有微動磨擦，2年后就發生了管道有漏洞跑水現象），特別是UPVC管道在穿越鐵路、公路、河流時一定要設套管。

（3）UPVC管具有一定的韌性，根據管材性能在不加熱的情況下，還可以彎曲一定程度。通過實際證明，我們在5511修路工程中，長慶筑路公司采用震動式壓路機進行施工。我們大街上有些鑄鐵管，當時那些地方局部是軟土地基，受到震動剪應力的破壞，致使管道失穩，在最薄弱處產生破裂而漏水。而我們埋的UPVC管，由于能產生稍微的變形而未被折斷。（但注意：十分軟弱的地基上也不適宜安裝UPVC管，會使橡膠密封圈的承插口處往往膠圈被擠出發生漏水，過街管在濕陷性黃土地基上要換土，重新埋設基礎）。加之均為柔性接頭，抗震性能好，當管頂復土足夠，可敷設在一般性機動車道上。

（4）管材的熱耗量分析：通過計算UPVC管比鋼管、鑄鐵管向外散熱量少的多，每米管子的平均散熱量小，而傳熱直線熱阻大，當管內水體停止流動后，水溫下降至凍結的持續時間是金屬管的50倍左右，和金屬管相比較由于UPVC管絕熱性較好，在同一環境溫度下我們做過實踐試驗它能比金屬管淺埋深度10～15cm。但是一定不能埋的過份淺，由于UPVC管比鋼管的強度和剛度都差許多，埋太淺產生凍脹，會把管子給凍裂，我們在居民區給居民家中供水的小管徑UPVC管中就發生過這種情況。

（5）UPVC管管道中設計水溫不得大于45℃，當水溫在25～45℃時，其管材要有折減系數，管道接口所用的橡膠圈宜保存在低于40℃的室內，不應長期受日光照射，距一般熱源距離不應小于1m。另一方面：UPVC管還能在酸、堿、潮濕環境中敷設并不腐蝕，可以輸送溫度為35℃，濃度為49%的硝酸，目前鍋爐水處理間也大量采用UPVC管道，山東萊州φ560mm大口徑輸鹵工程的實踐就是證明。

（6）UPVC管作為一種新型非金屬管用現有金屬管道探測設備不能探到其位置，為了便于探查管線的位置，可以管面埋設一條金屬導線，選用4mm2綠色塑皮單支銅芯電線即可。

（7）塑料管熱脹冷縮較大，不同管徑安裝管道時應按規定將插口端與承口端底部留夠間隙20mm～50mm，TS接頭每間隔一定距離要留伸縮器。

3.UPVC管道安裝質量控制

我公司是從1986年就開始應用大口徑UPVC管進行施工，到目前已經有16年的實踐經驗。從這些年的經驗來看影響UPVC管的安裝質量主要因素有三個方面：

一是接口不嚴密。二是管道被磚礫等污染。三是在松軟土上進行施工時，基礎超挖，其基礎上有硬物，土方回填時沒有分層填實。

為了保證安裝質量，我公司對施工的供水管道制定了安裝措施：

（1）管材、管件均應放在不高于40℃的庫房內，距離熱源不得小于1m，庫房應有良好的通風，防止管材老化、變形。

（2）管材應水平堆放在平整的地面上，不得不規則堆放，也不得暴曬。

（3）管材應根據管件實測深度，在管端表面劃線，劃出插入深度標記。

（4）粘接口連接時，應先將承口內側和插口外側擦拭干凈，無塵土與水漬，表面有油污時，應采用清潔劑擦干凈。

（5）膠粘劑涂刷應先涂管件承口內側，后涂管材外側，且涂刷時應迅速、均勻、適量，不得漏涂。

（6）粘接完的承插管段，應靜置到接口固化為止。

（7）將管道插入承口，用力插入到深度標記處，承插過程不得用錘子擊打，防止局部受應力過大而裂縫。

（8）安裝管道時要用布袋把供水管口堵上，嚴防碎磚、雜物進入管中，減少管道中的阻力損失，管道安裝完畢后要嚴格按照國家制定的供水清洗規范進行清洗和消毒，保障市民的身體健康。

（9）管道安裝過程中，在挖軟土地基時，一定不能超挖，超挖后一定要把基礎處理后，管基上一定不要有尖硬的硬物，在管道回填過程中，首先在管壁頂上敷蓋一層細沙，絕對不允許把硬物一起推下砸爛管道，細沙30～40cm厚度再填細土，30～40cm分層夯實，為以后道路基礎不下沉打下基礎。

4.結束語

綜上可見，UPVC管的應用能夠取得較好的經濟效益和社會效益，作為設計者和施工者，我們應當打破傳統，創新思想，抓住機遇，讓UPVC管在更多領域發揮作用，這也是對國家建設的支持和國家資本的節約。研究創新還要繼續，也希望能有更多的專業人士共同探討，讓我們的工作更上一個新臺階。