装配式施工知识分享：硬质UPVC管的应用技术

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硬质UPVC管是以PVC树脂为主要原料，添加稳定剂、润滑剂等后加热，在制管机中挤压而成的不同压力等级、各种规格型号的硬质管材。由于其具有重量轻、耐腐蚀、强度较高等优点，因而在供水管道工程的应用方面具有广阔的前景。

我国于1988年制订了给水用硬聚氯乙烯管材件的国家标准，1996年又进行了修订;1990年制订了设计、施工及验收规程，经过近十年的工程试点，目前也在修订中。这些国家标准和技术规程的实施，对UPVC管产品的标准化和应用的规范化，起到了积极的促进作用，为全面推广使用UPVC管奠定了基础。

我国早期引进UPVC管生产线时，管材标准多种多样，有日本标准、德国标准、英国标准等。目前多数生产企业已可生产符合国家标准的管材(出口产口例外)。在管件方面，十余年来，经过铸铁管配件、自制钢配件、钢塑配件及手工粘接R-R全塑管件、直至近二三年开发出的De200mm及其以下的一次性全注塑R-R接口管件及活络管件等几个阶段，目前De200mm及其以下的管件已基本齐全配套，满足了工程应用的需要。相对于其它塑料管及钢管，UPVC管的施工安装较简单，施工条件、施工环境要求不苛刻，操作要领、施工机具较简单，施工人员容易掌握。

1.UPVC管材的特性

1.1 质量轻、耐腐蚀性能好、使用寿命长

UPVC的密度为1.4～1.6g/cm3，是同样尺寸钢管的1/3～1/5，因而运输、安装方便，施工效率高。UPVC管材耐各种酸、碱、盐等化学药品的侵蚀，正常情况下，使用寿命一般可达30～50年。

1.2 糙率系数小，摩擦阻力小

UPVC管材内壁光滑，流体摩擦阻力小，克服了铸铁管因生锈、结垢而影响流量的缺陷，可提高输送能力43.7%.使用温度范围在-15～60℃之间。

1.3 机械强度较低，膨胀系数大

UPVC的机械强度相当于钢管的1/4，因而施工时易受锐物损伤。UPVC的膨胀系数为5.9×10-5/K，即温度每升高1℃，每米UPVC管增长0.059mm，因此长距离管道安装时，必须注意受温度或气候影响所引起的伸缩性，每隔一定长度应考虑温度补偿装置。对于地下管道，若口径较小、地温变化不大，可以不用安全补偿装置，但管路最好能有一些弯曲;若口径≥160mm时，也可选用柔性接头起伸缩作用。

2.管材压力等级及管径的选择

2.1 根据管道压力选择管材

UPVC管材的压力等级一般分为四种：Ⅰ型0～0.5MPa，Ⅱ型0.5～0.63MPa，Ⅲ型0.63～1.0MPa，Ⅳ型1.0～1.6MPa.

2.2 管径的确定

选择管径时，必须按压力等级、流量、流速、自然条件、地理环境等方面因素综合加以设计。通常以经济流速选择管径。

dj=1.13(Q/v)1/2(1)

式中：

dj—管道的计算内径，m;

Q—管道的流量，m3/s;

v—管道的经济流速，m/s.

UPVC管的经济流速一般为1.0～1.8m/s，通常取v=1.5m/s，则(1)式简化为：

dj=0.015Q1/2(2)

2.3 管道水头损失计算

沿程和局部水头损失之和为总水头损失：

hw=hf hj(3)

式中：

hw—管道的总水头损失，m;

hf—管道沿程水头损失，m;

hj—管道局部水头损失，m.

UPVC管材的沿程水头损失计算常采用谢才公式：

hf=(L/c2R)v2(4)

式中：

L—管道的长度，m;

c—谢才系数;

R—管道的水力半径，m.

局部水头损失计算公式为：

hj=ε(v2/2g)(5)

式中：

ε—管道局部阻力系数;

g—重力加速度，9.81m/s2.

3 UPVC管道的安装及使用

3.1 UPVC管道的安装

(1)粘接剂使用前必须摇匀。

(2)管道和承插口部位必须清理干净，承插的间隙越小越好。

(3)用砂布或锯条把结合面打毛，承口内较薄地均匀刷一遍胶，插口部位外刷两次胶，待胶干40～60s后插入到位，同时应注意根据气候变化适当增减胶干时间。

(4)粘接时严禁沾水，管道到位后必须平放在沟内，待接头干后24h开始回填，回填时用沙土将管道四周填紧，留出接头部位再进行大批回填。

(5)UPVC管与钢管套接时，必须将钢管连接处擦净涂胶，将UPVC管加热变软(但不得烧焦)后承插在钢管上并降温处理，如有条件加上管箍更好。

3.2 UPVC管道的使用

UPVC管道主要有三种连接形式，即橡胶接口(R-R)、粘接(T-S)和法兰连接。若施工后发生漏水时，可采用换管、套补粘接法、玻璃纤维法、焊接等方法修补。

(1)对管材大面积损坏的需更换整段管材，可采用双承口连接件更换管材的办法。

(2)对溶剂粘接处渗漏的处理，可采用溶剂法。此时先排干管内的水，并使管内形成负压，然后将粘接剂注在渗漏部位的孔隙上。由于管内呈负压，粘接剂会吸入孔隙中而达到止漏的目的。

(3)套补粘接法主要是针对管道穿小孔和接头的渗漏。此时选用长15～20cm的同一口径管材，将其纵向剖开，按粘接接头的方法将套管内面和被补管材的外表面打毛，涂胶后套在漏水处贴紧。

(4)玻璃纤维法是用环氧树脂加固化剂配成树脂溶液，用玻璃纤维布浸渍树脂溶液后，均匀缠绕在管道或接头渗漏处的表面，经固化后成为玻璃钢。由于该方法施工简单、技术易掌握、堵漏效果好且成本低，在防渗补漏中具有很高的推广使用价值。

3.3 管道系统的试压及验收

(1)管道或管网系统的水压试验，必须在粘接干燥24h后才能进行。

(2)管道的水压试验必须遵守国家规定的非金属管道的试压规则。对于无节点连接的管道试压长度≯1.5km，有节点的管段试压长度≯1km。

(3)管道或管网试验压力不得超过设计工作压力的1.5倍，最低≮0.5MPa，并保持试验压力2h或者满足设计的特殊要求，无渗漏现象为合格。

工程应用表明，给水管在使用UPVC管材时，只要选用质量可靠的管材管件，而且设计施工严格按规程操作，投入运行后使用效果良好。而且维护量小，维护方法简单，消耗工时也少。

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