公稱(chēng)直徑/mm | UPVC | CPVC | ABS | HDPE |
63 | 1.5 | 2 | 2 | 0.8 |
75 | 1.8 | 2.5 | 2.1 | 1 |
90 | 2 | 2.5 | 2.1 | 1 |
110 | 2.25 | 3 | 2.25 | 1.2 |
160 | 2.6 | 3.5 | 2.8 | 1.5 |
225 | 3 | 4 | 3.2 | 1.8 |
280 | 3.5 | 5 | 4 | 2.1 |
315 | 4 | 6 | 4 | 2.5 |
例:埋地敷設(shè)外徑為250mmUPVC輸水管線10km,在不考慮水錘、湍流等情況的理?xiàng)l件下,選項(xiàng)卡用何種壓力等級(jí)的管材為佳。
根據(jù)以上條件取值:λ=0.01,L=1000m,水的流速為V=1m/s,g=10m/S2,管材外徑D=0.25m,則
ΔH=λLV2/2Dg=0.01*10000*12/2*0.25*10=50(m)
根據(jù)水力損失ΔH可得出管內(nèi)工作壓力P=ΔH/10=5kgf/cm2=0.5MPa,按GB/T10002.1—96標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)格,可選用0.6MPa級(jí)Φ250*7.3mm的UPVC塑料管。
管線輸送流體介質(zhì)時(shí),在管內(nèi)通常含有一定量的空氣,如果不將空氣排出,會(huì)造成爆管現(xiàn)象,且根據(jù)對(duì)塑料管的安裝經(jīng)驗(yàn),凡敷設(shè)管線時(shí)地形高差在大于1.8m時(shí),必須安裝排氣閥或排氣井,排氣閥應(yīng)設(shè)置在*高點(diǎn),另外還需注意在連續(xù)起伏的地形中,管內(nèi)流體會(huì)產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象,并使塑料管承受負(fù)壓,影響流體的正常輸送,在管道的設(shè)計(jì)中可參照鑄鐵管道附設(shè)支管的方法解決。根據(jù)UPVC材料的特性,只有當(dāng)管道的轉(zhuǎn)向≧12.5°時(shí)才安裝彎頭管件。由于UPVC塑料管道具有一定的剛性,又有一定的韌性,所以在地形不復(fù)雜的情況下,敷設(shè)方法可采用直埋式,它可隨地形的起伏變化而彎曲,且不需預(yù)制水泥溝槽,如此可簡(jiǎn)化施工程序和時(shí)間,同時(shí)也節(jié)省了施工費(fèi)用。
在管路施工中,直埋式管線中對(duì)于管外徑≧110mm的彎頭管件(≧30°),需對(duì)彎管的二臂用水泥支墩加以固定,尤其是大口徑、90°彎頭處必須嚴(yán)格要求固定支墩的施工質(zhì)量,防止由流體運(yùn)動(dòng)方向改變而產(chǎn)生的較大推力破壞管道。
管路中的流量可按下式計(jì)算:
Q=V*S
式中Q—流量,m3/h。
V—流速,m/h。
S—管道內(nèi)圓截面積,m2。
由于塑料管內(nèi)壁光滑,流速可取1~2.5m/S,即3600~9000m/h。
UPVC塑料管內(nèi)介質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)比鑄鐵管簡(jiǎn)單,湍流與渦流狀態(tài)在計(jì)算流量時(shí)可以忽略不計(jì),相同的規(guī)格,塑料管的流量至少比鋼管、鑄鐵管、水泥管等增強(qiáng)25%~35%。
由于UPVC材料的化學(xué)穩(wěn)定性好,不易受酸、堿、鹽等化學(xué)物質(zhì)的侵蝕,管內(nèi)壁比較光滑,不會(huì)產(chǎn)生鋼管及一些內(nèi)壁較粗糙的管材因管內(nèi)結(jié)垢而使管徑變小,從而使流量變小的現(xiàn)象;在經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)和計(jì)算后,UPVC管道在正常條件下可**運(yùn)行50年以上,幾乎無(wú)需維護(hù)和檢修。
D. 埋地敷設(shè)UPVC管道的施工要求
管道的安裝施工是產(chǎn)品應(yīng)用*重要的環(huán)節(jié),有資質(zhì)的塑料管敷設(shè)專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)伍要比一般的城建施工單位更了解塑料管道的施工技術(shù),更具有安裝經(jīng)驗(yàn),塑料管道的安裝質(zhì)量,直接影響管道的使用壽命,因此對(duì)塑料管道的敷設(shè)必須提出嚴(yán)格的施工規(guī)范。
(1)走線工作
根據(jù)管路與管網(wǎng)的分布及起向進(jìn)行地形勘察,了解地質(zhì)情況及其他對(duì)長(zhǎng)距離輸送的管路有影響的情況,以便在施工中及時(shí)處理,特別是施工技術(shù)人員應(yīng)實(shí)地走線,走線時(shí)應(yīng)針對(duì)塑料管的性能特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)并考慮其可能遇到的問(wèn)題,然后設(shè)計(jì)施工方案,并繪制詳細(xì)的管路施工圖。
(2)控溝工作
直埋式敷設(shè)管道時(shí)挖溝有一定的要求,雖然地形和土質(zhì)會(huì)有所不同,但對(duì)溝槽的基礎(chǔ)要**不變的;挖溝時(shí)應(yīng)使溝底平整,沒(méi)有石塊暴露在溝底,在溝底的鋪土不僅可以保護(hù)管道免受沖擊,并可起到抑制溫度變化時(shí)對(duì)管道所產(chǎn)生的影響。
(3)安裝工作
UPVC壓力管的連接方式一般為粘接劑連接(剛性連接)形式和密封圈擴(kuò)口承插(柔性)形式二種,但在管道的敷設(shè)過(guò)程中,不管采用何種連接方式,都會(huì)遇到特殊地段,此時(shí)應(yīng)酌情妥善處理,常見(jiàn)現(xiàn)象及處理方如下:
a. 穿越公路:UPVC管材需由預(yù)埋的鋼管作保護(hù)或由公路涵洞內(nèi)通過(guò)。
b. 越河道:在管道外套鋼管,或安裝在河道上橋梁外側(cè)的支墩上,如遇河面窄、河灘平坦及有枯水期的情況下,可直埋在河底,但河底下須挖深2m。
c. 管線彎道:需配以彎管或管件(彎頭),并作固定處理,如彎曲度較小,也可憑借管溝道偏移予以調(diào)整,如彎曲角度較大,則可采用二只較小角度的彎管來(lái)達(dá)到其角度,并可改善介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài),彎管的曲率半徑應(yīng)大于管徑的6倍。
d. 管道放至溝內(nèi)并相互連接后,需分層回填土壤并經(jīng)充分壓實(shí),這樣就可均勻地產(chǎn)生側(cè)向土壤抗力,使管道能合理地承受壓力,這在大口徑UPVC管道的安裝敷設(shè)中尤為重要。作為基礎(chǔ)料的土壤不能用粘土,應(yīng)選用尺寸較均勻的小圓石或砂石粒子,尤其在連接處這一點(diǎn)特別重要,以免在運(yùn)行時(shí)由于管內(nèi)壓力的作用使管道連接處產(chǎn)生移動(dòng)而形成匯流,回填土有兩種,一種是須直接壓在管道上的土壤,它至少要鋪放10cm厚,這種回填表土應(yīng)選用較好的土壤并摻和20%~30%的細(xì)黃沙;另一種回填土是挖溝時(shí)挖出的泥土料,它鋪設(shè)在**種回填料的上面,厚度不小于20cm,*后可放一些無(wú)要求的回填土,直至填平。應(yīng)該注意,回填時(shí)必須將管道連接處暴露在外,這樣可在試壓時(shí)發(fā)現(xiàn)連接處是否有泄漏現(xiàn)象,待試壓完成后再進(jìn)行填埋。
(4)管線的試壓工作
為了確保UPVC埋地管線的**運(yùn)行,管道安裝后必須進(jìn)行試壓。管道超過(guò)4km長(zhǎng)還應(yīng)進(jìn)行分段試壓和全線試壓二個(gè)階段。分段試壓即每2km長(zhǎng)度進(jìn)行一次單獨(dú)試壓。全線試壓是對(duì)全部管道網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行試壓。試壓應(yīng)分高、低二種壓力進(jìn)行,通常以0.4~0.6MPa進(jìn)行24h低壓試驗(yàn),如發(fā)現(xiàn)連接泄漏等問(wèn)題,必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理,高壓試驗(yàn)是以額定工作壓力的1.5倍進(jìn)行24H通水試驗(yàn),在運(yùn)行正常的情況下才可將暴露的連接處回填壓實(shí)。
在管線試壓或正常運(yùn)行過(guò)程中,由于各種原因如施工不規(guī)范、管材質(zhì)量問(wèn)題及一些意外原因等會(huì)出現(xiàn)爆管現(xiàn)象,出現(xiàn)這種現(xiàn)象需及時(shí)修復(fù),采用搶修節(jié)修復(fù)破損管路較為方便。
1.1.2 建筑物內(nèi)壓力管道
壓力管使用在建筑物內(nèi),其惟一的作用是輸送生活用水(給水管道)。這種管路在敷設(shè)過(guò)程中采用的管件較多,且由于建筑物內(nèi)所敷設(shè)的大多是小口徑管材,目前大多采用粘接劑連接,施工要求非常高。
1、管路的布局
室內(nèi)管路一般都沿墻敷設(shè),布局時(shí)應(yīng)盡量考慮在隱蔽處。由于采用粘接劑邊的PVC壓力管路其連接處常因施工疏忽而發(fā)生滲漏現(xiàn)象,因此應(yīng)避免過(guò)多的拐角,以減少連接。由于室內(nèi)管中的布局比較復(fù)雜,支路較多,因此,必須考慮設(shè)置活接(油寧),油寧的數(shù)量視管路的復(fù)雜程度而定。
2、管路的支承
管路的支承參數(shù)可參見(jiàn)表(C),建筑物內(nèi)管路的支承大多采用墻卡,由于UPVC管材的線脹系數(shù)較大,且建筑物常因地基等原因有一定的移位,因此,墻卡的設(shè)置位置和數(shù)量也較重要,必要時(shí)應(yīng)設(shè)置伸縮節(jié),以保證管路在使用過(guò)程中不會(huì)因熱脹冷縮或建筑移位等原因造成連接滲漏。
3、建筑物內(nèi)管路的施工安裝
在施工安裝過(guò)程中,*重要的是管材的連接,如采用粘接劑連接,則一定要耐心細(xì)致將管材和管件的連接處用丙酮清洗干凈后涂上給水用UPVC專(zhuān)用粘接劑,切忌將排水用PVC專(zhuān)用粘接劑用于給水用管材,然后將管材與管件用力插到底,左右轉(zhuǎn)動(dòng)一下,使粘接劑布勻,隨即用墻卡固定在安裝位置上不可再搖動(dòng)或推拉,然后采用此法進(jìn)行下面的連接,注意不可用力搖動(dòng)未干固的連接,以防滲漏。螺紋接頭常用于連接龍頭、閥或金屬管道,如有可能,待所有粘接處都干后再將龍頭等需用螺紋連接的部件再裝上去。試壓后如發(fā)現(xiàn)連接處理滲漏現(xiàn)象,需將此連接截去,另外,室內(nèi)管路*好明敷,以利維修。
閥門(mén)是管路中必不可少的部件,PVC注塑成型閥門(mén)有兩種形式,一種為球閥,規(guī)格從Ф20—Ф110,常用于建筑物內(nèi)管路;另一種為碟閥,規(guī)格從Ф110—Ф250,一般用于大口徑埋地敷設(shè)管路。但是也可采用金屬閥門(mén),安裝時(shí)小口徑管路采用粘接劑或螺紋連接,大口徑管路采用法蘭連接。
1.1.3 UPVC雙壁波紋管的安裝要求
UPVC雙壁波紋管的安裝與實(shí)壁管基本相似,但也有些區(qū)別。雙壁波紋管有二種連接形式:一種形式是由同種材料的注塑管箍連接。將一“O”型的橡膠密圈套在波紋管一端的波紋槽內(nèi),然后承**入管箍?jī)?nèi)。**種形式為擴(kuò)口連接形式。它是將波紋管的一端進(jìn)行平擴(kuò)口,并在波紋管的波紋槽內(nèi)嵌入“O”型橡膠密封圈,然后以承插形式連接。
目前還有一種齒槽形的密封圈形式,在它的內(nèi)壁帶有數(shù)個(gè)齒形凸條,安裝時(shí)將它的齒形凸條鑲嵌在波紋管的波紋槽內(nèi),這樣可以提高密封效果。
UPVC雙壁波紋管主要敷設(shè)方法為埋一敷設(shè),其挖溝、敷管、回填等施工要求與上述UPVC給水管相似。由于雙壁波紋管無(wú)試壓等現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試要求,施工比較方便。如該管材用在農(nóng)田灌溉中則要求有一定的管材敷設(shè)深度,以防在耕作過(guò)程中損壞管道。
1.1.4 塑料閥門(mén)管道與金屬閥門(mén)管道的連接
在UPVC塑料管線的敷設(shè)中,經(jīng)常會(huì)遇到與鋼鐵管道或閥門(mén)相連接的情況。管材規(guī)格小于Φ90mm時(shí)通常都可用同種材料注塑而成的內(nèi)(外)螺紋接頭連接,注塑件與管道的連接可采用粘接劑連接,而金屬管道需連接的管端可鉸上相同尺寸內(nèi)(外)螺紋,*后將塑料管道與金屬管道進(jìn)行螺紋連接。螺紋連接施工時(shí)如需密封,可使用聚四氟乙烯密封帶(生料帶)。
對(duì)于大于Φ110mm的管道,通常有二種方法可以將塑料管與之連接,一種是用同種材料注塑而成的法蘭對(duì)塑料管材采用粘接劑連接,塑料法蘭的規(guī)格系列應(yīng)與鋼鐵法蘭一致,法蘭中間仍用橡膠墊圈密封用同樣的方法也可使UPVC塑料管與金屬閥門(mén)連接,一般大的金屬閥門(mén)都帶有法蘭。加一種方法是將需要連接的金屬管道的一端通過(guò)金屬切削加工成合適的尺寸插入塑料管的擴(kuò)口內(nèi)進(jìn)行承插連接。也可加取一段金屬管道,將一立竿見(jiàn)影加工成合適的尺寸以使它能與塑料管承插連接,另一端用金屬法蘭與所要連接的金屬管道或閥門(mén)連接。承插連接施工時(shí)應(yīng)注意橡膠密封圈在擴(kuò)口槽內(nèi)的位置和方向,承插方向應(yīng)保持順?biāo)较颉?/font>
1.1.5 UPVC建筑排水管的安裝與連接
在我國(guó),UPVC建筑排水管的用量*大,應(yīng)用的管件品種也為*多。隨著社會(huì)的發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)不斷更新,人們的需求不斷擴(kuò)大,管件的品種還將不斷發(fā)展。UPVC建筑排水管通常是安裝在建筑物內(nèi)的,它的管路設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)來(lái)安排。由于建筑物內(nèi)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,且對(duì)管路有防臭、透氣等要求,所以它的管件種類(lèi)非常多。UPVC建筑排水管在安裝使用過(guò)程中應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:
1、 首先,UPVC建筑排水管的安裝必須穿墻過(guò)戶,因此,要考慮UPVC材料的線性膨脹系數(shù),通常可在直線距離較長(zhǎng)的立管間安裝伸縮節(jié),以保證管路可以自由地伸縮,從而保證管材使用的**性。
2、 一般情況下管道與管件之間采用粘接劑連接,因此,必須保證連接的可靠性。在UPVC建筑排水管的安裝過(guò)程中,管材與管件連接的可靠性與管材管件間的尺寸配合、粘接劑的質(zhì)量及施工時(shí)被接物表面的處理有關(guān)。在連接過(guò)程中要重視下列步驟:
a. 管材與管件連接前應(yīng)先進(jìn)行試組裝,然后用丙酮清洗管材插入端外表及管件接口的內(nèi)壁。
b. 應(yīng)選用質(zhì)量較好的粘接劑。
c. PVC建筑排水管的安裝中關(guān)鍵是粘接劑的涂覆。管材與管件的上接面都應(yīng)涂上粘接劑,粘接劑要涂刷均勻,不能漏涂。
d. 涂上粘接劑的管材與管件必須插入到底,并左右旋轉(zhuǎn),使粘接劑分布均勻。
e. 完成連接后的管材與管件在粘接劑尚未干透時(shí)不可毒相轉(zhuǎn)動(dòng),以防損壞管材與管件間的溶固,也不可立即通水使用,需待粘接劑干固后才可使用。
f. 多層建筑中每層的立管間應(yīng)配以伸縮節(jié),三通管件安裝時(shí)應(yīng)注意順?biāo)较?,便于安裝橫管時(shí)自然形成坡度。
g. 橫管的直線管段上檢查口或清掃口之間的*大距離見(jiàn)表(D)所示。
h、立管間隔3m需設(shè)一只管卡,橫管每隔0.4~1.5m應(yīng)裝吊卡一只以保證管線固定的可靠性.管材的支承間距視管徑大小而定,詳見(jiàn)表(E)。
表(D) UPVC橫管直線管段所需帶口管件的*大間距
外徑/mm | 50 | 75 | 110 | 160 | 200 | 250 |
距離/mm | 10 | 12 | 15 | 20 | 25 | 30 |
表(E) UPVC建筑排水管*大支承間距
外徑/mm | *大承間距/mm | 外徑/mm | *大支承間距/m |
立管 | 橫管 | 立管 | 橫管 |
40 | | 0.4 | 110 | 2.0 | 1.10 |
50 | 1.5 | 0.5 | 160 | 2.0 | 1.60 |
75 | 2.0 | 0.75 | 200 | 2.0 | 2.00 |
安裝完畢的室內(nèi)排水管路必須保證不滲漏、不散發(fā)臭味、不易堵塞等符合日常生活的要求。一旦發(fā)現(xiàn)連接錯(cuò)誤,無(wú)論粘接劑干固與否,均不可拆開(kāi)重接,需換取新的管材和管件重新連接,以免降低粘接強(qiáng)度。
1.1.6 硬質(zhì)UPVC專(zhuān)用粘接劑的配制
UPVC管材與管件的連接,需要用UPVC專(zhuān)用粘接劑進(jìn)行粘接,粘接劑的質(zhì)量直接影響著管路的安裝施工質(zhì)量。許多 UPVC管材生產(chǎn)企業(yè)都自行配制粘接劑,有時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)施工搶修時(shí)還需配制瞬干型粘接劑,因此對(duì)UPVC專(zhuān)用粘接劑的配方也應(yīng)重視。以下介紹幾種硬質(zhì)UPVC專(zhuān)用粘接劑的配方,以供參考。在使用粘接劑時(shí),如發(fā)現(xiàn)有干枯現(xiàn)象,可用環(huán)已酮或丙酮進(jìn)行稀釋。
(1) UPVC專(zhuān)用粘接劑配方一
序號(hào) | 原料名稱(chēng) | 質(zhì)量份 |
1 | 環(huán)已酮 | 40 |
2 | PVC-SG7 | 20 |
3 | DBP(鄰苯二甲酸二丁酯) | 2~5 |
將各組分稱(chēng)量后放入容器內(nèi),充分?jǐn)嚢?、混合均勻后罐裝待用,注意密封。
(2) UPVC專(zhuān)用粘接劑配方二
序號(hào) | 原料名稱(chēng) | 質(zhì)量份 |
1 | 過(guò)氯乙烯樹(shù)脂 | 20 |
2 | 二氯乙烷 | 60 |
3 | 環(huán)已酮 | 20 |
4 | DBP(鄰苯二甲酸二丁酯) | 4 |
將各組分稱(chēng)量后放入容器內(nèi),充分?jǐn)嚢?、混合均勻后罐裝待用,注意密封。
被粘接材料在用以上配方的粘接劑粘接時(shí),應(yīng)先將被粘接材料的粘接部位用丙酮清洗干凈,然后均勻地涂上粘接劑。將二個(gè)物體粘接后加壓0.01~0.02MPa,使其靜止固化8h。
(3) 現(xiàn)場(chǎng)搶修瞬干粘接劑配方
序號(hào) | 原料名稱(chēng) | 質(zhì)量份 |
1 | 環(huán)已酮 | 10 |
2 | PVC管材或管件碎屑 | 20 |
配制與使用方法同上。
2.2 CPVC管道的應(yīng)用
CPVC管道可應(yīng)用的領(lǐng)域極廣,一般可使用UPVC材料的管道,皆可使用CPVC管道,特別是在化工業(yè)中更能發(fā)揮CPVC管道的優(yōu)良特性。
2.2.1 CPVC管道在化工領(lǐng)域中的應(yīng)用
由于化工行業(yè)中經(jīng)常需要輸送既具有較高溫度且?guī)в懈g性的介質(zhì),而CPVC材料正好可在較高溫度下抗化學(xué)物質(zhì)的侵蝕,因此CPVC管道被廣泛用于化工領(lǐng)域。當(dāng)然,使用的管材類(lèi)型必須是工業(yè)用CPVC管材。美國(guó)諾譽(yù)(Novean)公司提供的CPVC原料,期使用壽命可達(dá)50年以上,長(zhǎng)期*大工作壓力可達(dá)1.6MPa,而工作溫度*高可達(dá)95℃。
目前有許多化工廠多采用ABS管道作為輸送腐蝕性介質(zhì)的管道,雖然ABS材質(zhì)的抗沖性及耐熱性較好,但它的耐氣候性差,在紫外線的作用下,易受氧化而降解,因此,它在室外暴露六個(gè)月,其沖擊強(qiáng)度會(huì)下降45%以上,面且遇火不會(huì)自熄。因此,它的應(yīng)用受氣候環(huán)境等因素的影響驗(yàn)證以進(jìn)一步發(fā)展。表(F)為幾種塑料材料的材質(zhì)基本特性。
表(F) ABS、UPVC、CPVC 材質(zhì)物理性能對(duì)照表
物理性能 | 單位 | ABS | UPVC | CPVC |
拉伸強(qiáng)度 | MPa | 35~45 | ≧45 | 56 |
彈性模量 | MPa | 1655 | 2900 | 2660 |
沖擊強(qiáng)度 | Kj/m2 | 9~30 | ≧10 | ≧12 |
密度 | g/cm3 | 1.30~1.07 | 1.35 | 1.55 |
維卡軟化點(diǎn) | ℃ | ≧94 | ≧84 | 110 |
線膨脹系數(shù) | 10-4℃ | 0.95~1.05 | 0.7~0.8 | 0.6~0.7 |
熱傳導(dǎo)率 | j/g. ℃ | 1.04 | 1.0 | 0.58 |
比熱容 | j/g. ℃ | 1.59 | 1.0 | 0.58 |
體電阻 | Ω/cm3 | ﹥1016 | >1015 | >1015 |
介電強(qiáng)度 | AC,kv/mm | 30~45 | 17 | 13 |
可燃性 | -- | 燃燒 | 自熄 | 自熄 |
自然溫度 | ℃ | 466 | 425 | |
*高工作溫度 | ℃ | 70 | 60 | 95 |
2.2.2 工業(yè)用CPVC管道的應(yīng)用設(shè)計(jì)
A. CPVC管材與其他熱塑性塑料管材一樣,承受的工作壓力隨溫度的升高而下降.在管道的應(yīng)用設(shè)計(jì)時(shí),除要考慮其工作溫度外,還應(yīng)充分注意管道在工作中的物理機(jī)械性質(zhì)和所涉及的輸送介質(zhì)的性質(zhì),在一定的**系數(shù)下選擇合適的管材等級(jí)和工作壓力等級(jí),以保證管材使用的**性和使用壽命的長(zhǎng)久性。表(G)為CPVC管材在不同工作溫度下的使用壓力下降系數(shù)。
表(G) CPVC管材輸送的介質(zhì)溫度與工作壓力的關(guān)系
工作溫度/℃ | -20~40 | 41~60 | 61~70 | 71~80 | 81~90 | 91~95 |
系數(shù) | 1 | 0.8 | 0.6 | 0.5 | 0.3 | 0.2 |
由于工業(yè)用CPVC管道使用場(chǎng)所的特殊性,一般需架空敷設(shè),因此,其支承密度的設(shè)計(jì)也很重要。通常在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮工作條件及氣候條件,同時(shí)還要考慮管道表面的包覆等要求。
B. 安裝要求
工業(yè)用CPVC管道大多用于工廠等場(chǎng)所,故其使用的**性就極為重要,由于工業(yè)用管道需經(jīng)常維修,不能埋地敷設(shè),因此管道在安裝過(guò)程中特別應(yīng)該重視管道的連接。目前通常采用平擴(kuò)口粘接劑連接方式或管箍粘接劑連接方式,如使用條件不太嚴(yán)格,也可采用柔性承插橡膠圈封連接。另外,工業(yè)用管道年用管件較多,如三通、彎頭、法蘭、閥門(mén)等,有時(shí)還要考慮使用伸縮節(jié)和管箍,這些管件皆采用注塑成型制成,其結(jié)構(gòu)與化工用UPVC管件完全相同。管材與管件的連接方式均為粘接劑連接,因此,施工時(shí)要特別注意連接質(zhì)量,管材和管件相連接的部分都必須用丙酮等溶劑清理干凈,然后再均勻地涂上粘接劑,粘接劑務(wù)必夠量且涂抹均勻,才足以保證管道的粘接品質(zhì)。如遇有需架空敷設(shè)的管線,必先設(shè)計(jì)好支撐點(diǎn)之間的距離,室外敷設(shè)的管線*好不要直接暴露在陽(yáng)光下,以免紫外線對(duì)管道的侵蝕。
由于輸送介質(zhì)的要求及使用條件的不同,管件中如帶有橡膠密封圈時(shí),其結(jié)構(gòu)要求盡量使橡膠材料不直接接觸所輸送的介質(zhì),如不能避免,應(yīng)使用特殊性能的橡膠材料如耐酸或耐溫的橡膠。
C. CPVC專(zhuān)用粘接劑
CPVC粘接劑的質(zhì)量直接影響CPVC管線的使用壽命。目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)CPVC粘接劑的生產(chǎn)企業(yè),這對(duì)于CPVC的應(yīng)用極為不利。特別要注意絕不可以用UPVC專(zhuān)用粘接劑替代以下的CPVC粘接劑配方可供參考:
序號(hào) | 原料名稱(chēng) | 質(zhì)量份 |
1 | CPVC樹(shù)脂 | 18~20 |
2 | 甲乙酮 | 0~30 |
3 | 環(huán)已酮 | 20~40 |
4 | N-甲基烷酮 | 0~35 |
5 | 經(jīng)過(guò)精制的已二酸、戊二酸、丁二酸和二甲酯的混合物 | 0~10 |
6 | DOP | 3 |
7 | 顏料 | 少量 |
隨著CPVC材料的推廣應(yīng)用,工業(yè)用CPVC管材將被越來(lái)越多地應(yīng)用到化工領(lǐng)域中去。作為一種新的產(chǎn)品,在發(fā)展過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題,但隨著應(yīng)用技術(shù)的越來(lái)越成熟,這些問(wèn)題都會(huì)迎刃而解。
2.2.3 埋地式高壓電力電纜用CPVC套管的應(yīng)用
目前,電力行業(yè)已開(kāi)始大規(guī)模地使用CPVC管材作為高壓電力電纜的護(hù)套管,這種管材的優(yōu)點(diǎn)已不言而喻,但如何使這種管材能更好地發(fā)揮它的優(yōu)點(diǎn),是應(yīng)用技術(shù)的重要部分。
首先要考慮施工安裝的可靠性。根據(jù)上海市東供電局、此京化工研究院國(guó)家化學(xué)建材測(cè)試中心共同制定的“埋地式高壓電力電纜用CPVC管材的施工規(guī)范”,在施工安裝過(guò)程中必須遵守以下方面的規(guī)定:
1、 埋地式高壓電力電纜用CPVC管材(MDG)的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為4m或6m,采用承插式接口連接,原則上以直埋敷設(shè)為主。
2、 管材埋深一般為1m或超過(guò)1m。
3、 管材搬運(yùn)時(shí)要做到:a.管材裝車(chē)搬運(yùn)時(shí)要防止管材散捆摔下。b.管材卸車(chē)時(shí)禁止將管材從車(chē)上向下扔,以防止管材的端部損傷。
4、 管材的保管要做到:a.管材應(yīng)放在較為平坦的場(chǎng)地上,否則有可能使管材被泥水污損。B.管材的存放采用“#”字形疊放法或單根依次排放法,而且要加楔子、樁和纜繩等加固,以防止管材散落。
5、 溝的挖掘?qū)挾纫怨懿牡倪B接、地基施工和回填作業(yè)所需的*小空間即可,一般情況下,溝槽的挖掘?qū)挾缺仁匏喙艿姆笤O(shè)溝槽小0.8~0.85m,可減少挖土工作量。
6、 由于管材要承受土壓和車(chē)輪載荷等較大負(fù)載,如地基不平穩(wěn),易使管才產(chǎn)生彎曲,致使管材局部負(fù)載過(guò)大而產(chǎn)生爆裂。因此,溝底地基必須要做到:
a. 將溝底挖平,使放在溝底的管枕平坦不傾斜。
b. 如遇土質(zhì)比較松軟的地段,管枕有可能會(huì)下沉而造成不均衡,因此要在管枕下鋪沙或鋪設(shè)一層厚100mm的混凝土。
c. 如遇土質(zhì)較差,有暗浜或小浜時(shí),應(yīng)先進(jìn)行處理,除挖除河浜內(nèi)的瘀泥外,必須再用大石混凝土鋪底,標(biāo)準(zhǔn)為C20級(jí)。
7、 管枕的配置:
a. 以4m為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)的管材應(yīng)配置2只管枕,以6m為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的管材應(yīng)配置3只管枕,管枕間距為2m,管枕距接頭處為1m。
b. 管枕與管枕間和管枕上下間由燕尾箍固定。
8、 管材的連接應(yīng)按以下步驟進(jìn)行:
a. 管材的連接采用承插式接頭。
b. 安裝時(shí)先**橡膠密封圈內(nèi)和插口外面的泥土或其它附著物,以方便插入,防止?jié)B水。
c. 為了使管材能容易插入,可在橡膠圈的內(nèi)側(cè)和管材插入端部位涂上少量的肥皂水或潤(rùn)滑劑,以方便安裝,切勿使用非專(zhuān)用潤(rùn)滑劑。
d. 管材插入端表面應(yīng)標(biāo)有插入長(zhǎng)度的標(biāo)記線,將管材插入后,須檢查插入標(biāo)記確認(rèn)此插入是否準(zhǔn)確到位。
e. 用插管機(jī)加抱箍或繩索進(jìn)行管材的安裝連接較為**可靠。連接方法為,將管材插入端移至擴(kuò)口端前,安上抱箍或綁上繩索,裝上插管機(jī)并拉管材即可將管材連接完畢。
f. 用敲進(jìn)法連接。由于作業(yè)中的各種情況不同,也可用敲進(jìn)法進(jìn)行管材的連接。其方法是,先將管材插入端放在管件承插口端前,并使其中心成為直線,再在管材的另一端墊一塊大于管直徑的厚木板,用榔頭敲打木板中心部,直至將管材插入至管件承插口抵擋線為止。
9、 接入工井段采用特制喇叭口管材可使電纜穿線柔順。管材外伸部分要控制在30cm以下在其附近應(yīng)配置3根1m長(zhǎng)的短管,以應(yīng)付可能產(chǎn)生的地基下沉現(xiàn)象。
10、 管材的周?chē)欢ㄒ密浲粱靥?如果回填土不密實(shí),就可能造成路面下沉和管道彎曲,因此,施工時(shí)要特別注意以下方面:
a. 回填土應(yīng)由人工將其填入溝里。
b. 回填土應(yīng)逐層進(jìn)行夯實(shí)。
c. 回填時(shí)要用方木做成搗固。
d. 考慮到路面可能下沉,回填土要高出地面稍許。
11、 在管材敷設(shè)過(guò)程中,如遇特殊情況,為了讓開(kāi)其他工程管道和地下構(gòu)筑物等,MDG管允許有小于2°的轉(zhuǎn)角(即14cm/4m)。MDG管接合部的*大允許彎曲角度角度為4°,考慮到管子實(shí)際埋在地下后的下沉,所以建議按*大彎曲角度的一半進(jìn)行施工,即2°作為施工允許彎曲角度。
12、 保護(hù)
a. 建成后的排管底日后若遇其他管線部門(mén)需在排管底挖空敷設(shè)管線,當(dāng)控空寬度大于2m時(shí),可采取臨時(shí)保護(hù)措施。
b. 建成后的排管兩側(cè),日后若遇其他管線在其附**行敷設(shè)時(shí),為了防止泥土的擠壓力造成管材的偏移,建議用鋼板樁進(jìn)保護(hù)。
c. 管材在采取保護(hù)措施時(shí),管材縫隙間的泥土?xí)⒙?。因此施工完畢后?yīng)重新回填土夯實(shí),保證管子縫隙間的土填得密實(shí)。
13、 對(duì)CPVC電力電纜護(hù)套管的檢測(cè)還應(yīng)通過(guò)下列幾項(xiàng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn):
A. 壓路試驗(yàn):在排管施工中,管道排放以后一般需回填土約30cm,俗稱(chēng)土路基,待壓路機(jī)在路基上壓整后才能進(jìn)行結(jié)構(gòu)層的施工,此時(shí)管材受到的考驗(yàn)*為嚴(yán)峻,對(duì)CPVC電力電纜管壓路試驗(yàn)可按以下步驟進(jìn)行:將管材排列為1×3孔,每孔由二根3m管連接而成,管枕間距為2m,管材埋深50cm(管底深度),未做基礎(chǔ),僅將就地挖出的土回填,回填土高度為30cm左右,由22t振蕩式壓路機(jī)(壓筒寬2.1m)從試驗(yàn)管上方路面壓過(guò),在壓路過(guò)程中,壓路機(jī)在試驗(yàn)管路面上進(jìn)行一次剎車(chē)試驗(yàn)。
B. 掏空試驗(yàn):掏空試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)安裝完畢后的CPVC電力電纜護(hù)套管在下方泥土掏空后管材的彎曲度和管材連接處的錯(cuò)位情況,以保證在遇到其他管線如排污管等需廳穿越電纜護(hù)套管的情況下不受到影響。
具體試驗(yàn)為:在敷設(shè)好的管材下方掏空2m、4m、6m……,直到管材在自身重量和內(nèi)部所穿電纜重量的作用下形成一定量的彎曲度,且需穿越該電力電纜套管,可作為施工參考數(shù)據(jù)。
C. 通流試驗(yàn):本實(shí)驗(yàn)是模擬是實(shí)際運(yùn)行工作狀態(tài),是CPVC電力電纜套管*為重要的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)之一。
2.2.4 CPVC管道用于冷熱水的應(yīng)用
CPVC管道特別適用于建筑物內(nèi)冷熱水以及溫泉水的的輸送,并廣泛運(yùn)用在其他需要輸送熱水的場(chǎng)所,以下為CPVC管道使用時(shí)所需注意之重點(diǎn):
1、工作壓力、工作溫度、使用年限與壁厚的關(guān)系
在冷熱水用CPVC管道的應(yīng)用中,除了要考慮管道所承受的工作壓力、使用年限外,還要考慮長(zhǎng)期工作溫度。度通過(guò)這些數(shù)據(jù)按公式P=2Sσ/(D-S)計(jì)算后選擇管材的壁厚。管材許允應(yīng)力σ應(yīng)使長(zhǎng)期工作溫度與使用年限來(lái)確定。
例:試求工作壓力為PN16(S6.3-1.6MPa)、長(zhǎng)期工作溫度為60℃、使用壽命為50年、管外徑要求為50mm(5cm)的冷熱水用CPVC管材的壁厚。
長(zhǎng)期工作溫度為60℃,使用壽命為50年的σ值為10MPa,由公式P=Sσ/(D-S)可得S=PD/(2σ+P),則按以上條件可知該管材應(yīng)選用的壁厚為:
S=1.6*5÷(2×10+1.6)=0.37(cm)=3.7(mm)
此數(shù)據(jù)與ISO/DIS15877-2.2標(biāo)準(zhǔn)中所列壁厚相符。
2、水力損失
冷熱水用CPVC管道在應(yīng)用方面與UPVC壓力管道一樣,可通過(guò)計(jì)算管道的水力損失來(lái)確定整個(gè)管道所需的工作壓力。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),在應(yīng)用公式△H=λ*L*V2/2Dg計(jì)算時(shí),λ的取值為0.04。本文章中已詳細(xì)闡述了水力損失的計(jì)算方法及工作壓力的確定方法。當(dāng)然,這種計(jì)算方法*好用于埋一敷設(shè)的管線中,而對(duì)于建筑物內(nèi)敷設(shè)的管道,就必須考慮由于管道鋪排的復(fù)雜性而帶來(lái)的其他因素。隨著CPVC擠出成型工藝的日趨成熟,管材內(nèi)壁的粗糙系數(shù)λ也將會(huì)不斷下降。
3、施工安裝
室內(nèi)熱水輸送及采暖用CPVC冷熱水管道大多采用小口徑管道,其安裝要求與室內(nèi)敷設(shè)UPVC給水管道相同,應(yīng)特別說(shuō)明的是,管道接合時(shí)必須使用具有耐溫要求的CPVC專(zhuān)用粘接劑,絕不得使用UPVC粘接劑替代。
2.2.5 CPVC雙壁波紋管一般用作電纜護(hù)套管,但目前尚屬新品,國(guó)內(nèi)外均無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可循,由于其結(jié)構(gòu)與UPVC雙壁波紋管一樣,其使用領(lǐng)域也已由UPVC雙壁波紋管道先入為主,因此其安裝規(guī)范和施工要求均可參照UPVC雙壁波紋管道。