給水管分為金屬管、復合管和塑料管。
金屬管材主要分為銅管和不銹鋼水管,金屬管材具有安全、衛生、耐用等諸多特點,是家居裝修最理想的給水管材。
復合水管的典型代表是鋁塑管,但由於其熱脹冷縮的問題,已逐漸被淘汰
塑料水管最常用的是PPR水管,安全無毒、安裝方便、價格低廉等諸多原因,使其成為家裝中最常用的水管。
但由於環境激素等問題,越來越多的人,開始使用金屬管或內襯ppr的金屬管作為供水管道。
給水管道的性能指標要求比較嚴格,尤其是在生活飲用水上面,需要管道具有無毒無輻射、不能含有重金屬等有害物質、耐腐蝕性要好、使用壽命長等要求。
特點優點:
壹、耐腐蝕
聚乙烯是壹種非惰性材料,除少數強氧化劑外,可耐多種化學物質的侵蝕,且不易滋生細菌。
眾所周知,鋼管、鑄鐵管之所以被塑料管所取代,不僅是因為塑料管比其能耗低、耗能少、重量輕、水流阻力小、安裝方便快捷、造價低、使用壽命長、具有保溫隔熱性能等優點,還因為塑料管的耐腐蝕性、不易滋生微生物等性能優於鋼管和鑄鐵管。
聚乙烯管道的使用壽命長達50年以上,這不僅已為國際標準和國外壹些先進標準所確認,而且已在實踐中得到了證明。
聚乙烯普及的另壹個原因是聚氯乙烯面臨的環保壓力越來越大。
首先是聚氯乙烯本身的衛生性能問題:眾所周知,在正規生產和嚴格控制下生產的聚氯乙烯管材可以保證衛生性能,可以應用於飲用水領域。
但也有人擔心,如果控制不嚴,就會出現問題:例如,聚氯乙烯樹脂中的氯乙烯單體過量,以及在配制供水用聚氯乙烯管材時濫用有毒添加劑。
將不能保證無毒的排水用聚氯乙烯管材和管件濫用於給水管材和管件等。
二是聚氯乙烯管材的回收利用:聚氯乙烯和聚乙烯都是熱塑性塑料,理論上都可以利用,但經各國論證,舊塑料制品可回收再利用的比例有限,主要的處理方法是焚燒回收能源,聚氯乙烯因含氯,在焚燒時控制不好產生有害物質,而聚乙烯只含碳氫化合物,焚燒後產生水和二氧化碳。
二、柔性
聚乙烯管道系統的柔性具有巨大的技術和經濟價值。
聚乙烯的柔韌性是壹項重要特性,它大大提高了材料在管道工程中的價值。
良好的柔韌性使聚乙烯管道可以盤繞並以較長的長度供應,從而避免了對大量接頭和配件的需求。
同時,由於聚乙烯管柔韌性好、重量輕、耐刮擦性能出色,因此可以采用各種經濟的安裝方法,從而減少對環境和社會生活的影響,例如采用非開挖施工技術。
非開挖施工技術是指利用各種巖土鉆探和開挖的技術手段,在不開挖地表(溝槽)的條件下鋪設、更換或修復各種地下管線的施工技術。
各種非開挖施工技術非常適合聚乙烯管材的使用,如敷設新管道的水平定向鉆孔法和導向鉆孔法、原地更換舊管道的擴徑法和修復舊管道的穿插更新法、襯裏法和各種改進襯裏法(折疊變形法、熱拔法和冷軋法)等。
PE獨特的柔韌性還使其能夠有效抵抗地下運動和末端荷載。
從表面上看,強度和剛度方面,塑料埋地管不及水泥管和金屬管,但從實際應用來看,塑料埋地管屬於 "柔性管",在正確的設計和鋪設施工中,塑料埋地管是和周圍的土****,承受著荷載。
所以塑料埋地管不需要達到 "鋼管 "壹樣的強度和剛度就能滿足埋地使用的力學性能要求。
同時,聚乙烯的壓力松弛特性能有效地通過變形消耗應力,其實際軸向應力水平遠低於理論計算值,其斷裂伸長率壹般大於500%,彎曲半徑可小至管徑的20至25倍,是壹種高韌性材料,對地基不均勻沈降的適應能力很強,這些特性使其成為防禦地震、地基沈降和溫度脹縮的管材。這些特點使它成為抗震、抗沈降和抗溫度脹縮最優秀的管材。
例如,在 1995 年日本神戶大地震中,聚乙烯給水管和燃氣管是唯壹幸免於難的管道系統。
三、耐低溫性能
PE管材的低溫脆化點為-70℃,優於其他管材。
在冬季野外施工的聚氯乙烯(PVC-U)管容易出現脆裂,我國北京地區埋地敷設聚氯乙烯(PVC-U)給水管試點工程總結出的壹條經驗是,零度以下的溫度不適合聚氯乙烯(PVC-U)管的敷設施工。
還有壹個明顯的佐證,為了提高聚丙烯的韌性和低溫抗沖擊性能,可以將乙烯和丙烯單體***聚合制成無規***聚丙烯(PP-R),它壹般采用iPP工藝路線和方法,使丙烯和乙烯混合***聚合,得到主鏈上丙烯和乙烯段不規則分布的***聚合物(即PP-R管材)、PP-R管材、PP-R管材、PP-R管材。R管材),PP-R管材中乙烯含量大多在3%左右。
但改進後的PP-R耐低溫性能仍不理想,其脆化點約為-15℃,遠高於聚乙烯管材的脆化點溫度-70℃。
四、斷裂韌性
發生快速裂紋生長破壞時,裂紋可以以100~45m/s的速度迅速擴展數百米至十幾公裏,造成長輸管道破壞、大面積泄漏事故,以及隨之而來的燃燒爆炸(天然氣輸送)或水淹(水輸送)事故。
這種事故發生的概率很小,但壹旦發生,危害卻很大。
對於塑料壓力軟管的持續發展而言,防止發生快速裂紋增長破壞的重要性要求已經超過了對長期壽命強度性能的要求。
其原因在於,在相同的 SDR(管材直徑與其厚度之比)下,計算出的長期壽命-長期強度與管材直徑的增大無關(事實上,大直徑管材可能比小直徑管材更安全),但快速裂紋增長的風險卻隨著管材直徑的增大而增加。
在現有的大品種塑料實驗法材料管材中,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯管等,達到壹定管徑時,由防止裂紋快速增長破壞所決定的允許壓力,總是低於由長期強度問題所決定的允許壓力。
由防止快速裂紋增長破壞的要求決定的許用壓力,長期壽命(如 20℃、50 年)的要求可以自行滿足;快速裂紋增長斷裂韌性差的材料將被淘汰,無論其長期強度性能好壞。
如聚氯乙烯(PVC-U)燃氣管已基本全部被聚乙烯(PE)燃氣管取代。
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