新型建筑给水塑料管应用技术综述论文

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1、新型建筑给水塑料管应用技术综述论文摘要：针对各种塑料给水管替代传统镀锌钢管，遇到的应用技术问题进行探讨。关键词：建筑给水塑料管应用技术1塑料给水管替代镀锌钢管的原由建筑物内供水管道采用传统的镀锌钢管已有近百年的历史。在中国建立第一个自来水厂的同时，镀锌钢管也从国外进入中国，从此中国的饮用水有了质的飞跃。90年代末的今天，随着经济的迅猛发展，人们的生活质量不断提高，对自来水的水质要求也日趋提高。人们对自来水的“红水”、“黑水”等现象反映强烈。据大量水质监测数据表明：导致管网水质恶化的主要原因是建筑

2、物内给水管道的锈蚀严重。特别采用冷镀锌钢管后，一般使用寿命不到5年就锈蚀.freel／（m.℃)钢1．14×10-5UPVC7×10-5PEX15×10-5铸铁1.05×10-5PP-R11×10-5ABS11×10-5铜1.7×10-5HDPE22×10-5PB13×10-5PE-Al-PE2.5×10-5MDPE10×10-5CPVC6×10-5塑料管比金属管有很大的线胀系数，因此在设计中应予以重视，管道伸缩长度可按下式计算：ΔL＝ΔT.L.α(1)式中ΔL——管道伸缩长度，mm；ΔT——计

3、算温差，℃；α——线胀系数，m/(m.℃)；L——管道长度，m。管道计算温差可按下式确定：ΔT＝0．65Δts＋0．1Δtg(2)式中ΔT——计算温度差，℃；Δts——管道内水的最大变化温度差，℃；Δtg——管道外空气的最大变化温度差，℃；对于明装和暗设管道，直线距离较长时，则应考虑用折角自然补偿，见图2。其中(3)图2管道的折角补偿式中L2——为自由臂长度，mm；ΔL——自固定支承点起管道伸缩长度，mm；De——管道外径,mm;K——材料比例系数。材料比例系数与管材弹性模量有关。按塑料管品种，

4、排列如下：CPVC，UPVC，ABS，PPR，HDPE，PEX，PB。建议：CPVC、UPVC、ABSK取值为30；PPR、HDPEK取值为20；PEX、PBK取值为10。在管道布置时，应有意折角，使管道有一个伸缩余地，如图3所示。图3管道布置方式如果管道明管布置且管径较大、直线距离较长、用折角自由臂补偿有困难，建议采用伸缩器。装置伸缩器的直线管段的两端，需设置固定支承支架。伸缩器应是平衡式(见图4)，不致于在管道水压力的作用下，对管段产生轴向推力。图4平衡式伸缩器对于嵌墙敷设的管道，由于墙槽最

5、后是用水泥砂浆嵌实，管道受水泥砂浆摩擦阻力，塑料管道特有的良好的蠕变性，使轴向伸缩转化成径向变化。虽然塑料管道的胀缩率比金属管道大好几倍至十多倍，但其膨胀力却是金属管的几十分之一。以De25PEX塑料管与管径DN20的镀锌钢管为例，在管长1m，温度变化1℃时，PEX胀缩力是镀锌钢管胀缩力的1/32，但实际胀缩力还低于这个数值。因此，嵌墙敷设的塑料管只要施工得当，其胀缩绝不会将嵌实并经过固化的水泥砂浆崩裂，也不必在墙槽内预留塑料管伸缩的空间。3.4塑料给水管的的导热性能据有关资料报道，塑料给水管导

6、热率约是钢的1/100，是铜的1/1000，表5列举了各种塑料给水管的导热率λ值。表5塑料给水管的导热率λ值/Pa；S——水锤波速，m/s；V——水流速度，m/s；g——重力加速度,m/s2。水锤波速S由以下公式求得：(5)式中——声音在水中传播速度，一般取1435m／s；E0——水的弹性系数，取2．1×105N／cm2；ρ——水的密度，1000kg/m3；E——管道材料的弹性系数。由上式可知，水锤波速S越大，则水锤压力越高，而水锤波速S与管材的弹性模量有关，与管径和管壁厚度有关。管材弹性模量小

7、，管径大，壁厚薄，均可使水锤波速减小，也就使水锤压强减小。以镀锌钢管DN20和塑料管De25比较：镀锌钢管DN20：外径26．15mm，内径21．25mm，壁厚2．75mm；PB管De25：外径25mm，内径20．40mm，壁厚2．3mm。镀锌钢管的弹性模量为206×105N／cm2，E0／E＝0．01；PB管的弹性模量为0．35×105N／cm2，E0／E＝6。S钢管／S塑料PB＝7在相同的管系条件下，De25塑料(PB)管产生的水锤压力相当于镀锌钢管DN20产生的水锤压力的1/7。由此推算，

8、其他塑料管的水锤压力与镀锌钢管之比值，见下：S钢管／SPP-R＝4．74S钢管／SPEX＝5．45S钢管／SUPVC＝2．584塑料管的水力计算由于塑料管均以外径×壁厚表示，各种塑料管管道壁厚不一样，因此它们的水力计算中水力坡降也不一致，故应通过计算确定。塑料管在尼古拉兹(J.Nikuradse)试验曲线中属于光滑管(smoothpipes)，它们通过水流时，属紊流状态，应按式(6)计算。(6)式中i——水力坡降；λ——摩阻系数；dj——管道计算内径,m；V——平均水流速度,.freel/s；g