浅谈塑料管材在市政给排水中的应用

摘要：本文首先介绍了目前市场上最常用的几种塑料管材及其特点，然后分析了塑料管材在施工中应注意的问题，最后简述了塑料管材在国内外的发展及应用前景。

关键词：塑料管材 市政工程 给排水 发展应用

1 前言

作为一种新型的管道材料，塑料管材以极快的发展速度不断替代金属或其他传统的管道材料。传统的管道材料以混凝土为主，但是混凝土管使用寿命短、化学性质不稳定、连接不严密、容易泄漏，不仅浪费了资源，还二次污染了地下水。铸铁管道同样有诸多缺点，如施工不便、造价较高等。因此，市政给排水管材的更新换代已成为当务之急，塑料管作为一种新型而优点众多的给排水管材顺理成章地取代了传统的管材。新型塑料管材可以根据给排水管网的性质、功能和运行方式来确定管径、流量、埋深和铺设方式等技术参数。可以看出，塑料管材在市政给排水中的应用前景十分广阔。

2 几种主要的塑料管材及其特点

按管材特性，市政工程所用的给排水管可分为刚性管和柔性管。刚性管为传统材料制作的管道，包括铸铁管、混凝土管和陶制管等。柔性管材即为塑料管材，又分为实壁塑料管和结构壁塑料管。笔者就目前我国应用较多的几种塑料管材作一些介绍。

2.1 硬质聚氯乙烯管（UPVC）

硬质聚氯乙烯管是国内最早推广使用的，也是目前使用量最大的塑料管材。它是由聚氯乙烯树脂经热压成形而制成。这种管材通常用于冷水管道，城镇给水、排水管，室内建筑给水、排水管，城镇雨水管目前大多使用硬质聚氯乙烯管。

硬质聚氯乙烯管的特点包括耐化学腐蚀、不生锈、自熄性、阻燃性、耐老化、电性能均良好等；其管道内壁非常光滑，形成的表面张力较小，不容易形成水垢；而且UPVC具有较强的流体输送能力，较轻的重量，其加工和安装都非常方便，最重要的是生产和使用硬质聚氯乙烯管比应用其他管材的造价更低。硬质聚氯乙烯管的缺点是抗震性较差，不宜用于输送热水，接头粘合技术要求较高，固化时间较长。

2.2 高密度聚乙烯管（HDPE）

聚乙烯管根据密度可分为低密度聚乙烯管、中密度聚乙烯管、高密度聚乙烯管。由于高密度聚乙烯管具有较高的强度及刚度，因此被广泛用于城市燃气及给水管道上。高密度聚乙烯管以其优异的化学性能、韧性、耐磨性以及低廉的价格和安装费而受到管道界的青睐，成为一种极具发展前途的产品。在我国，它的使用量仅次于UPVC，位于市场第二位。

目前市场上使用的高密度聚乙烯管是双壁波纹管，其用料省、刚性高、弯曲性能优良，外壁波纹状、内壁光滑，且HDPE的抗震性能好、抗疲劳强度大、耐热性能好，抗冲、抗压能力强。但是其熔接和连接要求较高。

2.3 无规共聚聚丙烯管（PP-R）

20世纪80年代末，无规共聚聚丙烯作为一种耐寒性及抗冲击性能良好的新型管材出现在人们面前。它是第三代改性聚丙烯，使用无规共聚法使聚乙烯在聚丙烯分子链中随机地均匀聚合而形成。这种管材的原料仅由碳、氢元素组成，无毒、卫生性能可靠，对人体及环境无不利影响；PP-R的软化点为131.3℃，使用温度最高可达95℃，70℃下可长期使用，具有较低的导热系数，耐热保温性能良好；这种管材和管件可承受PH值在1-14范围内的高浓度的酸和碱的腐蚀，使用寿命长，流动阻力小，并且不结垢；该管材还具有良好的弹性，不会因其内液体的冻胀而产生裂缝等损坏，可随冻胀的液体一起膨胀，具有良好的防冻裂性能；无规共聚聚丙烯管的生产工艺过程十分简单，加工成本较低，广泛适用于市政给排水、建筑给水、热水供暖等。

2.4 铝塑复合管（PAP）

铝塑复合管具有金属管与塑料管的双重优点。它结构特殊，由五层组成，外壁和内壁为价格便宜的高密度聚乙烯材料，中间的增强层为厚约0.3毫米薄铝板，薄铝管与内外壁之间由一层粘合剂牢固粘结。内层与外层为化学性能稳定的聚乙烯，可避免外界环境对中间金属层的腐蚀，而金属层的存在又增强了管材的强度和塑性。

铝塑复合管的优点主要有： 1）耐腐蚀，与外界环境接触的内外壁为化学性质稳定的聚乙烯，具有极强的抵御强酸强碱腐蚀的能力。2）可塑性好，铝管层的存在可保证管道由弯变直或由直变弯后形状不会变化，且可以长期在95℃的温度下使用保持不变形。3）阻隔性能好，铝管焊接严密，可完全阻隔管壁内外气体的渗透。4）内壁光滑，不结垢，流动阻力小。当然，铝塑复合管缺点也较为明显，其生产工艺和设备复杂，造价较高，大管径产品较少，从而限制了其在大型工程中的应用。

3 塑料管材在市政给排水施工中应注意的问题

由于塑料给排水管在市政工程中的应用刚起步，很多施工人员不熟悉施工工艺流程，或者施工人员技术水平达不到要求，导致管道的施工无法满足设计需要，因此，对施工人员进行上岗培训显得尤为必要。在施工过程中，最易出现问题的就是管道连接处。下面笔者就几种连接方法，浅谈几点注意事项。

3.1 胶粘连接

采用胶粘连接的管材、管件和粘胶剂应由同一厂家提供，技术人员应尤其注意检查胶粘剂的质量合格证明文件和使用条件。涂刷粘胶剂的粘接表面不得沾有尘埃、水迹、油污。粘胶剂的涂刷必须均匀，用量适中，承口插入深度应符合要求。

3.2 热熔或电熔连接

该连接方法所使用的熔接工具应由生产厂家专供，管道接口位置和管件应保持清洁、干燥、无油，定期检查熔合温度，确保温度正确，熔合时须保持管件稳定，严禁转动和挪动，严格保证足够的熔合时间和冷却时间。

3.3 卡套(箍)式专用管件连接

这种连接方式必须保证切口平直、整齐、无毛刺，两管端口应平整、无缝隙，沟槽应均匀。连接后须注意保护成品，严格按规范要求进行管道试压。

3.4 胶圈连接

所连接的管道、配件和胶圈必须由同一生产厂家提供，连接过程中应保持管道清洁，注意胶圈的放置方向，确保正确。安装过程中，必须严密监视胶圈是否变形。

4 塑料管材在国内外的发展及应用

4.1 塑料管材在我国的发展及应用

市政工程给排水系统是目前我国塑料管材使用最多的领域。根据国家化学建材及塑料管产业发展规划和我国市政管道市场总需求，“十一五”期间我国市政工程用塑料管材平均每年增长长度约2.5万公里，给水管八成左右采用DN400mm管道，排水管20%采用塑料管。截止到2010年，在全国各类管道中塑料管材市场占有率达到50%以上。据估计，到2015年塑料管道使用率将达85%以上。国家的管材应用实践表明聚烯烃管材的增长速度目前已经超过PVC管材，可以预见，聚烯烃特别是聚乙烯管道将会在我国的管材市场中主导地位。但是，我国一些城市的98%以上给排水管材仍然使用传统的管材，给排水管网漏损现象十分严重，直接影响人民的生活日常用水质量。因而使用无渗漏、使用寿命长的塑料给排水管替代传统管材已成为今后市政给排水建设中重点方向。

4.2 塑料管材在国外的发展及应用

塑料管材在一些发达国家市场上占有重要的位置，2003年统计数据表明，PVC管材用量约占全球塑料管材用量的62%，PE占33.5%，PP管材约占4.5%，而且PE的用量正以每年8-10%的速度持续增长，PVC和PP在应用方面也获得稳定增长。塑料管道以其质量轻，使用时间长，环保节能等优点，在今后几十年里将会被大量的使用。

5 结语

随着人们对环境保护的要求越来越高，使用新型环保的塑料管材已被提上了议事日程。我国有关部门相继制定的有关限制淘汰落后产品，推广使用新型环保产品产业的政策，这些政策大大推动塑料管在市政排水工程中的广泛应用，为塑料排水管的应用提供了强劲的动力。

参考文献：

1 李明晖. 给排水专业几种新型塑料管材简介[J]. 现代技能开发, 2003, 10, 78.

2 卢其伦. 塑料管材在给排水领域的发展及应用[J]. 中国科技信息, 2005, 23, 73.