關(guān)于我國(guó)給水用VC-U管材管件應(yīng)用及有關(guān)技術(shù)問(wèn)題的體會(huì)

關(guān)于我國(guó)給水用PVC-U管材管件應(yīng)用及有關(guān)技術(shù)問(wèn)題的體會(huì)摘要：化學(xué)建材是繼鋼材、木材、水泥之后，當(dāng)代新興的第四大類(lèi)新型建筑材料，它在城鄉(xiāng)建設(shè)中用途十分廣泛。大力開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用化學(xué)建材具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵字：PVC-U管材管件技術(shù)問(wèn)題一.概況：化學(xué)建材是繼鋼材、木材、水泥之后，當(dāng)代新興的第四大類(lèi)新型建筑材料，它在城鄉(xiāng)建設(shè)中用途十分廣泛。大力開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用化學(xué)建材具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。塑料管材管件是化學(xué)建材的主要品種，而PVC-U管材管件則是塑料管的主導(dǎo)產(chǎn)品。給水用PVC-U管材管件在國(guó)家指導(dǎo)下正規(guī)的開(kāi)發(fā)始于國(guó)家“七五”期間。由于它具有重量輕、不生銹、不結(jié)垢、制造能耗低(以長(zhǎng)度計(jì)算，僅為金屬管的18.7%)，內(nèi)壁光滑，水力條件優(yōu)越(在同等水力條件下，供水能耗下降44%)，水質(zhì)衛(wèi)生，沒(méi)有管道二次污染，安裝勞動(dòng)強(qiáng)度低，節(jié)約施工綜合費(fèi)用等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，已越來(lái)越被人們所認(rèn)識(shí)?？梢哉f(shuō)，它在一定的管徑范圍內(nèi)，在技術(shù)上及經(jīng)濟(jì)上是可行的。這一項(xiàng)目立項(xiàng)于1983年，1985年列入國(guó)家“七五”科研攻關(guān)項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)十幾年的技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用實(shí)踐，這一新型材料已在全國(guó)城鎮(zhèn)供水管道中應(yīng)用達(dá)3000多公里，在聯(lián)合國(guó)和世行貸款的我國(guó)農(nóng)村改水工程中累計(jì)應(yīng)用已不少于10萬(wàn)噸，取的了初步的開(kāi)發(fā)應(yīng)用成效。國(guó)家有關(guān)部門(mén)也于88年及90年頒布了產(chǎn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家一直十分重視這一新型材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。于七十年末期就由建設(shè)、建材、化工、輕工等部門(mén)聯(lián)合組成了國(guó)家化學(xué)建材專業(yè)組，隨著項(xiàng)目由技術(shù)開(kāi)發(fā)逐步轉(zhuǎn)入應(yīng)用開(kāi)發(fā)，這一專業(yè)組的組長(zhǎng)也由化工部擔(dān)任轉(zhuǎn)由建設(shè)部擔(dān)任，并于94年改名為化建協(xié)調(diào)組。建設(shè)部等五部于1997年6月23日聯(lián)合發(fā)出建科[1997]154號(hào)文件，印發(fā)了《國(guó)家化學(xué)建材推廣應(yīng)用“九五”計(jì)劃和2010年發(fā)展規(guī)劃綱要》等化學(xué)建材文件的通知，對(duì)推廣應(yīng)用“九五”計(jì)劃和2010年發(fā)展要求，加速推廣應(yīng)用、限制淘汰落后產(chǎn)品等作了明確的規(guī)定，上海市等有關(guān)省市也相應(yīng)作出了本地區(qū)具體實(shí)施規(guī)定的通知。應(yīng)該說(shuō)，國(guó)家與各級(jí)政府部門(mén)推動(dòng)化學(xué)建材這一技術(shù)政策的貫徹力度正在不斷加大，有關(guān)政策也正在相應(yīng)出臺(tái)并實(shí)施，各類(lèi)相關(guān)人員對(duì)給水用PVC-U管材管件的認(rèn)識(shí)已從陌生、粗淺而逐步進(jìn)入了解和較深化的階段，生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量和品種也正日趨穩(wěn)定、提高和完善。應(yīng)用技術(shù)在大量實(shí)踐的基礎(chǔ)上總結(jié)了正反兩方面的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)已經(jīng)形成了一些具有共性的關(guān)鍵技術(shù)措施而切實(shí)可行了。目前，可以說(shuō)推廣應(yīng)用的外部條件和技術(shù)基礎(chǔ)已逐步形成，前景十分良好。應(yīng)用單位迅速介入這一推廣應(yīng)用工作也不存在太大風(fēng)險(xiǎn)，而且還有利于完成國(guó)家“九五”推廣任務(wù)并早日掌握主動(dòng)權(quán)，逐步實(shí)現(xiàn)本企業(yè)的供水現(xiàn)代化。因此，根據(jù)本企業(yè)的基本情況、特點(diǎn)和需要，尋找適當(dāng)?shù)膽?yīng)用范圍和突破口的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟了。二.產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和工程應(yīng)用有關(guān)技術(shù)問(wèn)題的階段性回顧：開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的12年來(lái)，我國(guó)城市供水行業(yè)在PVC-U給水管的應(yīng)用技術(shù)方面大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：

第一階段:

87-89年,國(guó)內(nèi)廠家通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，具備了PVC-U擴(kuò)口型(R-R)壓力管材的生產(chǎn)能力，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求,但相應(yīng)配套的PVC-U管件尚未投產(chǎn)，工程只能使用原有的鑄鐵管件，與塑料管材的連接采用傳統(tǒng)的石棉水泥“打口”的方式，管材與管材的連接采用管材端頭的R-R擴(kuò)口膠圈密封連接，這一方式首先在青島、天津、南通等自來(lái)水公司應(yīng)用試驗(yàn)，但因PVC-U管材表面光滑，與填料的咬合力不夠，接口的安全性不夠，但只要注意“打口”質(zhì)量并在有經(jīng)驗(yàn)的管工操作下，接口在0.6Mpa時(shí)通過(guò)試壓，但在長(zhǎng)期工作一段時(shí)間后，接口出現(xiàn)有漏水的地方。其缺點(diǎn)為：1.材質(zhì)不一致，選用鑄鐵配件不科學(xué)，特別是金屬止水栓，不能用于塑料管上，致使無(wú)法連接用戶支管。2.熱脹冷縮及沉降、震動(dòng)時(shí)損壞“打口”填料。3.無(wú)形中提高了“打口”的操作難度，缺乏普遍的可操作性，接口形式不科學(xué)。但這一階段試驗(yàn)證明,PVC-U(R-R)擴(kuò)口型管材在給水工程中是可行的，迫切需要加快PVC-U管件的開(kāi)發(fā)，以滿足工程的要求。

第二階段:

廠家加快了PVC-U管件的開(kāi)發(fā)，90年左右就備齊≤φ200的常用規(guī)格的TS接口(膠接)形式的PVC-U管件,從90-91年就逐步在上海，廣州，成都，武漢等自來(lái)水公司開(kāi)展了試點(diǎn)工程，但由于管材與管件的膠粘接口出現(xiàn)漏水并且缺乏配水管到表池間支管部分的特殊連接專件-塑料止水栓，工程試點(diǎn)沒(méi)有取得滿意的效果。但這一階段的試驗(yàn)使大家發(fā)現(xiàn)了按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的視水壓和水溫兩個(gè)因素選用管材公稱壓力等級(jí)為0.63Mpa作為城市供水的管道壓力等級(jí)是不夠全面的，萌發(fā)了在目前城市供水壓力的情況下選用1.0Mpa壓力等級(jí)管材的基本想法。

TS接口(膠接)連接形式在國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中均屬可采用的連接形式之一。它屬于本體粘接，膠粘劑隨著溶劑的揮發(fā)而遂步固化達(dá)到粘接的目的。粘接的質(zhì)量由以下幾個(gè)因素決定：

1.被粘物的貼緊力和間隙。在管材管件上就體現(xiàn)在配合精度和膠粘承口有效長(zhǎng)度。其間隙在0.1m/m時(shí)是最佳的，超過(guò)0.3m/m其粘接效果(搭接剪切長(zhǎng)度)就急劇下降。

2.被粘物表面必須清理干凈。去油、去污、去水、去泥、去砂，且去掉管材管件表面成型時(shí)析出的潤(rùn)滑劑。

3.最大限度的去掉膠粘層中的空氣，因此刷膠方向必須與軸向一致，且有里向外刷過(guò)端頭，以保證有效粘接面積。

4.粘接完成后必須要在空氣中養(yǎng)護(hù)24個(gè)小時(shí)左右，冬季施工時(shí)須長(zhǎng)達(dá)48小時(shí)，（固化速度隨環(huán)境溫度變化而變化），在養(yǎng)護(hù)期間不能沾水或泡在水里。

5.合理的設(shè)置伸縮節(jié)，補(bǔ)償熱脹冷縮。

對(duì)照以上要素，目前我國(guó)管材管件的標(biāo)準(zhǔn)公差范圍，不園度、管件承口的工藝錐度以及工程的施工現(xiàn)場(chǎng)管理，施工環(huán)境，施工細(xì)致程度，特別是南方多雨且地下水位較高的情況下，確實(shí)很難做到，此乃粘接連接總是出問(wèn)題的基本原因。

第三階段：

由于TS接口的諸多弊病，很大程度上阻礙了PVC-U管道的推廣應(yīng)用，應(yīng)此，柔性接口管件的開(kāi)發(fā)被提到議事日程上來(lái)了。眾所周知，由于管道工程中管件用量少、品種多，而且PVC-U管件的R-R接口成型技術(shù)難度高，設(shè)備模具投資很大而且不容易形成規(guī)模產(chǎn)量，因此各生產(chǎn)企業(yè)受到技術(shù)和資金的制約，無(wú)一家開(kāi)發(fā)生產(chǎn)柔性接口的PVC-U管件。鑒于以上情況，生產(chǎn)廠家就生產(chǎn)了鋼制噴塑的柔性接口管件，解決了≥φ100口徑的柔性接口(R-R)問(wèn)題。但此類(lèi)管件的缺點(diǎn)是：

⒈價(jià)格太貴；

⒉由于不可避免的碰撞，損壞噴塑涂層，使鋼板暴露，防腐性很差；

3.兩種不同材質(zhì)，且≤φ200管系中管件較多，使用起來(lái)總是特別別扭。但對(duì)于配水管到表池間的小口徑給水管及其配套專件仍然沒(méi)有一個(gè)很好的切實(shí)可行的解決辦法。

第四階段：

隨著外部環(huán)境的不斷形成和推廣應(yīng)用的深入，大多數(shù)自來(lái)水公司認(rèn)為在≤φ200的范圍中應(yīng)用塑料管確實(shí)在技術(shù)上經(jīng)濟(jì)上是可行的。但制約整個(gè)推廣進(jìn)程的主要原因是：管件不配套，確切地講即是現(xiàn)有的管件不能用或用上去不舒服，而需要的配件又沒(méi)有。我們上海自來(lái)水公司認(rèn)為在街坊小區(qū)內(nèi)（道路紅線外）應(yīng)用PVC-U管其范圍在≤φ200是經(jīng)濟(jì)的可靠的。

我們具體地把PVC-U管道分成兩個(gè)部分來(lái)實(shí)施研究及應(yīng)用。即：第一部分為≤DG50的用戶支管系統(tǒng)，第二部分為DG100一DG200的配水管系統(tǒng)，現(xiàn)分述如下：

第一部分≤DG50的用戶支管。這是我們深感迫切急需改革的第一課題。用戶支管我們?cè)瓉?lái)一直采用傳統(tǒng)的鍍鋅管。由于采用地表水，水質(zhì)消毒后PH值較低致使鍍鋅管內(nèi)壁腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重，直接影響水壓水質(zhì)。在水公司不斷提高服務(wù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)社會(huì)服務(wù)承諾的情況下，上海水公司平均5-7年必須更換原有的鍍鋅管，每年耗資達(dá)3000-3500萬(wàn)元，由水公司開(kāi)支，而且相當(dāng)被動(dòng)，當(dāng)然，采用PVC-U用戶支管是解決這一問(wèn)題的行之有效的辦法。

我們?cè)陂L(zhǎng)期的專題研究后，認(rèn)為要采用PVC-U用戶支管代替原鍍鋅管，必須解決以下兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題：

1.必須解決配水管與進(jìn)戶管的連接專件。連接方法與接水操作方式符合上海水司原有傳統(tǒng)的接水閥（京、津水司稱銅門(mén)蕊止水栓）要求，可帶水打孔或停水開(kāi)孔，還能分別用于鑄鐵配水管和塑料配水管，使配水管與支管羅紋連接在同一種材質(zhì)中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。

2.必須開(kāi)發(fā)非TS接口的一種新型接口形式的DG50以下的PVC-U管件，要求此類(lèi)管件具有密封可靠，操作簡(jiǎn)單，不要養(yǎng)護(hù)、不受施工環(huán)境影響，在一定水壓范圍內(nèi)（1.0Mpa）自鎖管材不使管材湍動(dòng)彈出而不需設(shè)置支墩但又能自動(dòng)補(bǔ)償熱脹冷縮的特點(diǎn)。此類(lèi)管件的接口形式，我們稱之為活洛連接，簡(jiǎn)稱活接管件。

江蘇省江陰大偉塑料制品有限公司按照我公司要求及時(shí)推出了全套支管用UPVC活接管件，他們還與有關(guān)水司合作開(kāi)發(fā)了塑料止水栓，這倆個(gè)系列產(chǎn)品構(gòu)成了UPVC用戶支管的敷設(shè)專件，科學(xué)地解決了相同或不同材質(zhì)配水管與用戶支管間的一種可靠的連接方法，并符合水公司傳統(tǒng)的接水和維護(hù)管理要求，徹底消除了TS粘接連接的種種弊病，實(shí)踐證明達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)效果，取得了成功。

我公司在96年進(jìn)行20多個(gè)試點(diǎn)工程后，于1997年1日17日發(fā)出通知，規(guī)定在紅線外全面采用≤φ50的PVC-U管道以全面革除鍍鋅管。建設(shè)部十分重視上海水司這一重大推廣舉措，1997年5月以《簡(jiǎn)報(bào)》形式報(bào)導(dǎo)并肯定這一做法，認(rèn)為這是“在小口徑城市供水管道中開(kāi)辟了一條新途徑以取代鍍鋅鋼管”。上海市建委，經(jīng)委，科委，農(nóng)委，以[1997]第1087號(hào)文件形式肯定并下達(dá)了禁止使用鍍鋅管的規(guī)定。并在1998年3月，上海市建委又一次以滬建材[98]第0141號(hào)文件下達(dá)了禁用鍍鋅管的規(guī)定。

塑料立式止水栓和PVC-U活接管件組成的給水用戶支管的系列產(chǎn)品，這一技術(shù)形式已列為了建設(shè)部中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《PVC-U管道工程設(shè)計(jì)施工驗(yàn)收規(guī)程》的規(guī)定。

經(jīng)過(guò)三年多的大規(guī)模使用實(shí)踐證明，工程效果良好，大幅度穩(wěn)定及提高了水質(zhì)，經(jīng)取樣分析，不同材質(zhì)支管中過(guò)夜水的濁度、色度相差競(jìng)達(dá)70一100倍，顯示了PVC-U管道的優(yōu)越性，達(dá)到了成功的應(yīng)用效果。因此，各大中心城市水公司和采用地表水導(dǎo)致鍍鋅管腐蝕嚴(yán)重的地區(qū)水司，紛紛起動(dòng)，把革除鍍鋅管而代之以PVC-U用戶支管作為本公司推廣PVC-U管道的突破口。目前有的準(zhǔn)備試點(diǎn)，有的正在試點(diǎn)，有的己經(jīng)完成試點(diǎn)而進(jìn)入了全面應(yīng)用階段使我國(guó)城市供水系統(tǒng)PVC-U用戶支管的推廣應(yīng)用走上了一條健康發(fā)展的道路。

第二部分DG100一DG200的配水管系統(tǒng):

我公司在大量實(shí)踐和總結(jié)測(cè)算的基礎(chǔ)上認(rèn)為，≤DG200的PVC-U管道在質(zhì)量、功能、投資效益等方面均優(yōu)于鑄鐵管。但正如前面所述，只有采用R-R型柔性接口的PVC-U管件才是工程成功的至關(guān)重要的保證。在國(guó)家《PVC-U埋地給水管道工程設(shè)計(jì)、施工驗(yàn)收規(guī)程》中也己明確規(guī)定了這一管經(jīng)范圍的工程施工不得采用膠粘連接?？梢?jiàn)R-R型柔性接口這一連接形式己形成了技術(shù)上的共識(shí)，得到了實(shí)踐的證明和權(quán)威的認(rèn)可。

江陰大偉塑料制品有限公司根據(jù)城市供水行業(yè)這一迫切的技術(shù)配套愿望和國(guó)家技術(shù)規(guī)范的要求，經(jīng)過(guò)近三年的努力現(xiàn)已推出了de100一de200的全套R(shí)-R型柔性接口PVC-U管件，滿足了推廣應(yīng)用的需要。我公司按照國(guó)家及上海市淘汰限制使用鑄鐵管的文件規(guī)定，在≤de200的管徑范圍及街坊小區(qū)內(nèi)全面落實(shí)，以徹底穩(wěn)定水質(zhì)和改善供水狀態(tài)，更好的服務(wù)于社會(huì)。三.結(jié)束語(yǔ)：在我國(guó)PVC-U管道開(kāi)發(fā)推廣應(yīng)用的十幾年中，借鑒了國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合我國(guó)國(guó)情，經(jīng)歷了風(fēng)風(fēng)雨雨，曲曲折折的過(guò)程，至今終于摸索出了一條符合我國(guó)城市供水應(yīng)用現(xiàn)狀的新的路子?；仡櫩偨Y(jié)這十幾年中的各主要階段的特點(diǎn)和發(fā)展過(guò)程，很有必要。在經(jīng)過(guò)實(shí)踐已認(rèn)定是失誤或不完整的東西，就沒(méi)有必要再去搞重復(fù)試驗(yàn)，而可以直接借鑒成功的經(jīng)驗(yàn)而不走彎路。

從上海水司和其它有關(guān)水司的文件看，其中對(duì)應(yīng)用技術(shù)規(guī)定了幾條意見(jiàn)，實(shí)際上它體現(xiàn)了我國(guó)城市供水在推廣PVC-U管道的實(shí)踐過(guò)程中，總結(jié)歸納出來(lái)的至關(guān)重要的科學(xué)成功的具有共性的關(guān)鍵技術(shù)措施，而且己在多次供水公司專業(yè)會(huì)議上得到了共識(shí)和認(rèn)同