UPVC管

UPVC管是一種以聚氯乙烯（PVC）樹脂為原料，不含增塑劑的塑料管材。隨著化學工業技術的發展，現可以生產無毒級的管材，所以它具備一般聚氯乙烯的性能，又增加了一些優異性能，具體來說它具有耐腐蝕性和柔軟性好的優點，因而特別適用於供水管網。由於它不導電，因而不容易與酸、鹼、鹽發生電化學反應，酸、鹼、鹽都難於腐蝕它，所以不需要外防腐塗層和內襯。而柔軟性好這又克服了過去塑料管脆性的缺點，在荷載作用下能產生屈服而不發生破裂。曾經作過這樣的試驗：把一條DN50mm的UPVC管放在地上，皇冠3.0小汽車在上面開過，管只是扁了，但沒有破碎。然後我們又讓滿載貨物的東風汽車從管子上面壓過，同樣管子只是變形沒有碎裂。另外，UPVC管有較小的彈性模量因而能減小壓力衝擊的幅度從而能減輕水錘的衝擊力。U－PVC管內壁光滑，阻力小（UPVC管阻力係數為0.009，而一般的鍍鋅管。鑄鐵管阻力係數為0.012－0.013），因而水力條件好是顯而易見的。當用同樣管徑的管輸送同樣液體時，UPVC管比鍍鋅管、鑄鐵管的阻力小30%左右；當水頭損失相同時，UPVC管的輸水能力比鑄鐵管大20%以上。由於UPVC管內壁光滑，液體在內流動不會結垢，因而其輸送能力不會隨運行時間的增強而下降。而這一點也正是鍍鋅管和鑄鐵 管不可克服的缺點。隨著改革開放的不斷深入發展，人們的生活水平不斷提高，對自來水質量的要求也越來越高。供水行業除了保證出廠水符合生活飲用水標準外，還必須使通過管網輸送的水合格。人們對自來水的"黃水""黑水"等現象反映強烈，而導制管網水質變差的主要原因是給水管道的鏽蝕，特別是冷鍍鋅管，其管內壁的鍍層不穩定，管使用一年半載不長時間就開始鏽蝕，造成水中有鐵腥味和顏色，埋在地下的鍍鋅管鏽蝕更為嚴重。而UPVC管耐腐蝕。不結垢，能抑制細菌生長，有利於保護水質不受管道的二次污染。所以UPVC管有著廣泛的應用前景，尤其是用戶水表前的大量埋地管都可以用它。

另外UPVC管還具有重量輕。運輸方便的優點。UPVC管比重為1.4左右（鑄鐵管比重為7.4左右），是鑄鐵管重量的五分之一，採用UPVC管比鑄鐵管可節約運輸費用1/10-1/5。其搬運，裝卸施工都十分方便。往往供水管道施工環境比較艱苦，施工現場泥濘，如能減輕工人的勞動強度，縮短施工周期那是最理想不過的事了。而採用UPVC管就能實現這一理想。UPVC管重量輕，在安裝過程中人工即可搬動，一般不需動用機械。例如一條DN200長6m的UPVC管自重約55Kg，而同樣直徑長度的鑄鐵管自重為304Kg，安裝時UPVC管一人扛就行了，而鑄鐵管需用三人或用機械才能落管，這樣大大地減輕了工人的勞動強度和節省了工時和施工費用。

UPVC管的連接方式有承插膠圈連接、粘合連接以及法蘭連接等。這幾

種連接形式都用不著另挖工作坑可直接在管溝中安裝，無需用油麻或膨脹水泥等打介面，可用手動葫蘆或用手把管插口端套上膠圈后直接插進承口內，插進的深度可視管尾標記為準。

UPVC管和PE管都是熱塑性塑料管，它們有著共同特性的一面，但在伸縮性。耐熱要求。抗老化等技術特性方面也有著不同之處。現將UPVC管和PE管的技術特性對比分析如下：

1.UPVC與PE管材性能對比

管的種類 優點 缺點 UPVC 抗腐蝕能力強，易於連接，價廉，質地堅硬。不適用於熱水輸送，接頭粘合技術要求高，固化時間較長。 HDPE 質輕，較好的疲勞強度，耐溫度性能較好，韌性好，可撓性好 熔接需要電力；機械連接件價格較貴。

從上表可以看出，PE管由於其連接的接頭價格較貴，這樣就制約和妨礙了它的廣泛應用。

2.UPVC和PE管材的線脹係數

管材 線脹係數a（/0C） UPVC（硬聚氯乙烯） 6×10－5 HDPE（高密度聚氯乙烯） 18×10－5 MDPE（低密度聚氯乙烯） 16×10－5

由此可知PE管比UPVC管有很大的線脹係數，因此在設計中應予以重視。

3．UPVC管耐老化性能的比較

發達國家對PVC．PE管材的綜合評價如下：

內容 評價值 PVC HDPE MDPE 耐老化值 20 13

由上表可知：從耐老化值，長期強度來看，PVC管則優於PE管；從破壞形式來看，PE則優於PVC.至於易卷性和熔接性只與安裝工藝。運輸等有關，不宜作為評價兩種材料的主要指標。

4.UPVC管與PE管的安裝連接形式

前面說過：UPVC管的連接方式有承插膠圈連接。粘合連接和法蘭連接，對於管徑較大的管選用承插膠圈連接較為合適。如果採用粘合連接在施工時很難保證粘接前管接頭部分的絕對清潔，一粒泥沙。一個小汽泡都將是介面漏水的隱患。另外粘合還受氣溫和空氣的影響，在室外施工有一定的難度。

PE管的連接形式有電熱熔連接和熱熔對接連接。特別是電熱熔連接，它是用一個套管將兩條管介面處套住，通過套管內部的電熱絲加熱使套管和兩條管熔在一起，工藝上容易達到和保證介面處密實不漏，但這個套管式的接頭價格貴。

儘管硬聚氯乙烯排水管優點十分顯著，但在設計及施工使用中仍客觀存在著一些問題：

1、溫度影響

UPVC管耐熱性能差，且在60℃以上環境抗拉強度下降（適用於連續排放溫度不超過40℃，瞬時排放溫度不超過80℃的生活污水）。因此，設計使用中應遠離熱源，如距灶邊大於等於400mm，距熱水管道間距大於等於200mm，同時熱水管道應採取保溫措施，不得穿越煙道和防火牆。

低溫環境下硬聚氯乙烯塑料排水管抗衝擊強度降低。因此在有空調的設備轉換層，可以考慮採用鑄鐵管代替硬聚氯乙烯排水管，以保證排水安全性。

由於受溫度影響大，膨脹係數大，每層立管及較長的橫管上均要求設置伸縮節。由此，其他專業布置時應考慮UPVC管的缺口效應，在與其它管道平行敷設時，塑料管靠邊，當交叉敷設時，塑料管在下且應錯開，並考慮加金屬套管防護。此外，立管穿越樓板屋面處應作為固定支承點，並應加裝柔性護套。

2、剛度影響

對於立管每層應有一個牢固的固定支架，固定支架既可控制管道膨脹方向，也可分擔立管自重，還使立管與出戶橫管連接的管頭免於受壓過大，引起管道破裂漏水，同時立管底部也應設支墩或吊架等固定措施。

在戶外施工中，UPVC管尤其容易受到破壞。在UPVC與室外綜合管網交叉施工時，人工、機械器具足以對其造成不同程度破壞，甚至粉粹、斷裂造成管路不通。管道回填時，UPVC管也常因管道部分架空或遭較大堅硬物壓迫而破損。所以，埋地UPVC管要求基底夯實后，管下方有100mm、管上方有300mm回填砂，且總埋深不少於900mm。

3、建築防火問題

中國對PVC塑料阻燃技術的研究普遍存在一點傾向，片面追求氧指數的提高，忽視發煙性能的研究。統計資料表明，火災中79%是煙氣致死的。有的UPVC管氧指數高達50%以上，但燃燒時發煙量很大，且維卡溫度僅在70℃一90℃之間。所以UPVC管材雖難燃，但極易軟化變形，且煙味極濃，火災中，一方面產生致命煙氣，另一方面，溫度超過90℃時管道軟化變形，火勢在管道穿越部位蔓延，而穿過屋面的排水管或通氣管風速更大，則火勢蔓延更快。所以，高層建築能否應用UPVC管，曾是爭論的問題，而爭論的焦點則是其防火特性。

UPVC管已廣泛應用到高層建築，但對上述防火問題並未引起足夠重視，消防專項驗收中也未對UPVC管材安裝提出意見。由於現行《建築防火設計規範》GB 50016 —2014、《建築排水用硬聚氯乙烯管材》GB /T5836. 1—92及《建築排水硬聚氯乙烯管道工程技術規範》CJJ —96等規範均未對如何使用UPVC管加以明確規定，使這一問題“無章可循”。在呼籲國家相關文件規定出台的同時，提出一些意見供同仁參考：（1）雨、污水及通氣立管儘可能沿建築物外牆設置。（2）雨、污水及通氣立管在建築物內時，應設置於管道井內，或用磚、混凝土製塊等非燃性材料保護。（3）排入排水立管的支管，採用金屬排水管道，或對支管採取嚴格防火措施，如鋼製套管、無機防火套管等。（4）排水的配件亦應盡量採用金屬製品。

此外。UPVC排水管在使用中還存在立管消能、減少噪音及防止結露等課題，所有這些均在一定程度上限制了現有UPVC排水管的推廣和使用。

1.自來水配管工程（包括室內供水和室外市政水管），由於UPVC塑料管具有耐酸鹼、耐腐蝕、不生鏽、不結垢、保護水質、避免水質受到二次污染的優點，在大力提倡生產環保產品的今天，作為一種保護人類健康的理想“綠色建材”，已被中國乃至全球廣泛推廣應用。

2.節水灌溉配管工程，UPVC噴滴灌溉系統的使用與普通灌溉相比，可節水50%-70%，同時可節約肥料和農藥用量，農作物產量可提高30%-80%。在中國水資源缺乏、農業生產灌溉方式落後的今天，這對促進中國節水農業生產發展有著極大的社會效益。

3.建築用配管工程。

4.UPVC塑料管具有優異的絕緣能力，還廣泛用作郵電通訊電纜導管。

5.UPVC塑料管耐酸鹼、耐腐蝕，許多化工廠用作輸液配管。其他還用於鑿井工程、醫藥配管工程、礦物鹽水輸送配管工程、電氣配管工程等。

GB/T 5836.2-2006 《建築排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管件》

GB/T10002.1-2006《給水用硬聚氯乙烯管材》

GB/T 10002.2-2003《給水用硬聚氯乙烯管件》

GB/T 8801-2007 《硬聚氯乙烯（PVC-U）管件墜落試驗方法》

GB/T 8803-1988 《注塑硬聚氯乙烯（PVC-U）管件 熱烘箱試驗方法》

GB/T 8801-1988 《硬聚氯乙烯（PVC-U）管件墜落試驗方法》

GB/T 18993.3-2003 《冷熱水用氯化聚氯乙烯（PVC-C）管道系統 第3部分 管件》

GB/T 24452-2009 《建築物內排污、廢水（高、低溫）用氯化聚氯乙烯（PVC-C）管材和管件》

GB 9644-1988 《硬聚氯乙烯（PVC-U）飲水管材和管件 鉛、錫、鎘、汞的萃取方法及允許值》

1998年8月，廈門市建委發出通知，要求所有新建工程中小於400mm給水管道及室內外排水管道都必須採用塑料管材，表明塑料管已進入更廣泛的應用空間。然而，UPVC排水管在使用中表現出的不足之處，仍急待我們開發出強度高、噪音低、防火特性好以及投資低、能耗低的產品，以適應現代建築市場更深更廣的發展需要。可喜的是，中國外許多科研、生產單位已不斷開發出各類新產品，有些已經走向市場，它們代表了UPVC管的發展趨勢。

中國市場上已出現技術成熟的塑料金屬複合管，耐高溫、雜訊低，但由於價格貴、管徑小，適用於高檔裝飾中的冷熱水管道，中國市場上還有剛度好、耐高溫的塑鋼複合管，但價格也較高，尚無條件用於排水系統；中國還有些單位，已開發出雙層塑料管，可減少雜訊指標，

距走上市場僅一步之遙；公安部四川消防科學研究所五年前已開發出使用無鹵、無銻作阻燃消煙劑的難燃PVC配方，氧指數達到51%一56%，發煙量較低（煙密度等級為54%左右）且煙氣毒性很小，但由於種種原因該技術尚未走向市場。國外一些先進國家和地區。如日本就大量採用加強型二層管，只是在普通UPVC管外部套上一個由石棉或加強纖維水泥複合做成的外殼，大大提高了防火特性。據介紹，這種技術製成的管道，可耐800o一1010℃高溫，火災中不會產生煙氣，也不軟化變形，在高層建築中可隨意使用。而塑料金屬複合管、塑鋼複合管在發達國家和地區早已廣泛使用。

總體來說，中國城市排水工程仍以排水鑄鐵管、水泥管、鋼筋混凝土管為主，當前硬聚氯乙烯排水管的推廣和應用雖取得一定的成績，但總的說來仍處於發展的初期階段，同國外先進國家相比，尚有較大差距。中國排水管道服務面積不到70%，規劃。到二十一世紀初達到80%這將需要大量硬聚氯乙烯塑料排水管，廣闊的市場為塑料管的發展提供了更好的前景。