硬聚氨乙烯管与聚乙烯管的生产工艺与标准

随着高分子材料技术的飞跃进步，塑料管材的开发利用也不断深化。近二十年来，我国塑料管村的开发研制及生产推广均取得重大成果。现今，已开发出可用于给水管道工程的塑料管材有 UPVC管， PE管、 PB管、 PEX管、PP—C管、 PP—R管以及金属——塑料复合管。这些管树材料性质不尽相同、生产工艺各有特点、主要应用范围也各有差异，但应用于给水管道工程其重量轻、便于运输及安装、管道内壁光滑阻力系数小、防腐性能良好、对水质不构成二次污染却都是共通的。

本文综合有关资料，就目前市场上常用的用于给水管道工程的新型塑料管树的材料性质、生产标准与生产工艺、应用范围等作些介绍，供同行参考。

一、硬聚氨乙烯管(UPVC)管

硬聚氯乙烯管是国内目前塑料管材的主导产品。 UPVC给水管材管件1983年列入国家“七.五”科技攻关项目，经过十多年的技术开发和应用实践，无论在产品的生产还是在实际工程应用方面，均积累了大量的理论与实践经验。

1、材S4性质及生产工艺

硬聚氯乙然属热塑性塑料，其制成品UPVC管材质较轻，密度为1350(n1460k8/m3(钢材为7800kg/m3)，维卡软化温度86℃，抗拉、抗弯、抗压缩强度较高，但抗冲击强度相对较低。

UPVC管普遍采用挤压成型工艺，挤出机又分单螺杆、双螺杆，就挤出工艺而言，双螺秆挤出机要优于单螺秆挤出机。

2、主要性能特点

硬聚氯乙烯(UPVC)给水管材管件系列是建筑行业的新型材料。管材重量仅为铸铁管的l/7左右，施工安装劳动强度低：内壁光滑、阻力小、不结垢、不易堵塞、耐腐蚀、流动阻力小、不影响水质、机械强度大，工程造价及维护费用低。

给水管材物理性能指标为：密度1350—1460kg/m3;维卡软化温度≥76℃;吸水性≤40kg/

m3;纵向回收率≤5%;扁平试验无裂缝;耐丙酮性不允许分层或破裂;落锤冲击试验;不破裂;

液压试验，无渗漏。规格尺寸，管材外径有φ0—φ75，管件有φ20—φ75系列。

3、生产标准

目前国内 UPVC供水管的生产厂家，绝大部分是按国家标准生产管材，但仍有相当多的厂家受引进设备限制或产品外销，采用英标(BS)、日标(JIS)、德标(DIN)或IS0标准生产管材。对用户来说，不同标准生产的管材，其内外径及壁厚均不同，这是在选用时必须予以注意的。我国UPVC给水管设计、施工、验收规程明文规定，选用管材必须是按中国国家标准生产的。

我国于1988年制订了 UPVC给水管材国家标准GB10002.1—88，96年对标准进行了修订，颁布了新的国家标准GB/T10002.1—1996，非等效采用了IS04422：1990国际标准。管件标准GB10002.1—88现正予修订。按目前的国家管材标准，管材口径的直径(外径)20mm至直径酗0mm共28个直径规格，压力等级0.6Mpaol1.6Mpa，共5个等级。

根据国内多家自来水公司的经验，室外UPVC管道宜选用压力等级1.0 Mpa的。UPVC给水管设计、施工、验收规程规定的口径分类为20mm”630mm，并对管材国标所规定的口径分类作了删减，以便于供水企业备品备料。

4、连接方式、配件

UPVC给水管的连接方式与配件一直是制约其在工程中应用的重要因素。经过10多年的应用实践，管材连接技术与配件的开发研制均有长足的发展与进步。

目前，国内已可生产口径大于等于63mm的柔性接口(R—R)管材，口径在63mm以下的亦可采用柔性的活接头方式予以连接。可以说，粘接接口(T—S)方式将逐渐被柔性接口方式所取代，这是大势所趋。配件方面，90年代初手工制造配件的方式已基本淘汰，近几年厂家己生产出采用粘接方式连接的三通、弯头等，也有采用钢塑配件替代的。99年4月，江苏某厂已成功开发出柔性接口的全塑化三通、弯头等配件，口径100mm、150mm、200mm三种，基本满足了小区 UPVC给水管道工程的需求。

5、适用范围

UPVC给水管主要适用于室外埋地供水管道，国内水司统计资料表明，选用口径多在250mm及其以下。在建筑给水(室内给水)方面UPVC管也有应用，但效果并不理想。近年来，随着聚丙烯、聚丁烯、交联聚乙烯、铝塑复合管的兴起，UPVC管将会迅速谈出建筑给水工程领域。

二、聚乙烯管( PE管)

聚乙烯管在燃气管道工程中使用多年，有成功的理论与实践经验。近几年，在农村给水工程中亦有大量应用。国外大量应用于市政埋地给水管，国内有几家企业已致力于这方面的开发研究工作，‘总体说来尚处于起步阶段。

1、材94性质及生产工艺

聚乙烯也是一种热塑性塑料，可多次加工成型。

密度是聚乙烯的重要性能指标之一，有高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)之分。密度越高，相对硬度、软化温度、抗拉强度越高，但脆性增加、柔韧性下降、抗开裂性能力下降。给水管道一般采用高密度聚乙烯，燃气管道一般采用高密度和中密度聚乙烯。

高密度聚乙烯密度950 kg/m3较 UPVC为轻，软化温度120℃较 UPVC管为高。其柔韧性、抗冲击能力均高于 UPVC管，连接方式优于UPVC管基本上可保证连接处不泄漏(属本体连接)。此外，聚乙烯本身是一种无毒塑料。欧美国家 HDPE给水管的用量逐年增加，UPVC管的用量逐年下降。一般的看法是在给水管道工程中， HDPE管**终将取代 UPVC管。聚乙烯管村同 UPVC管材一样，普遍采用挤压成型生产工艺，管件采用注塑成型生产工艺。

2、PE管的性能特点：

■良好的卫生性能：PE管加工时不添加重金属盐稳定剂，材质无毒性，无结垢层，不滋生细菌，很好地解决了城市饮用水的二次污染。

■ 卓越的耐腐蚀性能：除少数强氧化剂外，可耐多种化学介质的侵蚀;无电化学腐蚀。

■ 长久的使用寿命：在额定温度、压力状况下，PE管道可安全使用50年以上。

■ 较好的耐冲击性：PE管韧性好，耐冲击强度高，重物直接压过管道，不会导致管道破烈。

■ 可靠的连接性能：PE管热熔或电熔接口的强度高于管材本体，接缝不会由于土壤移动或活载荷的作用断开。

■ 良好的施工性能：管道质轻，焊接工艺简单，施工方便，工程综合造价低。

管道的连接：

■ 电热熔接性：采用**电热熔焊机将直管与直管、直管与管件连接起来。一般多用于160mm以下管。

■ 热熔对接连接：采用**的对接焊机管道连接起来，一般多用于160mm以上管。

■ 钢塑连接：可采用法兰、螺纹丝扣等方法连接。

■ 为方便施工和保证施工质量、还应准备相应的工具。

3、生产标准

我国于92年颁布了给水用高密度聚乙烯(HDPE)管材的国家标准 GB/T13663—13664—92，现正予以修订，修订稿已呈报国家技术监督局。

现行国家标准，口径以16mm至315mm共18个级别，压力等级0.25Mpa oo1.0Mpa共4个等级。

4、连接方式、配件

聚乙烯在温度190℃n240℃之间将被熔化，利用这一特性，将管材(或管件)两熔化的部份充分接触，并保持适当压力，冷却后两者便可牢固地融为一体。因此， PE管的连接方式与 UPVC管不同，通常采用电热熔连接及热熔对接两种方式。电热熔连接是将所需连接的两端插入埋有电热丝的套管中，将电热丝通电，将要连接的管材、管件加热至熔化温度，固定直至接口冷却，从而形成严密牢固的接头。