户内塑料给水管线性变形的防治

梁光宏(黑龙江农垦建筑公司大连公司)

　　塑料给水管按其种类大体可分为：交联聚乙烯管(PEX)、聚丙烯管(PP—C、PP—R)、聚丁烯管(PB)、聚氯乙烯管(PVC)。连接方式一般采用热熔接、金属件连接、粘接等。下面仅就工程中聚丙烯塑料给水管明敷设和暗敷设两种安装形式如何防治线性变形问题加以分析。

1 管材的物理性能

　　塑料管的线性变形主要表现在管道线性(轴向)方向上的膨胀延长和水平方向上的弯曲。由于其耐热性较低，温差是产生线性变形的重要因素，一般线性变形在120 ℃左右产生。温度和压力直接关系到管道的使用寿命，工程正常运行情况下，温度应控制在80 ℃以下，压力在15 MPa范围内。此外，线性变形与施工中管材水平和垂直方向上支撑点的间距及设备运行环境、施工质量等因素也有关。其产品的物理性能见表1。

2 明敷设管道

2.1 管道伸缩长度的计算

　　塑料给水管道的柔韧性较好，当供水温差发生变化时，其线性变形与供水温差成正比。所以在工程设计和施工中，要充分考虑补偿管线的热胀冷缩问题。管道的伸缩长度按式(1)计算：

　　△L=△T.L.α （1）
　　式中　△L——A管道伸缩长度，mm
　　　　　△T—计算温差，℃
　　　　　L——管道长，m
　　　　　α——线性膨胀系数，一般可取12.53×10^-4cm(cm.℃）

　　计算温差可按式（2）计算

　　△T=0.325△t+0.10△t_g 　　　（2）
　　式中　△t_s——管道内水的最大变化温差，℃
　　　　　△tg——管道外空气的最大变化温差，℃

2.2 管道伸缩补偿措施
　　当管道输送水温差较大、管线直线长度>20 m时，应考虑补偿管道膨胀的措施。一般在给水管的立管方向上设置伸缩管来补偿管道的伸缩量；在给水管道的水平方向上，如遇有同其他管道交叉情况，为使管道保持在同一水平面上，可采用U型弯或曲型桥管解决线性膨胀问题。管道的支管与干管、支管与设备容器连接时，也可以利用管道折角自然补偿管道的伸缩。
　　明敷设管道的支撑点，分为连接支撑点和移动支撑点。连接支撑点一般设在管件连接部位，固定在管卡中，没有移动的余地。移动支撑点设在管道上，管道在管卡中有一定的移动余量，用于满足温差引起的热胀冷缩。施工中管与卡具之间要内衬橡胶垫以防止划伤管道。
2.3 管道支撑间距的确定
　　管道支撑点间距的确定同管线伸缩长度有关，应使连接支撑点至补偿点一侧自由长度L≯20 m。明敷设管道立管穿越楼板或屋面处可视为连接支撑点。支撑点间距的选择可参照图1进行。

　　管段最小自由臂Ls长度按式(3)计算：

　　L^s=K(ΔL)^0.5·α
　　式中　Ls——最小自由臂长度，mm
　　　　　K——材料比例系数，一般可取33
　　　　　a——管材外径，mm

3 暗敷设管道

　　工程中给水管道常采用暗敷设的布管方式。一般暗敷设用于支配管，施工中需要与土建专业配合，依据设计要求，决定管槽的位置，也可以根据现场情况，管槽尽量沿踢脚线方向设置。管道暗敷设做法见图2。

　　管槽深度=管外径+10 mm，管道安装时用曲型卡具把管道固定在槽内，并且管道与卡具间保持一定的伸缩余量，注意不得损伤管道。封堵管槽时用1∶2水泥砂浆填补密实。当温度≥75 ℃、直线管段>5 m时，设计时应在管线上考虑设置Z型管予以补偿，管槽内预留空间，使管子在槽内可以自由伸缩(见图3)。

　　直线管段在补偿处遇有折角时，可利用折角进行自然补偿，折角处管槽轴向槽宽要预留适度的伸缩空间。封堵水泥砂浆时，在补偿处管槽内伸缩空间可用加盖钢丝网的方法解决，再将水泥砂浆填补抹平。

4 结束语

　　综上所述，户内塑料管道由于产品种类不同，物理化学性质各异，工程中出现的一些技术性问题还有待于进一步探讨，而由温差产生的线性变形问题是共性的，不容忽视。实践证明，只要准确、合理地计算管道的伸缩量和确定支撑间距，严格地组织施工，预防和解决线性变形问题是可行的。

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　　(收稿日期 1998-12-14)