塑料管道的規(guī)格和選用

-.z.塑料管道的規(guī)格和選用〔1〕

一.塑料管道的規(guī)格關(guān)系到水力設(shè)計需要，管道一般用管徑作為主要規(guī)格標識。根據(jù)塑料管材的特點，國際標準及我國國家標準規(guī)定熱塑性塑料管道的尺寸規(guī)格以其公稱外徑命名，這一點與目前仍在使用的鋼管，水泥管等傳統(tǒng)管材一般以其公稱通徑〔即近似內(nèi)徑〕作為尺寸規(guī)格是不同的。在選用時應(yīng)特別注意這一區(qū)別，以免造成失誤。表1是管道規(guī)格的比擬表。其中口徑、尺寸相近的列于同一橫欄，便于比照參考。

表1.管徑規(guī)格比照表國標〔公制〕熱塑性塑料管材1英制規(guī)格熱塑性塑料管水煤氣管〔鍍鋅管〕規(guī)格公稱外徑不圓度規(guī)格公稱外徑2公稱外徑3近似通徑規(guī)格外徑dn2020+0.31.21/2″21.32216DN1621.3dn2525+0.31.23/4″26.92620DN2026.8dn3232+0.31.31″33.73425DN2533.5dn4040+0.31.411/4″42.44232DN3242.3dn5050+0.31.411/2″48.34840DN4048.0dn6363+0.31.52″60.36050DN5060.0dn7575+0.31.621/2″75.37665DN6575.5dn9090+0.31.83″88.98980DN8088.5dn110110+0.42.24″114.3114100DN100114.0dn125125+0.42.5

dn140140+0.52.85″140.3

125DN125140.0dn160160+0.53.26″168.3165150DN150165.0dn200200+0.64.07″193.7

175

dn225225+0.74.78″219.0216200DN200219.0dn250250+0.85.010″273.0267250DN250273.0dn280280+0.96.8

dn315315+1.07.612″323.9318300DN300325.0dn355355+1.18.614″355.6370350

dn400400+1.29.616″406.4420400

dn450450+1.410.818″457.2470450

dn500500+1.512.020″508.0520500

1Metric系列(公制系列),適用于GB、ISO、DIN等標準的熱塑性塑料管材。2Inch系列(英制系列),適用于ASTM、BS、AS/NZS等標準的局部熱塑性塑料管材。3適用于日本、。應(yīng)說明的是，對于建筑排水用PVC-U管，常用管徑系列為dn40、dn50、dn75、dn110dn160和dn200，對應(yīng)設(shè)計中常見的管徑〔實際上是近似通徑〕為40、50、65、100、150和200mm，與上表的對應(yīng)關(guān)系不同。其中有局部對應(yīng)的近似通徑提高了一檔。這已考慮到各方面的因素，其水力性能根本可以滿足使用的要求，也防止了需選用更多的其他管徑系列〔即需要增加更多規(guī)格的配套的管件〕。塑料管道的規(guī)格和選用〔2〕二.塑料管道的選用塑料管道的使用要求一般為在要求的工作壓力下可使用50年?？紤]到長期使用的材料耐壓強度要求，管道壓力瞬時變化的平安系數(shù)等原因，一樣材質(zhì)、一樣管徑，不同工作壓力的壁厚也不同。不同材料應(yīng)考慮到不同材料的強度。一般情況下，同等工作條件的管材，其管徑與壁厚成正比。公稱外徑和公稱壁厚之比稱為標準尺寸比。為了選用方便，規(guī)定了塑料管的S系列數(shù)。同一S系列的管徑與壁厚之比為定數(shù)，與SDR值是對應(yīng)的。其關(guān)系為：S=〔SDR-1〕/2

或SDR=dn/en=2S+1式中SDR：公稱外徑與公稱壁厚的比值dn：公稱外徑，mmen：公稱壁厚，mms：管系列S同一公稱外徑的管材S值越小，壁厚就越大。管材的壁厚可以從管系列S中大致估計，例如：管系列S6.3的SDR值為2S+1=13.6，推算出的壁厚對Φ20mm的管材約為1.6mm，對Φ50的管約為3.7mm。GB/T10789"熱塑性塑料管材通用壁厚表"中規(guī)定了各S系列〔標準尺寸比SDR〕的公稱壁厚(見表2)。用于壓力系統(tǒng)的各種塑料管道，壁厚根本上遵照S值的規(guī)定一樣的管徑、不同的管道設(shè)計條件〔工作壓力、工作溫度〕應(yīng)選用不同的壁厚；一樣的管徑、一樣的工作條件，不同的材料的壁厚是不同的。表2.熱塑性塑料管材局部通用壁厚公稱外徑〔dn〕管系列S〔標準尺寸比SDR〕2(5)2.5(6)3.2(7.4)4(9)5(11)6.3(13.6)8(17)10(21)11.2(23.4)12.5(26)14(29)16(33)20(41)公稱壁厚en20253240504.15.16.58.110.13.44.25.46.78.32.83.54.45.56.92.32.83.64.55.61.92.32.93.74.6

1.92.43.03.7

1.92.43.0

1.92.4

2.2

2.0

63759011012512.715.118.122.125.110.512.515.018.320.88.610.312.315.117.17.18.410.112.314.05.86.88.210.011.44.75.66.78.19.23.84.55.46.67.43.03.64.35.36.02.73.23.94.75.42.52.93.54.24.82.22.63.13.84.32.02.32.83.43.9

1.92.22.73.114016018020022528.132.136.1.40.145.123.326.629.933.237.419.221.924.627.430.815.717.920.122.425.212.714.616.418.220.510.311.813.314.716.68.39.510.711.913.46.77.78.69.610.86.06.97.78.69.65.46.26.97.78.64.85.56.26.97.74.34.95.56.26.93.54.04.44.95.525031535540050.141.552.359.034.243.148.554.727.935.239.744.722.728.632.236.318.423.226.129.414.818.721.123.711.915.016.919.110.713.515.217.19.612.113.615.38.610.812.213.77.79.710.912.36.27.78.79.8說明：括號中為SDR值。選用塑料管道很重要的是還應(yīng)考慮到使用的工作溫度，這一點與傳統(tǒng)管道〔金屬管、水泥管等〕的設(shè)計考慮是不同的。因為塑料材料的熱變形溫度特別低，如果低于使用溫度，將導致嚴重的管道變形破壞。表3給出了局部塑料管道的最高連續(xù)使用溫度供參考。

表3.局部塑料管道的最高連續(xù)使用溫度塑料材料PVC-UPEPE-*PP-RPBABSPVC-C溫度〔℃〕456095951007080

一些塑料管既可用于冷水，又可用于熱水，稱為"冷熱水管〞，這種情況就要綜合考慮工作壓力和工作溫度。因為塑料管即使能用于熱水，但塑料對溫度的敏感使管道的承載能力受到很大影響，因此將使用條件按溫度—時間的組合分成假設(shè)干等級，即由不同溫度的工作時段組合，其總和約50年，分5種情況。條件分級見表4。在熱水的使用情況中，除考慮工作壓力之外，還要考慮其"使用條件級別〞(即溫度因素)才能決定其管系列S。正因為如此，按規(guī)定在冷熱水管材上應(yīng)給出"管系列S〞的標識〔當然還須給出公稱外徑、壁厚等其他必要的標識〕，而沒有〞使用溫度"和"工作壓力〞的標示。對應(yīng)于每個使用級別，不同材料的塑料管材應(yīng)根據(jù)相關(guān)要求選取不同的S值〔見表5〕。表4.冷熱水管使用條件分級使用條件級別TD〔℃〕TD下的使用時間〔年〕Tma*〔℃〕Tma*下的使用時間〔年〕Tmal〔℃〕Tmal下的使用時間〔h〕典型應(yīng)用1604980195100供給熱水〔60℃2704980195100供給熱水〔70℃330402025504.565

地板下低溫供暖42040602.52025702.5100100地板采暖和低溫散熱采暖5206080142510901100100高溫散熱采暖

說明：1.表中的TD：正常使用溫度，Tma*：最高使用溫度，Tmal：故障溫度。

2.允許超過的故障溫度Tmal的時間均為100小時。

3.各級別均允許在20°C，1.0MPa下使用50年。

4.對于熱塑性冷熱水用管，不考慮使用級別3的條件。表5.冷熱水管使用條件分級使用級別設(shè)計壓力(MPa)S值PVC-CPP-RPP-BPP-HPBPE-*級別10.46.3545106.30.66.352.5486.30.853.223.26.341.042.5

2.553.2級別20.46.352.55106.30.66.33.223.2850.852.5

2.56.341.042

253.2級別40.4

545106.30.6

53.2586.30.8

4246.351.0

3.223.254級別50.4

42.54106.30.6

3.222.56.350.8

2

2541.0

43.2舉例說明：*工程為70℃供熱水管道系統(tǒng)，系統(tǒng)的工作壓力為0.6Mpa，采用dn32的管道。查表4，屬使用級別2，再查表5，設(shè)計壓力為0.6MPa，采用PVC-C管應(yīng)選S值為S6.3。S6.3系列中dn32的壁厚為2.4mm〔見表2〕，即該管材的尺寸規(guī)格為32×2.4mm。假設(shè)采用PP-R管，則應(yīng)選S3.2。查表2，S3.2中dn32的壁厚為4.4mm，即該管材的尺寸規(guī)格為32×4.4mm。再例如，*PVC-C管材是管系列S4，查表5可知其可以在級別1、級別2的條件下(供熱水60°C或70°C)用于工作壓力為1.0MPa的系統(tǒng)。當然也可以用在低于這些條件的其他情況下，如用于需在30°C條件下供熱20年加上在40°C條件下供熱25年(合計約50年，符合級別3)、并且工作壓力為1.0MPa的情況。PVC-U管和PE管一般僅用于在常溫〔20℃〕下輸送液體或氣體介質(zhì)〔不宜用于熱水〕。在這一根本條件下根據(jù)工作壓力選取S值的情況見表8。例如，PVC-U給水管材在工作壓力為1.0Mpa時，外徑小于〔或等于〕90mm的管材，壁厚遵照S10系列，外徑大于90mm時，壁厚遵照S12.5系列；可以根據(jù)表8確定相應(yīng)公稱直徑的S系列的管材壁厚。正確選擇管材壁厚保證管道可以在20℃、額定工作壓力的條件下正常使用50年。PVC-U的強度較高，其拉伸強度在45Mpa左右，而其他聚烯烴類的材料拉伸強度大多在20MPa至30MPa之間，因此壁厚至少應(yīng)是PVC-U壁厚的1.4～2倍。表6.常溫下PE和PVC-U塑料管的S系列管材品種公稱壓力〔Mpa〕〔工作壓力〕0.320.40.60.81.01.251.62.02.5S值(SDR)PVC-U給水管〔dn≤90〕

16(33)12.5(26)10(21)8(17)6.3(13.6)5(11)4(9)PVC-U給水管〔dn＞90〕

20(41)16(33)12.5(26)10(21)8(17)6.3(13.6)5(11)PE63給水管16(33)12.5(26)8(17)6.3(13.6)5(11)

PE80給水管

16(33)10(21)8(17)6.3(13.6)