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塑料管道培训教材
塑料管道
培训教材
中山环宇实业有限公司
广东工业大学
二〇一〇年十二月
塑料管道培训教材
塑料管道国际与国内的发展
塑料管道在世界上以已研发和应用有70多年历史，早在1936年由德国首先完成研发并投入使用。
出期研发的是聚氯乙烯PVC-U的管材，主要用于工程建筑领域的排水管道。
在此之后，英国，美国，荷兰，瑞士，前苏联日本，捷克法国等，都相继完成研发投入使用，而且使用方法有所突破，分别用于给水，电缆套管和较短距离的煤气管道。
我国在吸收了国外的生产技术后于1958年开使研发，生产塑料管道，以聚氯乙烯PVC-U管道产品为主，当时没有得到广泛的推广和应用，很大成度也是受当时的国情和陈旧的观念所影响。
在应用理念上总怀疑塑料管道的适应环境，使用强度和使用寿命都不如金属管，这些都是影响塑料产业发展的因素。
当时的国民经济状况和国内政治环境也直接影响了塑料行业与其它科学技术的发展。
随着国家改革开放政策的实施，国际的先进的塑料管道生产加工工艺技术和设备也70年代未期逐步不断引入我国。
塑料树脂原料的生产也逐步随着石油化工的科技攻关大部分实现了国产化，塑料原料及管道的生产设备也在同步发展。
以PVC-U，PVC-C，PPR，PPH，PE，PB，ABS，PVDF，PTFE等主导塑料管道产品及密封材料，在实际应用中得到逐步提高，同时也取得了良好的效果，所以在多个民用和工业领域里相继得到业内人士的认同，并达到了较广泛的应用。
一、民用塑料管道应用
1、在民用给、排水管中：
取代了普通的碳钢管、镀锌管、铸铁管、水泥管等。
2、给水管道：
从低压给水到高层建筑给水管也都广泛使用。
3、埋地、埋墙、架空管道也都采用了不同类型的塑料管道。
4、热水输送和地热采暖也都由金属管道大部分转换为塑料管道
二、市政用塑料管道应用
1、已由铸铁管、钢管、水泥管改换成各种类型的塑料管；
2、自来水供水管网、集中排水管网、燃气管网、电力及通讯套管等，由中小口径发展到中大口径。
三、公共设施管道应用
1、宾馆、会所、酒店、学校、医院、体育场馆、水景景观、泳池、温泉等，都普遍使用各种类型的塑料管道。
2、纯净水处理管道及纯净水供应管道，也由全部不锈钢管改变为大部分采用塑料管；
四、农业用塑料管道应用
灌溉用输水供水管网、排涝管网、农家用自来水管道、沼气管道、各种养殖场的给排水管道已绝大多数都采用了塑料管道；
五、工业生产企业各种类型的塑料管道应用；
1、生产产品工艺管道系统
如：
化工品生产、液体食品生产、饮料生产、调味品生产、水针剂药品生产，油类制品生产等管道系统。
2、与生产设备配套使用管道系统；
如：
电子电镀、印染、造纸、冶金、制糖、船舶工业等
3、生产附属管道系统
如：
原料清洗、产品冷却、包装材料清洗（洗瓶等）、生产用水前处理、生产设备与管道的清洗及污废水处理和排放管道等等。
4、生产及生活用给排水及采暖管道系统
如：
工厂生产供水、生活供水、各类排水（建筑排水、生活排水、自然降水排水）、采暖热水和锅炉供水管等。
5、海水淡化管道
六、塑料原料来原
1、原盐
（1）烧碱---氢气
（2）氯气---氯乙烯单体---聚氯乙烯—氯化增加氯离子---氯化聚氯乙烯----液氯------盐酸
2、石油：
i.液化气
ii.汽油
iii.石脑油—A-聚苯乙烯、B-聚丙烯、C-聚乙烯D-ABS、E-合成橡胶
iv.煤油
v.柴油
vi.燃油
vii.沥青
3、煤炭、天燃气、天然橡胶等
七、塑料的特性
1、大多数塑料质轻,化学性稳定,不锈蚀
2、耐冲击性能好
3、具有较好的耐磨性
4、导热性低
5、易成型,易着色,加工成本低
6、大部分塑料耐热性差,热膨胀率大,易燃烧
7、钢性差易变型
8、多数塑料耐低温性差,低温下变脆
9、在紫外线照射易老化
10、某些塑料易溶于某些化学溶剂
八、常用塑料管道材料的缩写
（1）BS--（丙烯氢--丁二烯—苯乙烯）共聚物
（2）FRP—玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）
（3）PE—聚乙烯
（4）PE-X—交联聚乙烯
（5）PE-RT—耐热聚乙烯
（6）HDPE—高密度聚乙烯
（7）MDPE—中密度聚乙烯
（8）LDPE—低密度聚乙烯
（9）PA—聚酰胺
（10）PB—聚丁烯
（11）PCTFE—聚三氟乙烯
（12）PO—聚烯烃
（13）PP—聚丙烯
（14）PP-B—嵌段共聚聚丙烯
（15）PP-H—均聚聚丙烯
（16）PP-R—无规共聚聚丙烯
（17）PPO—聚苯醚
（18）PTFE—聚四氟乙烯
（19）PVC-C—氯化聚氯乙烯
（20）PVC-U—聚氯乙烯（硬质）
（21）PVDF—聚偏二氟乙烯
（22）UHMWPF—超高相对分子质量聚乙烯
（23）FPM---偏氟乙烯-六氟丙烯橡胶
（24）FEP---氟化乙烯-丙烯共聚物九、塑料管常用种类
（1）给排水管
（2）冷热水（3）工业管（4）导线套管（5）燃气管
UPVCPPRUPVCUPVCHDPE
CPVCPBCPVCCPVCPE-X
PEPE-RTPP-HPE铝塑复合管
PPRPE-XPBPP
ABSCPVCPE
FRP铝塑复合管PP-R
ABS
PTFE
PVDF
FRP
PE-X
UHMW-PE
注解：
P—聚合物，A、C、E、—原素分子称呼，V—乙烯类，U—硬质
十、常用塑料一览表
种类
热塑性塑料
通用塑料
工程塑料
热固性塑料
聚乙烯（PE）
√
√
聚丙烯（PP）
√
√
聚丁烯（PB）
√
√
聚氯乙烯（PVC）
√
√
氯化聚氯乙烯（PVC-C）
√
√
丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）
√
聚甲醛（POM）
√
√
聚碳酸脂（PC）
√
√
聚酰胺（PA）
√
√
改性聚聚苯醚（MPPO）
√
热塑性聚醚（PET、PBT）
√
聚酰亚胺（PI）
√特种
聚苯硫醚（PPS）
√特种
氟塑料（PTFE、PVDF）
√特种
酚醛塑料（FRP）
√
环氧树脂（FRP）
√
氨基塑料
√
不饱和聚酯
√
十一、分子链结构
1、线形，2、支形，3、星形，4、梳形，5、梯形，6、网形
十二、料产品生产添加剂
1、稳定剂：
防止有机物质游离，防止塑料在加工和使用过程中受到光和热的作用被分解破坏,提热高稳定性,延长使用寿命。
2、增塑剂：
增加产品的韧性和强度，降低脆性,提高抗疲劳能力。
3、添充剂：
减少树脂的投入量，改善导电导热性能，提高抗变形温度，降低收缩率，改善耐老化性。
有机物添料:
木粉、碎布、纸张、各种织物纤维等.无机物添料:
碳酸钙、玻璃纤维、硅藻土、石棉、碳黑等.
4、紫外吸收剂：
遮蔽紫外线，防止紫外线切断分子链，避免塑料降解提
前老化。
（老化因素：
阳光、氧、温度、湿度。
）
5、润滑剂：
防止生产加工中树脂与机械磨擦所引起的树脂分解，克服结碳，有利于塑化，便于生产，提高光洁度。
6、着色剂：
可根据所的产品颜色，添加着色剂，着色剂不仅起美化产品的作用，而且还兼有抗氧耐光和稳定等作用。
7、抗氧剂：
防止塑料在加工和高温使用过程中受热氧化,使塑料变色发裂。
8、改性剂：
为了彌补产品抗冲击能力较低而带来的产品质量问题,提高产品性能。
十三、塑料管道产品生产设备
1、树脂筛选机2、混料机3、制粒机4、挤出机5、注塑6、模具7、附属设备。
（膜压成型、中空成型、压延成型、发泡成型等）。
十四、环宇公司塑料管道产品执行标准
PVC-U管道系统
1、国标（GB/T4219-2008）工业用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材；
2、国标（GB/T10002.-2006）给水用硬聚氯乙烯（PVC_U）管材.管件；
3、英标（BS3505.BS6920）以管材内径称呼尺寸（in）英寸。
4、日标（JIS.K6741.K6742.K6743）以管材内径称呼尺寸（mm）毫米。
5、美标（ASTM.D1785-SCH80.D2467-SCH80）（in）英寸也可称（mm）毫米
PVC-C管道系统
1、国标（GB/T18998.1.2.3.-2003）工业用氯化聚氯乙烯（PVC-C）管道系统
2、国标（GB/T18993.1.2.3.-2003）冷.热水用氯化聚氯乙烯（PVC_C）管道系统
3、美标（ASTM.F441-SCH80.F439-SCH80）
注解：
（1）国标塑料管以外径加公差，为绝对外径，de称呼外径。
（2）外国标准是称呼内径DN，但不是绝对内径值。
管的外径是在内径的基础上加壁后。
（3）外国标准,管材的外径有具体的尺寸，也是管的外径加公差，才是它的具体外径。
无论在哪个地区哪个国家,按同一个标准生产的管道产品其外径标准都是统一的。
（4）同一个标准，同一种材料，管材壁的厚薄是以压力级别而定的。
十五、产品编码
1、AV英标排水，
2、UGAV国标排水，
3、VU日标排水，
4、ET电线套管，
5、BVP英标给水，
6、WA日标给水，
7、VP日标工业管，
8、HC（CPVC）美标冷热水，
9、K（CPVC）企标冷水，
10、YB国标给水（蓝色），
11、YS国标给水（灰色），
12、YH国标给水（白色，哈利），
13、YC国标环保水处理（灰色，哈利），
14、PP-R国标冷热水管（S3.2-S5）
15、BC-UH球阀（UPVC,CPVC）
16AUX管卡等（配套产品）。
十六、塑料的基本特性
1、处于的三种类型
A、玻璃态的称塑料
B、高弹态的称橡胶
C、结晶态可称之为纤维
2、三种状态
A、玻璃态：
随着温度的变化，温度越低钢性越强，脆性越大，断裂伸长率越低。
B、高弹态：
随着环境温度和自身温度的升高，材料本质变软，弹性增大强度大幅度下降。
C、粘流态（接近液态）：
在温度不断升高的影响下材料形状的变化加剧，由固态变成可流动的状态（即热塑加工状态）。
注：
金属也是有此种转化的状态。
十七、塑料管道设计基本要求
1、根据工程管道系统所需要输送介质的种类，需要的压力，介质及环境温度，确定管道材料。
2、根据管道敷设的环境和介质种类确定连接方法。
3、根据地区地域地质情况确定安装位置；室内、室外、架空、埋地或涉水安装（架空法，浮水发，沉降法，埋底法）。
4、与设备配套安装管道：
应确定输送介质后，重点考虑管道材料和连接方法及所需要的空间。
十八、塑料的伸缩性
A、塑料的膨胀系数大于金属，PVC类一般是≈0.065mm/m/℃左右,PP约是≈0.20mm/m/℃。
B、塑料管道随着环境或介质温度的升高，使用压力随之降低。
C、根据不同的管道材料，压力折减系数也不同。
D、应根据输送介质的最高温度和环境最高温度，确定管道材料。
E、应根据管道的直线长度和管道材料的膨胀系数及输送介质的温度充分计算伸缩量作好补偿。
F、补偿形式有：
自然弯补偿、制做U型弯补偿、橡胶接头（避震喉）补偿、波纹管补偿、软管补偿法、伸缩节和抢修接头补偿等。
十九、橡胶接头（单球）参数
规格DN
mm
英制（in）
长度
mm
螺栓数
n
伸长
mm
压缩
mm
横向移位
mm
偏转角度
a1-a2
50
2
105
4
8
10
10
15
65
2.1/2
115
4
8
15
11
15
80
3
140
8
12
15
12
15
100
4
158
8
12
20
13
15
150
6
182
8
12
20
14
15
200
8
200
8
16
25
22
15
250
10
240
12
16
25
22
15
300
12
250
12
16
25
22
15
400
16
260
16
16
25
22
15
二十、塑料管道的施工安装形式
1、建筑管道安装：
住宅和居民小区，公寓，综合服务楼等给排水管和电线护套管，一般是在，室内，室外（无冰冻地区），埋地。
2、市政管网安装：
给排水管道，，水处理工程管道，电力及通信电缆护套管，大都以埋地和管沟敷设为主。
3、工业管道安装：
室内，室外，架空，埋地，与设备配套安装。
二十一、塑料管道连接方式
1、粘接UPVC、CPVC、ABS管（承插式）；首先检查使用产品的完好情况，将管材及管件承插部位的内外表面处理干净后，按管件承口深度在管材上划线，将胶水涂至粘接面处（以两次为宜）。
插入后施压一定的时间观察管材没退出的迹象即可。
2、柔性承插连接（扩口管）；先检查密封胶圈是否完好，再将扩口头的凹槽和准备插入的管头处理干净，把洗洁精涂于管材插入端和扩口管承口内，然后用撬杠一次性推入。
（防止泥沙进入承插口）
3、热熔连接（PP，PP-R、PP-H、PP-B、PE、PVDM、PTME类管道）；
（1）插式热熔连接：
先将热熔机加热，将管材和管件熔接表面处理干净，并在管材上按管件承口深度划上标线，然后将管材管件同时插到已达到温度的热熔机模头上，待管材熔化深度达到标线后同时取下，立即对插至管材标线处并校正直度和角度。
（2）对接式热熔连接：
先将需要连接的两段管材或管件固定在专用的热熔机上，用铣刀铣平管接口端头，电热板加热至需要的温度时，操纵夹具同步与电热板接触加热，待管头边缘凸起后取出电热板，操纵夹具同步对接，当对接口处形成凸圆即可，待自然冷却至不烫手即可卸下。
4、电熔连接（承插式）；电熔连接是用专用的电熔管件（管件内埋设有发热
丝）。
熔接时先将需要连接两段管材接口外表面的氧化层刮掉，清除管件内污物，按管件承口深度插入已处理好的两段管头（间隙要适当），然后将电熔焊接机的接头连于管件的正负级上，通电后待管件上的信号孔出现熔质，正明已完成熔接即可断电。
5、螺纹连接；包括塑料内外螺纹连接和塑料同金属螺纹连接。
金属与金属螺纹连接。
6、法兰连接；包括塑料法兰与塑料法兰连接，塑料法兰与金属法兰连接，金属法兰与金属法兰连接。
7、活接头连接；
8、塑料与金属通过机械加工，形成一体的转换接头连接挤压夹紧式连接；
二十二、几种塑料管道连接形式
管道类型
（TS）承插
粘接
橡胶圈（RR）
承插连接
热（电）熔
连接
挤压夹紧式连接
焊接，螺纹连接
UPVC
√
√
CPVC
√
PE
√
PP
√
PP-R
√
PP-B
√
PP-H
√
PB聚丁烯管
√
√
ABS
√
FRP玻璃钢管
√
PAP铝塑复合管
√（挤压夹紧）
涂塑钢管
√（螺纹）
PE网、带、双壁
波纹、缠绕管
√
衬塑铝管
√（挤压夹紧）
钢塑复合管
√（焊接）
二十三、塑料管道固定支撑；
明敷管道用固定支架或活动支架（塑料管码或钢支架）。
埋地管道应采用止推墩（混凝土）。
二十四、管道输送在水压下的向外冲力15kg/cm2
管径（DN）
尾端冲击（kg）
90弯头（Kg）
45弯头（kg）
2
305
425
239
3
696
979
522
4
1.218
1.718
935
6
2.741
3.872
2.110
8
4.940
6.995
30776
12
10.984
15.530
80417
良好的支承是保证管道正常运行的重要环节。
二十五、埋地管道：
埋地深度与土压力和车轮碾压的关系
埋地深度（cm）
30
60
90
120
150
180
210
土质压力kpa
5．3
9．9
13．8
17．1
20
22．4
24．5
20卡车轮压力kpa
1160
431
225
137
92
66
51
20卡车轮压及冲击压力
kpa
1740
647
338
206
138
99
77
土质压力＋轮压＋冲击压力
kpa
1793
746
476
377
338
323
322
二十六、塑料管道伸缩补偿
1、用自身管道做U型弯补偿
2、采用橡胶接头（避震喉）补偿
3、采用波纹管（不锈钢）补偿器补偿
4、较小管径可采用蛇皮软管补偿
注意：
不论采用何种形式的补偿器，都必须根据该管道材料的膨胀系数，充分计算管道的伸缩量，设置足够的补偿设施。
二十七、塑料管道必须做好防水锤气锤设施
1、给水和液体输送管道应设排气装置：
（1）防止气塞影响流量。
（2）防止气体被压缩后突然间释放能量产生气锤破坏管道。
压力管道设置防水锤设施：
可采用扩径管，橡胶避震喉，高层建筑分段设置止回阀（决不可只在低层设置）。
2、排水管道立管应按高度设置消能管：
以减轻落水对底部管道和管件带来的冲击。
二十八、塑料管道与动力设备的安装连接；
1、与输送设备（水泵）连接：
水泵应设置牢固的基础并有防震措施，水泵吸口出口处必须设避震喉。
2、与其它设备配套管道：
应有良好的固定设施，支架要牢固，但不可伤害管道外壁。
防止其它物体碰撞管道，防止有对塑料管道腐蚀性的物质和气体侵蚀管道。
3、避免安装使用时改变管件或管材的结构，因而降低管道产品的使用性能,而引发事故。
二十九、阀门种类
1、闸阀2、球阀3、蝶阀4、截止阀5、节流阀6、旋塞阀7、柱塞阀8、隔膜阀9、减压阀10、止回阀11、排污阀12、调解阀13、安全阀14、疏水阀15、电磁阀16、噴射阀17、溢流阀18、电动阀，19、气动阀20、排气阀21、底阀
三十、塑料管道阀门的选用
1、球阀
A、球阀有不同的材料生产装配而成：
PVC-U、PVC-C、PP-H、PVDF等。
B、球阀有：
直通伐和三通伐分：
手动、电动、，气动。
C、连接方法有：
三急轮、双急轮、单急轮、承插口直接粘接、螺纹连接。
D、按管道输送介质的不同，球阀的手柄颜色也有不同，比如：
输水管道用蓝色，输送酸溶液管道用绿色，输送碱溶液管道用黄色，工业管道一般都普遍用用红色。
手柄颜色的区分有便于操作的识别。
E、球阀可根据原材料和密封材料的不同，分：
耐热、不耐热及轻度耐腐蚀和高度耐腐蚀。
F、球阀便用于：
开关迅速、阻力大、实用于不要求严格控制流量的管道上。
J，安装、操作、维修简单方便、造价较低。
2、蝶阀
A、工业、民用管道都广泛使用
B、实合较大口径管道使用，有手动、电动、气动
C、阻力大，密封效果较差
D、一般用法兰对接
E、安装、操作、维修简单方便
F、使用材料有：
PVC-U、PVC-C、PP-H、PVDF等
3、隔膜阀
A、隔膜阀的优点是：
便于流动介质的微量控制
B、连接形式有：
急轮对接、内插与外插粘接、螺纹连接、法兰连接
C、使用材料有：
PVC-U、PVC-C、PP-H、PVDF等
D、有：
直通阀和三通阀
所有阀门的使用，都必须了解它的结构和使用性能选定，盲目采购，安装都会给管道的安全运行带来引患。
三十一、各种泵的种类
1、气动泵2、研磨泵3、轴流泵4、锅炉给水泵5、增压泵6、深井泵7、离心泵8、化学泵9、化工流程泵10、耐腐蚀泵11、双隔膜/单作用泵12、电泵13、电动潜水泵14、端系泵15、外齿合齿轮泵16、消防泵17、无轴封泵18、屏蔽泵19、磁力泵20、液压高压泵21、无菌泵22、内齿合齿轮泵23、试验室泵24、液环真空泵25、单体泵26、多级双壳泵27、多级箱泵28、多级单吸泵29、油泵30、蠕动泵31、活塞泵32、塑料泵33、柱塞泵34、便携泵35、容积泵36、回转泵37、流程泵38、单螺杆泵39、定量泵40、计量泵41、往复泵（气动）42、柱塞往复泵（电动）43、转子泵44、螺杆泵45、无泄漏泵46、自吸泵47、离心自吸泵48、单吸双吸泵49、单吸流程泵、50、泥浆泵、51、固体处理泵、52、不锈钢泵蒸汽驱动泵53、轴流/混流潜水泵54、潜水工程泵55、水下搅拌器56、潜水泵57、潜水固体泵58、排污泵59、三缸隔膜泵60、蜗轮泵61、变量泵62、立式管道泵63、立式蜗轮泵64、软管泵65、立式泵
三十二、密封件
1、机械密封2、油封3、密封垫片4、盘根/填料5、碳石墨环6、陶瓷环7、橡胶环8、流体密封9、密封面10、密封带11、密封嵌条12、轴封13、密封圈14、填料15、填料垫16、内压自封
三十三、塑料管道发生事故主要原因
1、管道材料不符输送介质要求:
耐压、耐温、耐腐蚀性。
2、设计不符合系统运行要求：
安装环境、输送设备、输送压力、水锤气锤的防止与消除。
3、施工的不规范：
施工前未检查管材和管件是否合格完好，连接操作不规范（粘接固化时间不够、热熔连接、承插连接、丝接、法兰连接），支承不合理（支架，支墩，掉架），伸缩补偿不够，埋地深度不够，防护保温不够，因管道敷设导致的水锤气锤等。
4、使用不当：
输送加压设备操作不合理，阀门启闭操作不规范，由于其它设备的故障导致管道被破坏（锅炉，热水器止回阀失灵）。
5、金属法兰连接
法兰连接：
包括塑料与塑料法兰连接，塑料与金属法兰连接，金
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