[趣读]给水用钢塑复合管的崛起和长大中的暗区

[趣读]给水用钢塑复合管的崛起和长大中的暗区 给水用钢塑复合管的崛起和发展中的暗区 给水用钢塑复合管的崛起和发展中的暗区 摘要:钢塑管有其安全、经济的内在优势，它同镀锌管高度相容，在我国迅速崛起;存在影响给水管线质量、寿命的暗区，必须及时解决，以避免给水管线第二次翻新高峰的出现。 关键词:钢塑管、给水管、 衬里钢管、聚乙烯粉末树脂村里钢管、 复合管. 1. 钢塑管的崛起 在镀锌钢管不准用作给水管的决定出台之后，种种新的给水管材很快出现，其中金属与塑料组合、兼有两者长处而避开它们缺点的复合管是新管材开发的热点。近年，在市场已出现多种复合管，它们大致可分为三类: (1)钢塑管 以焊接钢管(低压流体输送用焊接钢管、镀锌钢管)为主体，内壁以种种方法衬上PVC、PE塑料层，如聚乙烯粉末树脂衬里钢管(粉末树脂衬里钢管)、聚乙烯管衬里钢管(PE衬里钢管)、聚氯乙烯管衬里钢管(PVC衬里钢管)等，通常称钢塑管。 (2)增强塑料管 以塑料管为主体，管壁内用铝带、带孔钢带、钢丝网、钢筋网等增强，有铝塑管、钢板孔网增强塑料管(钢板网塑料管)、钢丝网增强塑料管(钢丝网塑料管)等。 (3)不锈钢管同塑料管两者复合 如塑料管衬里不锈钢管?衬里不锈钢管?、不锈钢管衬里塑料管?衬里塑料管??等。 钢塑管在国外是有二、三十年成功应用实践的管材，但在我国禁用镀锌钢管的决定出台后的初期，它并不被看好;有的媒体报道，它不节约金属，是过渡性的品种。但实践中，就在短短的一、二年间，钢塑管在高层建筑给水主管上取得主导地位，现不仅在上海、广州等这些发展前沿大城市，在西安、郑州等地区大城市也得到认可;2002年，钢塑管后来居上，先于塑料管成立行业联合会，显示了钢塑管在我国的强有力的发展潜力和该行业企业家的进取精神;随着住宅建设 从毛坯房向装修房的转移，给水支管品质要求的提高，钢塑管发展的新空间已显露。 2.钢塑管崛起的原因 一种管材要得到充分发展，首先应内在特性过关，而更重要的是有外部条件支持。钢塑管能以高层建筑给水主管为突破口而迅速崛起，就因为它合乎以上的原则。可以简要地这么说: 2.1 .安全性高 高层建筑给水主管口径较大，压力高，一旦漏水后果严重;镀锌钢管在长期的应用实践中 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明，除了腐蚀、结垢问题之外，它是最可放心使用的;它能承受系统内压及种种外来的物理机械作用，不破裂，不漏水，安全供水;钢塑管保持了镀锌钢管的优点而不再为腐蚀、结垢问题所困扰，从安全供水考虑，高层建筑给水主管首选钢塑管是自然且合理的。塑料管用作高层建筑给水主管的经验和实践，不仅在中国没有，在日本也没有。从日本期刊“空调和卫生 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 ”，对近几年竣工的几百栋大楼的给水管追踪可见，不论是主管还是支管，使用的几乎全部是衬里钢管(1)。 2.2 价格有优势 在种种新管材中，钢塑管价格是较低的，特别是口径较大者;目前，口径63毫米的PPR管单价已高于相应尺寸的钢塑管;已有报告，住宅给水管道工程，无论是多层还是高层，PP-R管的造价与钢塑管的造价之比，大约为1.2,1.3.(2) 2.3. 镀锌钢管的辉煌过去，为钢塑管发展作了铺垫 在我国，镀锌钢管在给水管领域曾有几乎为独占的主导地位，它在设计、施工、管理方面所积累的经验，在材料、机具等器材生产、流通的物流系统所提供的方便，自然地成为钢塑管发展的支持。 3. .新品种复合管的风险 第2类、第3类复合管中多数品种是未见国外报道的(3)，开发这些管材将较第1类多两种风险。 3.1.技术风险 这些管材将有两种可能前景;一是在进一步深入认识发展过程中遇到了麻烦，这往往也是国外先行者遇到的、由此而使项目作罢的问题;另一种可能是新管材确有更优的技术经济特性， 在发展过程中能胜任工作而且不断完善，最后取得了自己的辉煌。应该说，前一种可能的概率是较大的;相反，要达到后一种可能的机会却是很少的，但塑料、不锈钢等材料在近一、二十年内的价格大幅度地下降，还是提供了机会。 3.2. 市场风险 当钢塑管性能可满足使用要求，开发商又能生产，及时提供应用时，新品种复合管在性能、经济方面若不具有显著的优越时，是很难出头的;新品种复合管要得到市场认可，开发商必须较第1类复合管多化几倍的努力才能达到。 3.3. 时间考验 目前看，上述这些国外未有应用经验的管材，在性能上都有一些需时间考验的问题。 钢板网塑料管、钢丝网塑料管、衬里塑料管，这些管材的连接方法采用了塑料管的连接方法，它们的属性应是属塑料管。因有增强层，这些管材就管体这一方面看，是强大了，提升了;但增强层又带来了切断端面的封闭问题，在连接这一方面看，又增加了难度，有待努力;应注意的问题是，连接方法和管件如仍用原塑料管的，那建好的管线的强度特性就受制于连接处，管体品质提升的意义也就受制约;这些增强了的塑料管，现应用还较少，今后发展很大程度上决定于连接的可靠和连接的成本。钢塑管在管材开发后，又经过了一、二十年才完善了连接管件，这些增强塑料管看来在管件完善上也需时间。 塑料管衬里不锈钢管，虽然管体中衬有一根相当厚的塑料管，但其许多特性同薄壁不锈钢管非常相近，其连接方法也用薄壁不锈钢管的方法，应属薄壁不锈钢管的范畴。近年，国外先进工业国在DN50及以下的薄壁不锈钢管有很好的发展、应用，因此这种管材之前景很大程度上决定于同薄壁不锈钢管之竞争，是否能较薄壁不锈钢管更安全、价格上更有竞争力，将是生命所在。 4. 钢塑管发展中的暗区 钢塑管在迅速地发展中，但目前也存在着一些被忽视的暗区，而这些问题又是必须重视和解决的。 日本在应用优质给水管材这个问题上领先我国二、三十年，镀锌管不准用作给水管的决定出台之后的数年内，对次新建筑物中的给水 管线，很快就形成了一个用高速气流清洗、涂村的新行业(4);这个行业目前又进入了第二个高峰期。这第二高峰期之所以会出现，是因为钢塑管应用的开始十余年，对于连接、管件认识不足，采用了内涂树脂(无衬芯)管件及切断端面用涂料封闭的初级技术，其结果是在一、二十年后，管件处腐蚀、堵塞，衬里层自端面脱开，这样的给水管线必须进行修复、翻新，就此形成了翻新的第二个高峰。我们目前钢塑管应用中存在的问题较日本当时所经历的问题在程度上严重得多。 4.1.对切断端面的处理的忽视 虽然各个钢塑管开发商都指出，钢塑管不应用割刀切断，施工规范也作了这样的规定，但是大多数施工方还是用割刀。生活中我们都有这样的经验，当我们要将布撕开时，先要在欲撕开处剪一个小切口，有了这个小切口，稍用力一撕，布就撕开了;若没有这个小切口，用几倍、几十倍的力也难以撕开;对于钢塑管来说，其切断端面处同样存在类似的“撕布效应”;当衬里层同钢管内壁紧密结合时，水流是不能将两者分开的;但两者间若有“切口”，如用割刀切断时，切断端面就会因挤压变形而两者脱开，此时若不采取善后措施，以后运行时就会出现“撕布效应”，当水流冲击该处时，脱开就可以迅速扩展，造成衬里层大片脱落、脱开，甚至出现管线堵塞;衬里层脱落之处，腐蚀就极为严厉。 4.2.对带衬芯管件忽视 带衬芯管件可以有效地将切断端面同水流隔断，是钢塑管切断端面能正常工作的有力保证;给水管线要使用几十年，切断端面若同水流直接接触，迟早总是有一些局部可能会发生脱开的。带衬芯管件的开发，是钢塑管发展的重大事件。日本最大的钢塑管生产厂——“积水化工”，对带衬芯管件的认识是:衬里钢管的发展史就是管件的发展变迁史，化了十多年的时间和精力，完成了带衬芯管件，才使衬里钢管达到了完美(5)。可是，目前很多施工单位、开发商对此缺乏必要的认识。 因不带衬芯的初级管件安装方便，施工单位为图方便，当设计、监理未注意时，就尽量用初级管件;开发商以利益为前，初级管件成本低，用户能接受当然最好。 4.3.阀门等附件的连接 给水系统中的阀门、减压阀组件、用水器具等附件，通常不是钢塑管开发商生产的，钢塑管同这些附件的连接常处于非常规状态，可以有铜、铁异种金属接触且直接暴露于水、形成较强的腐蚀电池的现象。保证连接处不成为易腐蚀的薄弱环节是必须做到的。这个问题似乎是一个较深层的问题，但实际上是必须解决、又不难解决的问题。因为这些附件几乎都以管螺纹及法兰方式连接，只要提供相应的塑料衬芯就可，国内已有开发商完成了这项工作。 4.4.内毛刺等引起的管材质量问题 钢塑管的主要失效模式是衬里层同钢管内壁脱开。目前的的钢塑管生产厂，几乎都采购商品焊管、镀锌管作为原料管;商品管的内毛刺现不被控制，有的可高达2,3毫米，宽达5~6毫米以上，妨害衬里层同钢管内壁紧密结合;管线运行时，毛刺处及邻近区成为“脱开源”。国内有些开发商的样品、样本对内毛刺处理得很好，但大批量生产未解决。 以上这些问题，都是属违规行为，特别是前二个问题。但现在这些问题又普遍存在而且未被重视;给水管线只要一个点堵塞，那整条管线就不能运行;目前，我门所建的管线的质量水平较日本应用钢塑管初期的还低，这些管线十年内必将出现严重问题;回过头来要说，据已运行70,80年的防腐到位的钢管的表现，据笔者数十年给水管线技术工作的积累，可以很负责地说，以上几个问题若能处理好，钢塑钢正常使用50年是完全没有问题的。从技术面看，以上问题现在是全部可以解决的，只要认真对待就可以。 4.5 防腐蚀校核 为了钢塑管能充分发挥作用，防止上面的问题发生，业主和设计方应领先努力，在设计阶段应列入防腐蚀校核。校核的主要内容是:从建筑物的进水口起，直到用户龙头的整条钢塑管管线的所有铁钢表面。都应被塑料封闭起来，不能有铁钢直接暴露于水的局部出现。设计工程师必须对每种不同的连接都做出具体设计，或给以肯定的规定、说明，使施工方有章可循，不得自行处置、变更。对有关人员，特别是施工人员必须进行这方面的培训。防腐蚀校核程序的加入，一定可以使以上问题得到有效解决。 5.钢塑管的前景 粉末树脂衬里钢管应是更有发展的管材。 目前，钢塑管制造方法大致可分为二种，一是衬管法，一是涂村法。衬管法就是将一根外面布上粘结剂的PVC管或PE管插入钢管内，然后加热、加压，使PVC管同钢管紧密结合，这样就得到了PVC衬里钢管。涂村法是用旋风、真空等方法使PE粉末通过加热到相当温度的钢管，PE粉末均匀附着在钢管内壁，熔融固化后成为衬里层。日本开始开发的是PVC衬里钢管，,,,,年，日本水道协会通过了标准JWWA K116“给水用硬聚氯乙烯衬里钢管”。由于两管复合工艺的产品价格较高，性能保持或超过PVC衬里钢管，同时具有更好的经济性就成为新一代钢塑管的开发目标;1982年，日本通过了标准JWWA ,132 “给水用聚乙烯粉末树脂衬里钢管”。日本水道钢管协会认为，聚乙烯粉末树脂衬里钢管这种管材达到了开发的予期目标(6) 上海市在上世纪60年代，就遇到了镀锌管严重腐蚀、结垢问题;80年代将PE粉末树脂衬里钢管作为开发目标，曾有过从日本公司引进技术设备的谈判，但最后未果;80年代末,90年代初，自行开发、研制，91年起，每年在自来水管线改造上用量达万米以上。十余年的积累，已使这项技术进入了由复杂到简单的成熟阶段，已具产品质量可按日本标准考核的能力，遗憾的是至今上海未有较有规模的企业投入;若有焊管厂能升级开发这个产品，采用合理的工艺路线和生产规模，产品的成本将可接近镀锌管;可以想像，一旦粉末树脂衬里钢管的市场价格水平能同镀锌管接近时，过去的镀锌管风行给水管材市场的场面不难在钢塑管上再现。 参考文献: [1] 空调卫生学会 竣工设备概要 (日刊)空调与卫生工程 1999年1月,2000年12月: 竣工设备概要栏目 [2] 丁再励 21世纪的建筑给水管 给水排水技术与产品信息 2002.第6期:23,26 黄汝宏 铜管在建筑给水工程中的应用与推广 给水排水技术与产品信息 2003.第1 期:19,21 [3] 空调卫生学会 2000年技术动向 设备材料的动向—管与管件 (日刊 ) 空调卫生工程 1999.Vol 29 .No12 :19~32 [4] 沈之基 建筑物内部给水管的翻新技术 给水排水 2003.Vol 29.No3:81~83 [5] 上田茂雄 日本的自来水管材 上海建材1999.第3 期: 33~34 [6] 井出浩司 给水用聚乙烯粉末树脂衬里钢管 (日刊)建筑设备和配管工事 1982。Vol 73.No11:72~80