张遵国 福建成森建设集团有限公司,福建 龙岩 364000
PP-R 管又称聚丙烯管,其具有导热性低、质量轻、阻力小、环保无毒、耐腐蚀和耐热等特点,适用于压力≤1.0Mpa,水温为0-70℃的建筑冷热水给水工程,被广泛应用于建筑给水工程。但由于施工管理人员对PP-R 管的安装技术认识不够,导致在实际工程施工中存在一些突出的施工质量问题,比如管材选用不符合设计要求,冷热管材混用;管道敷设安装不规范,敷设后未做好明显标志;热熔连接质量控制差;管道伸缩变形大;管道试压不规范,渗漏现象时有发生等。这些问题给建筑给水工程的正常运行带来不良的影响。
PP-R 管道为塑料管,跟金属管相比,质量轻,便于搬运,使得劳动强度大大减少,施工速度快。
PP-R 管的导热系数为0.21W/m·k,而钢管的导热系数为42W/m·k,PP-R 管的导热系数为钢管的1/200,在热水管道中的保温节能较好;PP-R 管的内壁较为光滑,水的阻力小,不结垢,水力损失较小。
PP-R 管道的化学分子由C 和H 元素组成,与水中的离子不起化学反应,对人体无毒害反应。在使用过程中对环境不产生污染,对水质没有二次污染现象,管材还可以回收再利用,是绿色环保产品。
在压力为1.0Mpa 以下的工作温度最高可达70℃,可以满足热水供应的最高温度。塑料管材跟金属管材相比,不会发生生锈现象,耐腐蚀性能较高。
PP-R 管道的连接可以采取同质热熔工艺,热熔后的连接部分强度比管材高,使得管材连接渗漏现象很少,安装完成之后基本无需维护。
PP-R 管的抗冲击性能和刚度较差,容易损坏;抗紫外线性能较差,在长期阳光直射下老化速度快;热熔连接的技术要求较高,施工中难以把控;线性膨胀系数较大,伸缩变形显著;属于可燃性管材,不得用于消防给水工程。
由于PP-R 管的技术性较强,管材上的公称直径一般以外径标识,而施工图纸中的管径一般为内径,比较容易混淆。在材料进场时,材料员只注重对材料的规格、尺寸及外观质量的检查,而忽视对内壁的是否有气泡、砂眼和裂纹等现象、压力等级和管壁厚是否均匀等方面质量检查,使得个别非标的管材混进现场。在施工中,未严格按照设计要求选用管材。比如设计中选用S4 的冷水管材,而施工中却以S5 管材代替,使得给水管道的承压力降低;在施工中由于冷热管道混淆导致混用现象出现,使得给水管道的承压力不足,从而对管道的使用寿命造成极大的影响,更容易出现损坏渗漏现象。
PP-R 管道敷设时没有及时与土建施工配合预留好孔洞或者预埋钢套管,套管的预埋高度不符合规范要求;嵌墙暗管施工时,墙面开槽尺寸与深度不满足规范要求,导致保护层厚度不够造成管道埋设处墙体开裂;对于给水系统中阀门等配件留设中,只是简单地用胶布将接头缠死,没有加装配套的保护短套,再对管口进行封堵,留下了一定的质量隐患。
在PP-R 给水管道热熔连接时,没有严格按照操作规程进行,对于热熔深度、加热时间、冷却时间和加工时间的技术要求控制不好,导致连接处结合不好,使得连接处不严密或者强度有所降低,从而出现连接处渗漏现象。
对于较长的直线管道,没有合理地设置“U”型管道伸缩自然补偿;没有合理地使用弯头来限制线性膨胀;在立管与水平干管、支管与立管、水平支管与水平干管等部位的连接处未合理设置自由臂,使得这些部位的管道伸缩变形较大,不仅影响美观,还容易出现渗漏现象。
在实际的施工中,经常发现嵌墙敷设的管道未进行水压试验而直接隐蔽的现象,这很容易留下渗漏的质量隐患。在水压试验中未严格按照技术规范规定的压力值与加压时间进行,使得试验结果的可靠性不强,留存一定的质量隐患。
施工管理人员应熟悉图纸,提高自身的质量意识,严格按照材料验收制度对进场的管材与管件进行验收,检查其出场合格证及检验报告,查看其规格与型号是否符合设计图纸的要求,管材的内外壁应平整光滑,无裂纹、砂眼、气泡、凹槽等缺陷,壁厚均匀,管材端面应与轴线垂直,端口应平整;管件应无裂纹、变形、缺损等缺陷,合模缝应平整;冷热管的标识应明显,压力等级符合设计要求,管材与管件的尺寸偏差、失圆度、配合公差应符合规范要求。管材的选用应严格按照设计图纸的压力等级、工作温度和环境进行确定。当设计压力≤0.6Mpa 时,冷水管道选用S5,热水管道选用S3.2;当设计压力>0.6 且≤0.8Mpa 时,冷水管道选用S5,热水管道选用S2.5;当设计压力>0.8 且≤1.0Mpa 时,冷水管道选用S4,热水管道选用S2。
PP-R 给水管道敷设安装分为明装与暗敷两种方式。室内明装管道应等墙体粉刷完好进行,并配合土建施工预留好孔洞或者预埋好套管。穿越楼板和墙壁时应设置钢套管,普通楼板的套管顶部应比装饰面高出20mm;厨房或者卫生间位置的套管顶部应比比装饰面高出50mm;穿越楼板的套管与管道之间的缝隙应采用防水油膏和阻燃材料填充密实,而穿墙套管与管道之间的缝隙采用阻燃材料填充密实。PP-R 给水管道嵌墙暗敷时,结合设计图纸和现场实际情况,正确地对管道安装大样图进行绘制,并对所需管道的规格及尺寸进行下料加工。墙壁的凹槽宽度比管道的外径大40-60mm,槽深比管道外径大20mm,管槽的表面应平整无突出物,管道采用管卡进行固定。管道水压试验合格后方可采用M7.5 水泥砂浆将管槽填堵密实,管道表面的砂浆厚度应≥30mm,避免因管道热胀冷缩使得墙面在管槽处开裂。一般在给水管道的配水点设置阀门等镶铜塑料配件,该配件通常为外螺纹或者内衬内螺纹形式,但是配件在土建交叉施工中极易受到损坏,因此,在该接头安装后必须加装一个配套的保护短套,然后再将管口封堵密实,确保后续的阀门顺利安装。管道暗敷安装完成后应按照规定设置明显的标识线,一般线宽为50mm,避免二次装修或者其他工种施工时对管道造成损坏。对于室外的管道明装时应采用一定的遮阳措施,对于外墙上的立管,可以设置在建筑物的阴角或者天井内或者固定在金属线槽内;对于屋面上的管道,则应采用绝热材料将管道包裹起来或者直接敷设在隔热层底下,从而延缓管道的老化。
PP-R 给水管道连接的方式有热熔连接、电熔连接和法兰连接。施工现场最常用的是热熔连接,安装较为困难采用电熔连接,跟金属管道对接时应采用法兰连接。同一材质的PP-R 给水管道应采用热熔连接。热熔连接应采用配套的专用热熔机具,热熔机具应有出厂合格证及使用说明书。操作人员应持有专业岗位证书,在上岗前应进行工艺技术交底,使其能够熟练掌握热熔连接的技术规程;管道的裁断应采用管道切割机,去除端口部位的毛刺或者毛边,应保证截断面与管轴线垂直;热熔连接前,应保证管材与管件的连接面无油、干燥和清洁;根据管径的规格用卡尺和笔在管的端部画出热熔深度标记,对于弯头或者三通,应标示其方向与位置;热熔连接严格按照技术规程要求的加热时间、加工时间和冷却时间进行操作,在连接操作中不得对管件进行旋转,保证最小的承插深度,使得连接处形成均匀凸缘,确保热熔连接质量。如果凸缘不均匀或者出现空隙,应返工处理,确保连接处不出现渗漏。
由于PP-R 管的线性膨胀系数较大,温度发生剧变时,其伸缩变形较为显著。由于嵌墙和地坪层内的PP-R 给水管道外部有水泥砂浆约束,该部位的管道不需要考虑变形补偿。对于明装的较长的水平干管,一般采用设置“U”或者“L”型的折角自然补偿,通过滑动支架与固定支架来实现;在立管与支管安装时可以采用不同弯头形式或者在分支位置加装管卡来合理地限制管道的移动;立管与水平干管、支管与立管、水平支管与水平干管等位置连接处应合理设置自由臂,使得管道相互间伸缩变形不受影响。
PP-R 给水管道的水压试验分为严密性试验和强度试验两种。嵌墙和地坪面层内的给水管道在隐蔽前应全数进行水压试验,水压试验应在管道热熔连接24h 之后,试验管道段安装完成且质量检查合格后进行试压;对于管道系统较大可采取分区、分层进行试验,大型给水管道工程可以分段进行水压试验,试验段长度应≤500m,压力表应装在试压段的最低点;强度试验时,冷水管道的试验压力为1.5 倍的设计压力且≥1.0Mpa,热水管道的试验压力为2.0 倍的设计压力且≥1.5Mpa,升压时间≥10min,稳压1h,压力降≤0.05Mpa;严密性试验时,在1.15倍的工作压力下,稳压2h,压力降≤0.03Mpa.在水压试验时,应对管道及接口全数进行检查,未出现渗漏现象则水压试验合格。
综上所述,PP-R 给水管道安装应加强对原材料的进场验收,严格按照设计图纸选用管材与管件,加强管道的敷设安装质量控制,特别是热熔连接质量控制,合理地设置伸缩变形补偿装置,严格按照规范要求进行水压试验,确保给水管道的施工质量。
[1]白雪峰.PPR 管在给水管道施工中的应用[J].黑龙江科技信息,2013(02).
[2]黄东红.浅析PP-R 给水管道安装技术及常见质量通病的防治[J].福建建设科技,2009(03).