三型聚丙烯给水管道热胀变形的防止措施
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口 实用 技 术
Ｓ Ｊ ＹＳ
山西 科 技 ２ ０ ０ ２年第 ５期
三 型 聚 丙 烯 给 水 管 道 热 胀 变 形 的 防止 措 施
阎效 东
摘
要
文章 阐述 了聚 丙烯给水 管道 设计施 工安装过程 中，防止 因线膨胀产 热 变
形 的措 施 及 安 装 中应 重 点 注 意 的 问题
管 材 、管 件 采 用 同 一 牌 号 的 原 料 加 工 而 成 ，经 注 塑 成 型 的 管 件 在使用过程采 用热熔 或 电熔与 管材 连接 ，连接 部位 强 度高
补偿 。 自由臂长度可 按公 式 计算 。但 必须 遵循 最 小 自由臂长 度 原 则 ，因 为 自 由臂 太 短 可 能 造 成 自 由 臂 未 弯 曲 而 自由 臂 管
此 种 管 材 最 大 的 问 题 是 线 膨 胀 系 数 大 。 针 对 此 问 题 ，结 合 安
式 中 ： ｎ — — 线 胀 系 数 ，０ １ｍ ｍ・ ． ５ ｍ／ ℃ Ｌ — — 自 由臂 长 度 ，ｍ； Ａ Ｔ— — 工 作 温 度 （ 工 时 环 境 温 度 ） ℃ 。 施 ， ２ ．计 算 自 由臂
关 键 词 热膨 胀 自由臂 托 板 中图分类号 ＇ ３ ． 文献标识 码 ｒ ￣ ６ Ｑ
Ａ 文 章 编 号 １０＂－４９ （０２ ５ ５— ０ ０４－ ２ ２０ ）０— ４ ２ －６ － －
山西乾通塑 胶有 限公 司引进 国 际先进 设备 及原 料 ，率先 在省 内生产 ，并 成为 国内屈指 可数 的生 产 三型 聚丙烯 冷热 水 管材 、管件 的专 业生产 厂家 之一 。三型 聚丙 烯管 材是 一种 新 型建 材 ，除具有 一般 塑料管 重 量轻 、耐腐 蚀 、不 结垢 、使 用
段 已弯 曲 。 １ ．计 算 管 道 伸 缩 长 度 △ （肌 ） 三 ，
△三 ： ｎ ・ △ Ｔ Ｌ・
于管 著本身 强度 ，连 接处 分 子 与分 子 能够 完全 熔 合 在 一起 ， 无 明显界面 ，整个 管道 系统 连为 一体 ，永 不 渗漏 ，是替 代 冷 镀锌 管 的理想产 品 。但是 ，聚丙烯管道也并 非是完美 无缺 的 ，
△￡ ＝０． ０ ５× ６ × ５ ０＝ １ ５ｍｍ
（） 计 算 自由 臂 长 度 Ｌ ： ２
， Ｊ １ ×～ ，＝ ５ ：３７ ６ ｍｍ
＊ 工 程 师 ， 山 西乾 通 塑胶 有 限 公 司 ，００ １ ３０３太原
收 稿 日期 ：２ ０ Ｏ ２—０ —１ ５ ０
・
５ ・ ４
３ ．应 用 举 例 例 １ ： Ｐ —Ｐ 管 ，＇Ｏ ｍ，管 长 度 Ｌ＝６ Ｐ ｒ ｌ ｍ ￣ ｍ，温 度 变 化 △ Ｔ＝５ ℃ ０
①计算管 道长度变化
△￡ ＝ ０． １ × ６× ５ ＝ ４ ｍｍ ５ ０ ５
解 决管 道 热胀 变 形 的方 法
（ ）根据上 述可 知 ，Ｐ —Ｒ管 的线 胀 系数 较 大 ，但其 一 Ｐ 热 胀 应 力 较 小 ， 当管 道 直 埋 时 填 充 物 对 管 道 的 摩 擦 力 大 于 热 胀应力 ，约束 了管道 的变形 。直埋 敷设 一般 适用 于 小于 等于 ￣２ ｍ 口径 的 支 管 。管 道 以 上 的 填 充 层 厚 度 不 应 小 于 ３ ｍ ，ｍ ３ ０ ｍ。 在试压合格后 ，进行 卵石混 凝土 填充 层 的浇捣 ，标号 应 不小
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山西科 技 ２１ （２年 第 ５期 ０
从 上述例子 可以看 出不同的线胀 系数其 自由臂 长度 亦
不同。
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是金属 补偿器价格 昂贵 ，补 偿量 较小 。在使用 金 属补 偿器 时
必须计算 补偿量是 否够及管 道胀力 ，是否 大于补偿 的推动 力
否则就失 去 了补偿 的意义 。 （ ）合理 使用支 、吊架 六 除了直埋暗敷 管 道外 ，均要采 用 支 、吊架 。要 求 按技 术 规程合理 使用 ，除 了按 照规 定 的间距 要装 支 、吊架 外 ，必 须 明确活动 支架 （ 即可 使管道 自由伸 缩 ）及 固定支 架 （ 约束 管
于 Ｃ５ １ ，卵 石 粒 径 宜 不 大 于 １ｍ ２ ｍ并 宜 掺 入 适 量 防 止 龟 裂 的 添 加 剂。
② 计 算 自由 臂 长 度 Ｌ ： ， ＝１ ×ｖ￣ ￣４ Ｊ ５ ／ － ０：６６ ｍ ３ｍ
例 ２ ：
金 属加 固 Ｐ Ｐ—Ｒ管 ，其余 同例 １ （ ）计 算 管 道 长 度 变 化 △ １ ￡
（ 二）在 明敷及 非直埋 暗敷管路 中 ，宜采用 自由臂补 偿方 法解决管 道的热胀 变形 ，即给管道 留 自由伸缩 的空 间和余地 。
一
般采用管道 Ｌ形 布置并 配置 适 当的 固定及 活 动支架 来 实现
寿命 长等优点 外 ，还 个有 无毒 、卫 生 、耐 热 、保 温 、管道 安 装 、连接方 式简 单 、可靠 、原 料可 回收利 用 的特 性 。Ｐ Ｐ—Ｒ
— —
、
聚随着 温度 变化 而变 化 ，随着 温 度升 高 ，管道弹性模 量 随之 下降 ，且 膨胀 力 大小 主要取 决 于 管径 和温度 ，与管 长无 关。 与金属 管道相 比 ，其弹 性模 量 是 金属 的约 １２０ ／ ０ 。也 就是聚丙烯管 道尽管线膨 胀系数大 ，但其 膨胀 力小。
（ 三）采 用半 圆形 金属托板 加固管道 当设计施 工条件不 允许 采用 自由臂补 偿方 法 时 ，可 采用 半圆形金属托板 加 固管 道的方 法 ，解 决 管道 热胀 变形 。半 圆 托板 采用厚度 为 ｏ ｍ ．６ ｍ～０ ｍ ．８ ｍ的镀 锌铁 板 加 工而 成 ，其 内圆弧直径 与管道外 径 相同 ，将 覆 盖在 管道 靠墙 一侧 ，并用 固定管卡将托板 与管道 连 为一 体然后 固定在墙 体 上 。使 用金 属托板 加 固的管道在 相 同条件 下 ，其 变形 量仅 为 无加 固管道 的 ３ ％。该 方法较适用 于管道井 内的 口径立 管 ，当管道 工作 ｏ 温度不大 于 ７ ℃情况 下 ，不需要考 虑其它补偿 方法 。 ０
装实 践情况 ，笔者 谈 一下 应 用 中解 决热 膨 胀 的措 施及 办法 ， 供有 关 人士参考 。
一
Ｌ ：Ｋ √ △ ’ ｅ ｚ ‘ Ｌ Ｄ
式 中 ： — — 材 料 系 数 ，一 般 取 ｌ； ５ △ ＿ 管 道 伸 缩 长 度 ，ｍ 卜 ｍ； 管 道 公 称 外 径 ，ｍ ｎ ｌ。
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三 型 聚 丙 烯 给 水 管 道 热 胀 变 形 的 防止 措 施
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摘
要
文章 阐述 了聚 丙烯给水 管道 设计施 工安装过程 中，防止 因线膨胀产 热 变
形 的措 施 及 安 装 中应 重 点 注 意 的 问题
管 材 、管 件 采 用 同 一 牌 号 的 原 料 加 工 而 成 ，经 注 塑 成 型 的 管 件 在使用过程采 用热熔 或 电熔与 管材 连接 ，连接 部位 强 度高
补偿 。 自由臂长度可 按公 式 计算 。但 必须 遵循 最 小 自由臂长 度 原 则 ，因 为 自 由臂 太 短 可 能 造 成 自 由 臂 未 弯 曲 而 自由 臂 管
此 种 管 材 最 大 的 问 题 是 线 膨 胀 系 数 大 。 针 对 此 问 题 ，结 合 安
式 中 ： ｎ — — 线 胀 系 数 ，０ １ｍ ｍ・ ． ５ ｍ／ ℃ Ｌ — — 自 由臂 长 度 ，ｍ； Ａ Ｔ— — 工 作 温 度 （ 工 时 环 境 温 度 ） ℃ 。 施 ， ２ ．计 算 自 由臂
关 键 词 热膨 胀 自由臂 托 板 中图分类号 ＇ ３ ． 文献标识 码 ｒ ￣ ６ Ｑ
Ａ 文 章 编 号 １０＂－４９ （０２ ５ ５— ０ ０４－ ２ ２０ ）０— ４ ２ －６ － －
山西乾通塑 胶有 限公 司引进 国 际先进 设备 及原 料 ，率先 在省 内生产 ，并 成为 国内屈指 可数 的生 产 三型 聚丙烯 冷热 水 管材 、管件 的专 业生产 厂家 之一 。三型 聚丙 烯管 材是 一种 新 型建 材 ，除具有 一般 塑料管 重 量轻 、耐腐 蚀 、不 结垢 、使 用
段 已弯 曲 。 １ ．计 算 管 道 伸 缩 长 度 △ （肌 ） 三 ，
△三 ： ｎ ・ △ Ｔ Ｌ・
于管 著本身 强度 ，连 接处 分 子 与分 子 能够 完全 熔 合 在 一起 ， 无 明显界面 ，整个 管道 系统 连为 一体 ，永 不 渗漏 ，是替 代 冷 镀锌 管 的理想产 品 。但是 ，聚丙烯管道也并 非是完美 无缺 的 ，
△￡ ＝０． ０ ５× ６ × ５ ０＝ １ ５ｍｍ
（） 计 算 自由 臂 长 度 Ｌ ： ２
， Ｊ １ ×～ ，＝ ５ ：３７ ６ ｍｍ
＊ 工 程 师 ， 山 西乾 通 塑胶 有 限 公 司 ，００ １ ３０３太原
收 稿 日期 ：２ ０ Ｏ ２—０ —１ ５ ０
・
５ ・ ４
３ ．应 用 举 例 例 １ ： Ｐ —Ｐ 管 ，＇Ｏ ｍ，管 长 度 Ｌ＝６ Ｐ ｒ ｌ ｍ ￣ ｍ，温 度 变 化 △ Ｔ＝５ ℃ ０
①计算管 道长度变化
△￡ ＝ ０． １ × ６× ５ ＝ ４ ｍｍ ５ ０ ５
解 决管 道 热胀 变 形 的方 法
（ ）根据上 述可 知 ，Ｐ —Ｒ管 的线 胀 系数 较 大 ，但其 一 Ｐ 热 胀 应 力 较 小 ， 当管 道 直 埋 时 填 充 物 对 管 道 的 摩 擦 力 大 于 热 胀应力 ，约束 了管道 的变形 。直埋 敷设 一般 适用 于 小于 等于 ￣２ ｍ 口径 的 支 管 。管 道 以 上 的 填 充 层 厚 度 不 应 小 于 ３ ｍ ，ｍ ３ ０ ｍ。 在试压合格后 ，进行 卵石混 凝土 填充 层 的浇捣 ，标号 应 不小
维普资讯
山西科 技 ２１ （２年 第 ５期 ０
从 上述例子 可以看 出不同的线胀 系数其 自由臂 长度 亦
不同。
口实 用技 术
Ｓ Ｊ ＹＳ
是金属 补偿器价格 昂贵 ，补 偿量 较小 。在使用 金 属补 偿器 时
必须计算 补偿量是 否够及管 道胀力 ，是否 大于补偿 的推动 力
否则就失 去 了补偿 的意义 。 （ ）合理 使用支 、吊架 六 除了直埋暗敷 管 道外 ，均要采 用 支 、吊架 。要 求 按技 术 规程合理 使用 ，除 了按 照规 定 的间距 要装 支 、吊架 外 ，必 须 明确活动 支架 （ 即可 使管道 自由伸 缩 ）及 固定支 架 （ 约束 管
于 Ｃ５ １ ，卵 石 粒 径 宜 不 大 于 １ｍ ２ ｍ并 宜 掺 入 适 量 防 止 龟 裂 的 添 加 剂。
② 计 算 自由 臂 长 度 Ｌ ： ， ＝１ ×ｖ￣ ￣４ Ｊ ５ ／ － ０：６６ ｍ ３ｍ
例 ２ ：
金 属加 固 Ｐ Ｐ—Ｒ管 ，其余 同例 １ （ ）计 算 管 道 长 度 变 化 △ １ ￡
（ 二）在 明敷及 非直埋 暗敷管路 中 ，宜采用 自由臂补 偿方 法解决管 道的热胀 变形 ，即给管道 留 自由伸缩 的空 间和余地 。
一
般采用管道 Ｌ形 布置并 配置 适 当的 固定及 活 动支架 来 实现
寿命 长等优点 外 ，还 个有 无毒 、卫 生 、耐 热 、保 温 、管道 安 装 、连接方 式简 单 、可靠 、原 料可 回收利 用 的特 性 。Ｐ Ｐ—Ｒ
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、
聚随着 温度 变化 而变 化 ，随着 温 度升 高 ，管道弹性模 量 随之 下降 ，且 膨胀 力 大小 主要取 决 于 管径 和温度 ，与管 长无 关。 与金属 管道相 比 ，其弹 性模 量 是 金属 的约 １２０ ／ ０ 。也 就是聚丙烯管 道尽管线膨 胀系数大 ，但其 膨胀 力小。
（ 三）采 用半 圆形 金属托板 加固管道 当设计施 工条件不 允许 采用 自由臂补 偿方 法 时 ，可 采用 半圆形金属托板 加 固管 道的方 法 ，解 决 管道 热胀 变形 。半 圆 托板 采用厚度 为 ｏ ｍ ．６ ｍ～０ ｍ ．８ ｍ的镀 锌铁 板 加 工而 成 ，其 内圆弧直径 与管道外 径 相同 ，将 覆 盖在 管道 靠墙 一侧 ，并用 固定管卡将托板 与管道 连 为一 体然后 固定在墙 体 上 。使 用金 属托板 加 固的管道在 相 同条件 下 ，其 变形 量仅 为 无加 固管道 的 ３ ％。该 方法较适用 于管道井 内的 口径立 管 ，当管道 工作 ｏ 温度不大 于 ７ ℃情况 下 ，不需要考 虑其它补偿 方法 。 ０
装实 践情况 ，笔者 谈 一下 应 用 中解 决热 膨 胀 的措 施及 办法 ， 供有 关 人士参考 。
一
Ｌ ：Ｋ √ △ ’ ｅ ｚ ‘ Ｌ Ｄ
式 中 ： — — 材 料 系 数 ，一 般 取 ｌ； ５ △ ＿ 管 道 伸 缩 长 度 ，ｍ 卜 ｍ； 管 道 公 称 外 径 ，ｍ ｎ ｌ。
