PPR管道施工工程.docx
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PPR管道施工工程
一部分概述
1.1目的
使广大从事给排水工程设计、施工、验收人员对冷热水用三型聚丙烯（PP-R）管及管配件能有一个初步的了解，以便能够掌握正确的技术与方法，使三型聚丙烯（PP-R）管道工程的设计、施工更加经济合理、安全卫生，确保安装工程的质量。
1.2范围
适用于民用和工业建筑内的冷、热给水系统；公共场所（学校、医院），体育场所（游泳池、运动场）；饮用水系统和食品工业管道系统；花园和温室的灌溉系统；传统的采暖加热系统及中央空调系统。
适用于输送温度不超过95℃的水。
不适用于灭火系统和不使用水作为加热介质的加热系统。
1.3标准
我公司生产的冷热水用三型聚丙烯（PP-R）管的规格尺寸及主要性能指标，非等效的采用了德国工业标准DIN8077-1997及DIN8078-1996中第三类型管的要求；管配件的基本尺寸及主要性能非等效的采用了德国工业标准DIN16962中5，6，7，8等部分有关管配件的规定。
1.4其他
在三型聚丙烯（PP-R）管道工程的设计、施工及验收中，除了本指导手册外，还应符合国家和各所在省市现行的有关标准、规范和规定。
第二部分性能与质量
2.1性能
2.1.1三型聚丙烯管及管配件是由特殊的无规共聚聚丙烯（PP-R）制成，该聚丙烯含有的乙烯分子在聚丙烯聚合物链中随机分布，是一种高强度的材料，即使在-5℃时仍然耐冲击。
其主要性能参数如下：
密度：
0.9g/cm3
熔化：
140-150℃
熔体流动速率：
0.5g/10min
最大拉伸强度：
40N/mm2
拉伸变形量：
800%
E-弹性模量（20℃）：
800N/mm2
比热：
2KJ/Kg℃
导热系数：
0.24W/mm℃
2.1.2由三型聚丙烯（PP-R）管及管配件连接而成的管道系统具有以下特点：
a.无毒，无锈蚀，永不结垢，符合GB/T17219-1998生活饮用水标准；
b.耐热（管道输送的水温最高可达95℃），耐压（耐压力试验强度可达5MPa以上）；
c.采用热熔连接技术而不要求有任何附加的材料，管及管配件同质熔化为一体，没有可拆开的嵌入式接头，杜绝了漏水的隐患；
d.产品色彩柔和，外形美观，可明装；
e.重量轻（比重仅为金属管的八分之一），易于安装、搬运及连接，节省劳动力成本；
f.耐腐蚀，在建筑地点可防止水和化学物质中的离子对管子内、外的腐蚀作用。
g.内壁光滑，系统压力损失小，水流速度快；
h.保温节能（导热系数仅为金属管的二百分之一），一般情况下不需要做隔热保温处理；
i.拉伸模量较小，因温度变化产生的膨胀力也较小，适合用嵌墙和地坪面的直埋暗敷方式；
j.使用寿命长，在压力为1.25MPa和60℃的温度条件下连续操作时，使用寿命为50年；
k.刚性和抗冲击性能比金属管道差，所以在贮运、施工等过程中应注意文明施工、安全生产；
l.线膨胀系数较大，在设计、施工时应重视管道的正确敷设，支吊架的设置，伸缩器的选用等因素；
m.阻燃性差，在安装、贮存及使用过程中严禁与明火接触；
n.抗紫外线性能差，在阳光的长期直接照射下容易老化。
2.2质量
2.2.1管和管配件的外观质量符合下列规定：
a.管子外壁光滑、平整，不允许有气泡、裂纹及明显的沟槽、凹陷、杂质等缺陷。
管端应切割平整，且与轴线垂直。
b.管配件表面光滑，或呈磨砂状，不允许存在裂纹、气泡、脱皮和严重的缩形、明显的杂质以及色泽不匀、分解变色等缺陷。
2.2.2管子规格用PP-R+PN（公称压力）或SDR（标准尺寸率）+de（公称外径）表示，管子的公称外径、壁厚及标准尺寸率符合表2.2.2的规定。
表2.2.2管子规格、尺寸及壁厚mm
公
称
外
径
de
壁 厚 e
公 称 压 力 Mpa
1.0
1.25
1.6
2.0
2.5
3.2
标 准 尺 寸 率 SDR
13.6
11
9
7.4
6
5
20
2.3
2.8
3.4
4.0
25
2.3
2.8
3.5
4.2
5.0
32
2.4
2.9
3.6
4.4
5.4
6.4
40
3.0
3.7
4.5
5.5
6.7
8.0
50
3.7
4.6
5.6
6.9
8.3
10.0
63
4.7
5.8
7.1
8.6
10.5
12.6
75
5.5
6.8
8.4
10.1
12.5
15.0
90
6.6
8.2
10.1
12.3
15.0
18.0
110
8.1
10.0
12.3
15.1
18.3
22.0
供货长度为4m+10mm,也可根据供需双方协商确定
2.2.3管配件规格用PP-R+PN（公称压力）或SDR（标准尺寸率）+De（公称外径）表示，其承口尺寸、承口长度符合表2.2.3的规定。
热熔管配件承口尺寸及允许偏差 mm
承口公称内径
De
最小承口长度
L
承 口 内 径
D1
D2
20
14.5
19.5
0
—0.3
19.5
0
—0.3
25
16
24.5
0
—0.4
24.5
0
—0.3
32
18
31.5
0
—0.4
31.5
0
—0.4
40
20.5
39.45
0
—0.4
39.45
0
—0.4
50
23.5
49.45
0
—0.5
49.45
0
—0.5
63
27.5
62.5
0
—0.5
62.5
0
—0.6
75
31
73.95
0
—0.5
74.25
0
—0.5
90
35.5
88.85
0
—0.6
89.2
0
—0.6
110
41.5
108.65
0
—0.6
109.05
0
—0.6
2.2.4与金属管道及用水器连接的管配件，带有耐腐蚀的铜制（镀镍）螺纹嵌件，其材料符合GB5232-85的要求，其螺纹符合GB7306-87的规定。
2.2.5质量保证
管及管配件在生产过程中要经过以下严格的质量检验和试验：
a. 管及管配件外观检验符合2.2.1条的规定；
b. 管及管配件主要尺寸检验符合2.2.2条及2.2.3条的规定；
c. 管及管配件的主要物理力学性能试验见表2.2.5；
表2.2.5管及管配件的物理力学性能试验
项目
试验参数
指标
试验温度℃
试验时间h
环应力MPa
管材
纵向回缩率
135±2
120±2
／
≤2%
摆锤冲击试验
0±2
／
／
试样的＜10%
液压试验
20
1
16
无破裂
无渗漏
95
1000
3.5
熔体流动速率g/10min 230℃/2.16kg
≤0.65
d. 在生产过程中，每根（件）管及管配件的表面都标有规格、公称压力及生产厂名或商标；每批
管材及管件出厂时都要经过2.2.5条的严格测试和检验；所有出厂的产品都附有合格证及质量保证书。
第三部分设 计
3.1管道计算
a.确定所有用水点的设计流量和最小水压。
可以从用水点的流量得到设计流量VR，附表1中给出一般
接头或卫生器具的设计流量。
设计流量也可以用平均值公式计算：
VR=（Vmax+Vmin）/2
b. 确定总流量和划分管段。
将给水管道的最起端至最末端的所有用水点的流量叠加，得到的系统的总
流量，每段管段的确定都是根据其两个接管点的流量或管径的变化。
冷热水混合阀的总流量等于冷水流量与热
水流量之和。
c. 总流量与高峰流量的使用，在设计给水系统时，要考虑到各个用水的设计流量，再加上某些用水点
在用水高峰时可能出现的连续用水量（连续用水可以认为是超过15分钟的持续用水）。
考虑连续用水要求的假
定是与建筑物类型或职业类型有关的（例如，住宅建筑或公共设施一般来说，可以假定不会同时全部打开各个
用水点。
）。
附表2中给出了各种不同场合下出现的不同曲线及函数表达式。
1） 居民住宅：
洗涤盆、坐盆、厕所、小便池、淋浴（大浴缸除外），这些卫生器具如果认为其同时使用水
量不会增加，那么在考虑总流量的时候就不必另加考虑。
如果系统所装的用水点的设计流量VR0.5l/s,总流
量在0.5l/s和1.0l/s之间时，峰值流量也可以等于总流量，如果总流量大于或等于1.0l/s,要用曲线B。
2） 学校：
在ΣVR不超过1.5l/s时，峰值流量可以认为等于设计流量。
3） 旅馆、废品仓库和医院：
如果系统所装的卫生器具的设计流量VR0.5l/s时，总流量若在0.5l/s和
1.0l/s之间，则峰值流量可以认为等于总流量。
如果总流量大于1.0l/s,并小于或等于20l/s,则用曲线K
计算峰值流量。
4）商用房和贸易房：
在商用房和贸易房中要特别考虑到各种给水系统同时使用的容量范围。
在确定总流量
时要和系统的操作者协商。
d. 确定管道直径。
在为供水系统选择管道尺寸时要考虑下面的各种因素：
使用的水压，地面高差，由
仪表造成的压力损失（例如水表），用水点的最小压力，管道中的压力损失，管件处的压力损失，用水点的类型、
数量和同时使用的情况，流体的速度。
1）管子的压力损失：
附表3表示了压力损失R（Pa/m）和流量Q（L/sec）及流速V（m/sec）
之间的关系。
2）典型管配件总压力损失的计算公式为：
Z=5V2·∑ζ （Pa）
式中：
V-流速 （m/s）
ζ-管配件的效率值（见右表）
3）管网总的压力损失∆P:
∆P=（∑L·R+Z） （Pa）
式中：
∑-合计
L–管子的长度 （m）
R–管子的压力损失 （Pa/m）
Z–管配件总的压力损失 （Pa）
4）给水管道最大设计流速（参考值）
管道类型
最大设计流速（m/s）
流动持续时间15分钟
支管道
主管道：
有较低压力损失的阀门的管段
有较高压力损失的阀门的管道
2
5
2.5
2
2
2
3.2管道使用寿命的计算：
大多数的管道系统是按照最短使用寿命的50年进行设计的。
决定使用寿命的因素有：
a.固定的工作温度；
b.固定的工作压力；
c.应力—时间关系图（DIN8078-1996），附表4；
d.安全系数（c,c=1.5按照DIN8078-1996）。
利用下列公式可以计算出拉伸强度：
δv=P·（d-e）/2e （Mpa）
式中：
P–管子内压 （N/mm2 1bar=0.1N/mm2）
d–管子外径 （mm）
e–管子壁厚 （mm）
管道的使用寿命可以从附表4或附表5中直接读出在特定条件下的使用寿命值。
3.3膨胀特性、膨胀力和外装式管网膨胀量的补偿：
3.3.1膨胀特性
所有的材料在受热时，体积和（或）长度都会变化。
对于PP-R管道来说，可以忽略它在径向的变化，只考虑它长度的变化。
膨胀量的计算方法：
ΔL= LΔt·α
式中：
L-管子长度 （m）
Δt -安装时室温和工作温度之差 （℃）
α-膨胀系数 （0.15mm/m℃）
ΔL-管道长度为L时的线膨胀度 （mm）
由此可见，膨胀量只取决于管道的长度和温度，与管径大小无关。
3.3.2膨胀力
计算公式：
Ft=E·A·α·Δt
式中：
Ft–膨胀力 （N）
E–弹性模量 （N/m2）
A–管道截面积 （m2）
α–膨胀系数 （mm/m℃）
Δt–使用平均温度与安装温度之差值 （℃）
三型聚丙烯（PP-R）管的膨胀力是很小的，在一定的长度范围内，可以采用机械手段加以限制。
在实际应用当中，多数管道系统是埋设于地板或砖石结构中；这时，自然产生的摩擦力，就会抵消它们的膨胀，而无须专门地预防它。
但对于外装式管网（明敷）一定要进行补偿。
3.3.3外装式管网膨胀量的补偿
膨胀量的补偿通常可以在两个锚接点之间进行，或者在一个锚接点和管网的一个方向变化处之间进行（膨胀支管）。
补偿臂的最小长度用下面公式计算，也可以从附表6中读出。
Ls（mm）＝30×（d×ΔL）-2
式中：
30-常数
ΔL-线膨胀度（mm）
d-管道直径
Ls–补偿臂的最小长度，对于U型接头而言，是指从90°拐弯的点到下一个结合处之间的距离；对于T型接头而言，是指从90°拐弯的点到下一个锚接点之间的距离
3.4管道布置和敷设：
3.4.1在管道井中安装管道
公共场所部位的给水管宜设置在管道井中。
如果在主管的两个支管的附近各装一个锚接物，这样，主立管就可以在两个楼板之间竖直产生膨胀或收缩。
竖井中两个锚接点之间的距离不能超过3.0米。
也可以用其它方法来补偿膨胀现象。
例如从主管的分管中装设“膨胀支管”。
（1）要先计算出线膨胀度，然后在穿墙前预留出此长度；
（2）通过不固定方式使其吸收线性膨胀；
（3）通过不同的弯头或补偿环来限制线膨胀；
3.4.2暗敷管道
埋嵌到墙壁、楼板、样板等处的管道是能够防止膨胀的。
压力和拉伸应力都被吸收而又不损坏各种材料。
如果管道有隔离材料（要符合标准）,这些隔离材料能允许更多的膨胀。
管道外径不宜超过De25，连接方式应采用热熔连接。
3.4.3外装式管网（明敷）
3.4.3.1用机械约束的方法防止膨胀d20-50；支撑管网也常常采用槽钢，吊钩固定在槽上，槽又固定管道（使用电缆夹），这种施工方法能把塑料管的膨胀量降低到和钢管一样。
3.4.3.2用膨胀回路补偿膨胀d63-d110；管网方向改变的各处均可利用来补偿线膨胀量，但是，在某些情况下，要用一种膨胀回路（“U”回路），这种方法主要用于d50以上的管道。
在安装锚接物的位置时，要注意把管道分开成各个部分，而膨胀力又能被导向所需的方向。
3.4.4聚丙烯给水管道的管支撑中心距离（cm）
d
mm
20℃
PN10
20℃
PN20
40℃
PN20
60℃
PN20
80℃
PN20
20
25
32
40
50
63
75
90
110
70
75
90
100
115
130
150
185
195
80
85
100
110
125
140
170
205
220
70
80
90
105
115
130
160
195
200
65
75
85
95
105
120
150
180
180
60
70
75
85
90
110
130
160
160
如果用槽钢来支撑管道，管夹之间的距离应约为150-180cm。
3.4.5明敷的给水立管宜布置在靠近用水量大的卫生器具的墙角、墙边或立柱旁。
3.4.6明敷的给水管不得穿越卧室、贮藏室以及烟道、风道。
给水管道应远离热源，立管距热水器或灶边净距不得小于400mm，当条件不具备时，应加隔热防护措施，但最小净距不得小于200mm。
3.4.7布置在地坪层内的管道，应有定位尺寸，宜沿墙敷设。
当有可能遭到损坏时，局部管道应加套管保护。
3.4.8管道穿越地下室外壁等有防水要求处，应设刚性或柔性钢制防水套管，并应有可靠的防渗和固定措施。
3.4.9水池、水箱连接浮球阀或其它进水设备时，应有可靠的固定措施，浮球阀等进水设备的重量不应作用在管道上。
3.4.10水平干管与水平支管连接，水平干管与立管连接，立管与每层支管连接，应考虑管道互相伸缩时不受影响的措施。
3.5防冻、隔热、保温：
3.5.1建筑物埋地引入管，覆土深度不得小于300mm。
3.5.2给水管在室外明露敷设时，以及在室内有可能有冰冻时应采取防冻措施，做法可参见《住宅给水管道工程防冻保温技术规程》（DBJ08-33-93）；受阳光直接照射的明敷管道，应采取遮蔽措施。
3.5.3饮用水管的隔热
3.5.3.1冷水管要求隔离以防止升温和形成冷凝。
一定要保证不会因为水温升高而降低水的质量。
表3.5.3.1对水温为10℃的饮用水管的最小隔热厚度作出规定。
表5.4.1冷水管最小隔热厚度的指南 mm
安装
隔热厚度
λ＝0.040W/（Mk）*
在不受热房间的外露管道（如地下室）
在受热房间的外露管道
没有相邻热水管的地下管网
在相邻热水户的地下管网
墙中管道，升水管
紧靠热水户而在墙凹口的管道
混凝土天花板上的管道
4
9
4
13
4
13
4
*）为了对另一些导热性不同的材料进行隔热厚度的计算，假设管道直径为d20。
3.5.3.2热水管
我们推荐：
热水管的隔热要按DIN1988/2第10.2.3点的规定。
直埋在地坪层或墙体内的热水管，当墙体材料耐温不大于50℃时，应采取隔热措施。
如果在热水流通时没有要求，则对于25毫米或更少的管道一般可以不隔热。
第四部分施工
4.1准备
4.1.1管道在安装施工前，应具备下列条件：
1. 施工图纸及其它技术文件齐全，且已进行图纸技术交底，满足施工要求；
2. 施工方案、施工技术、材料机具供应等能保证正常施工；
3. 施工人员应经过建筑给水聚丙烯管道安装的技术培训。
4.1.2提供的管和管配件应符合设计规定，并附有合格证书。
4.1.3管道系统安装过程中的开口处应及时封堵，保持管道的畅通和清洁。
4.1.4施工安装时应复核冷、热水管压力等级和使用场合。
管道标记应面向外侧，处于显眼位置。
4.1.5管道系统安装前，应对材料的外观和接头配合的公差进行仔细的检查，必须清除管材及管件内外的污物和杂质。
严禁使用有明显损坏迹象的材料。
4.2贮运
4.2.1管道系统是用塑料制成的，因此，在搬运时要小心，避免过度的冲撞和碰击管材及管件。
4.2.2在库存和搬运管材和管件时要方法得当，管件和管材要避免过于暴露而受到过多的紫外线辐射（太阳光）。
注意防火安全，距离热源不得小于1米。
4.2.3管材应水平堆放在平整的地上，应避免弯曲管材，堆置高度不得超过1.5米，管件应逐层码堆，不宜叠得过高。
4.3管道敷设安装
4.3.1管道嵌墙暗敷时，宜配合土建预留凹槽，其尺寸设计无规定时，嵌墙暗管墙槽尺寸的深度为De+20mm,宽度为De+40-60mm。
凹槽表面必须平整，不得有尖角等突出物，管道试压合格后，墙槽用M7.5级水泥砂浆填补密实。
4.3.2管道暗敷在地坪面层内，应按设计图纸位置进行。
如现场施工有更改，应有图示记录。
4.3.3管道安装时，不得有轴向扭曲，穿墙或穿楼板时，不宜强制校正。
给水聚丙烯管与其它金属管道平行敷设时应有一定的保护距离，净距离不宜小于100mm，且聚丙烯管宜在金属管道的内侧。
4.3.4室内明装管道，宜在土建粉饰完毕后进行，安装前应配合土建正确预留空洞或预埋套管。
4.3.5管道穿越楼板时，应设置钢套管，套管高出地面50mm,并有防水措施。
管道穿越屋面时，应采取严格的防水措施。
穿越前应设固定支架。
4.3.6热水管道穿墙时，应配合土建设置钢套管，冷水管穿墙时，可预留洞，洞口尺寸较外径大50mm。
4.3.7直埋在地坪面层以及墙体内的管道，应在封蔽前做好试压和隐蔽工程的验收记录工作。
4.3.8建筑物埋地引入管和室内埋地管敷设要求如下：
1. 室内地坪±0.00以下管道敷设宜分两段进行。
先进行地坪±0.00以下至基础墙外壁段的铺设；待土建施工结束后，再进行户外连接管的铺设；
2. 室内地坪以下管道铺设应在土建工程回填夯实以后，重新开挖进行。
严禁在回填土之前或未经夯实的土层中铺设；
3. 铺设管道的沟底应平整，不得有突出的尖硬物体。
土壤的颗粒径不宜大于12mm，必要时可铺100mm厚的砂垫层；
4. 埋地管道回填时，管周围回填土不得夹杂尖硬物直接与管壁接触。
应先用砂土或颗粒不大于12mm的土壤回填至管顶上侧300mm处，经夯实后方可回填原土。
室内吗埋地管道的埋置深度不宜小于300mm；
5. 管道出地坪处应设置护管，其高度应高出地坪100mm；
6. 管道在穿基础墙时，应设置金属套管。
套管与基础墙预留孔上方的净高度，若设计无规定时不应小于100mm；
7. 管道在穿越街坊道路，覆土厚度小于700mm时，应采用严格的保护措施。
4.3.9支管以不小于0.002的坡度坡向立管，以便于维修时放水。
4.3.10管道安装时必须按不同管径和要求设置管卡或吊架，位置应准确，埋设要平整，管卡与管道接触应紧密，但不得损伤管道表面。
4.3.11采用金属管卡或吊架时，金属管卡与管道之间应采用塑料带或橡胶等软物隔垫。
在金属管配件与给水聚丙烯管道连接部位，管卡应设在金属管配件一端。
4.3.12为了防止水泵停泵时产生水锤现象而破坏管道，设计时应考虑采取措施。
例如，在水泵出口管段上设置防水锤器或消声止回阀。
4.4管道连接
4.4.1同种材质的管及管配件之间，应采用热熔连接，安装应使用专用热熔工具。
暗敷墙体、地坪面层内的管道不得采用丝扣或法兰连接。
4.4.2给水聚丙烯管与金属管件连接，应采用带金属嵌件的聚丙烯管件作
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