塑料管材的连接技术与特殊管件、特殊管材的研发

一：塑料管道的连接技术 

塑料管材有一定的长度，管材与管材需要连接；为了污废水的收集和排放，需要弯头、三通、四通等管件，管材与管材也有连接问题。因此，在设计管材规格、尺寸的同时，需要同时考虑管道的连接问题。管道连接一定要将两根管子或是管材与管件练成一体，使具有一定的抗拉拔力。二是连接部位密封性能好，三是要施工安装简捷方便。

1、HDPE排水管的连接 

HDPE排水管主要用于建筑生活排水系统和屋面雨水排水系统，包括虹吸式屋面雨水排水系统。 

HDPE排水管的主管连接方式是热熔连接和电容连接。热熔连接又称对焊连接或热熔对焊连接，连接时，将HDPE管被焊接端面垂直顶压在焊板上，保持充分接触；焊接面的厚度大于壁厚并达到一定要求时，迅速将焊接面对齐并用力施压；施压达到焊接时间要求，至对焊处自然冷却，焊接完成。完成的焊接面会有高出壁厚的环状凸出物，这些环状凸出物按说应该予以清除，但在我国相应标准无此要求，这就会在管道内侧形成“漏斗形水塞”现象（如图1），影响气流畅通、影响水流畅通，影响排水能力。对于虹吸式屋面雨水排水系统，由于是满管压力流，影响还不十分明显，而对于重力流屋面雨水排水系统和生活排水 

热熔承插连接操作步骤如下： 

1）热熔机具接通电源，到达工作温度指示灯亮后方能用于接管； 

2）按所需长度切割管材，切割后的管材端面应与管轴线垂直； 

3）去除端面的毛边和毛刺； 

4：管材与管件连接面应该清洁、干燥、无油。必要时可用干布或是丙酮进行清洁。 

5）用卡尺和合适的笔在管端测量并标绘出承插深度。 

6）无旋转的把管端导入加热管套内，插入到所标识的深度，同时，无旋转的把管件推到加热头上，达到规定深度； 

7）达到加热时间后，立即把管材与管件从加热套和加热头上取下，迅速无旋转地直线均匀对插入所标深度。 

2：HTPP静音排水管的连接  

连接方式采用橡胶密封圈连接方式。这种连接方式不能用于同层排水的降板敷设方式，原因之一是现行国家标准《建筑给排水设计规范》GB 50015-2003（2009年版）的条文规定不允许；原因之二是同层排水降板敷设方式，排水管在降板层，而且埋设在垫层中，降板方式有优点，也有缺点，缺点之一是降板层积水。而降板层积水又有很多原因，其中由于垫层回填的膨胀系数与塑料管材的膨胀系数不同，时间长了以后，垫层材料的热胀冷缩会拉开管材接口，造成降板层积水的原因之一。 

对于降板层积水，国内有很多对策。 

1)模块化——即模块化同层排水节水一体化系统，采用同层排水模板，将有回填材料的垫层与塑料排水管材用模块隔开，两者互不影响。为中国石化集团中原石油勘探局勘察设计研究院研发的技术。 

2）多通道接头——立管与同层排水敷设方式的卫生器具排水管用多通道接头连接，多通道接头的通道数据根据卫生器具数量确定。每个卫生器具的排水管都直接与排水立管连接，中间没有接口，减少了接口渗漏机会。 

3）管件为双层结构，管材与管件连接时，管材端部双面涂抹粘结剂，使流道长度增加一倍，以增加外渗水流的阻力。 

4）积水排除器——在降板层设置积水排除器，以排除降板层积水.这种装置生产的企业较多，也有一定的效果。 

5）热熔连接——改变降板层横支管的连接方式，管道连接采用热熔连接方式，包括热熔时对接连接，热熔承插连接等。但一般的pp管生产企业，pp管都采用三层结构，三层结构的pp管连接方式只能是橡胶圈封圈连接方式，不能用热熔连接，而橡胶圈密封圈的连接方式又是被禁止在同层排水降板层内使用。上海深海宏添建材有限公司生产的HTPP静音管有两种结构：一种是三层结构，采用柔性承插密封圈连接方式。另一种是单层结构，采用热熔承插连接方式，热熔连接采用管材与管材、管材与管件熔成一个整体，从根本上解决了管道接口渗漏问题，被认为是解决将板层积水、管道接口渗漏最好的办法。 

二：特殊管件、特殊管材的研发： 

普通单立管排水系统的管道系统有三个薄弱环节； 

一是排水横支管与排水立管连接的上部管件处（三通或四通），排水横支管水流形成的水舌头会阻断立管气流通道。解决的办法是分流或旋流，分流是指采取措施让立管水流和横支管水流分开，如苏维托。旋流是指在管件内设置导流叶片，使水流形成旋流沿管内壁向下流动，形成中间空气通道，使水流和气流分开。 

二是排水立管底部的弯头处，由于水流方向的变化，位能与动能的转换等原因，会出现水跃和壅水现象，造成气流通道不畅，影响水流的畅通。解决的办法是弯头加大曲率半径和变径。 

三是按照水塞理论，当立管水流所占面积为立管横断面的1/3～1/4（7/24）时，排水立管会出现水塞现象。水塞下方为正压，水塞上方为负压。当立管水流小于立管横断面的 1/3～1/4（7/24）时，不会出现水塞现象。解决水塞现象的办法是：扩容，在管件处扩容。 

特殊管材和特殊管件组成的系统就是特殊单立管排水系统。特殊单立管排水系统有两大有点：

一是提高了排水立管的排水能力，DN110的排水立管的排水能力可达8.5L/s-10L/s,远远超过普通单立管的3.5L/s，也大于双立管排水系统的8.8L/s。

二是降低了水流噪声，改善了环境，目前根据国家建筑材料测试中心的检验报告，当立管排水量为5L/s时，排水噪声值小于45dB（A）的只有特殊单立管排水系统。