一、概況：

　　化學建材是繼鋼材、木材、水泥之后，當代新興的第四大類新型建筑材料，它在城鄉建設中用途十分廣泛。大力開發和推廣應用化學建材具有顯著的經濟效益和社會效益。塑料管材管件是化學建材的主要品種，而PVC-U管材管件則是塑料管的主導產品。給水用PVC-U管材管件在國家指導下正規的開發始于國家“七五”期間。由于它具有重量輕、不生銹、不結垢、制造能耗低(以長度計算，僅為金屬管的18.7%)，內壁光滑，水力條件優越(在同等水力條件下，供水能耗下降44%)，水質衛生，沒有管道二次污染，安裝勞動強度低，節約施工綜合費用等獨特優點，已越來越被人們所認識。可以說，它在一定的管徑范圍內，在技術上及經濟上是可行的。這一項目立項于1983年，1985年列入國家“七五”科研攻關項目。經過十幾年的技術開發和應用實踐，這一新型材料已在全國城鎮供水管道中應用達3000多公里，在聯合國和世行貸款的我國農村改水工程中累計應用已不少于10萬噸，取的了初步的開發應用成效。國家有關部門也于1988年及1990年頒布了產品國家標準和應用技術標準。
　　國家一直十分重視這一新型材料的開發和應用。于七十年末期就由建設、建材、化工、輕工等部門聯合組成了國家化學建材專業組，隨著項目由技術開發逐步轉入應用開發，這一專業組的組長也由化工部擔任轉由建設部擔任，并于1994年改名為化建協調組。建設部等五部于1997年6月23日聯合發出建科[1997]154號文件，印發了《國家化學建材推廣應用“九五”計劃和2010年發展規劃綱要》等化學建材文件的通知，對推廣應用“九五”計劃和2010年發展要求，加速推廣應用、限制淘汰落后產品等作了明確的規定，上海市等有關省市也相應作出了本地區具體實施規定的通知。應該說，國家與各級政府部門推動化學建材這一技術政策的貫徹力度正在不斷加大，有關政策也正在相應出臺并實施，各類相關人員對給水用PVC-U管材管件的認識已從陌生、粗淺而逐步進入了解和較深化的階段，生產企業的質量和品種也正日趨穩定、提高和完善。應用技術在大量實踐的基礎上總結了正反兩方面的經驗與教訓已經形成了一些具有共性的關鍵技術措施而切實可行了。目前，可以說推廣應用的外部條件和技術基礎已逐步形成，前景十分良好。應用單位迅速介入這一推廣應用工作也不存在太大風險，而且還有利于完成國家“九五”推廣任務并早日掌握主動權，逐步實現本企業的供水現代化。因此，根據本企業的基本情況、特點和需要，尋找適當的應用范圍和突破口的時機已經成熟了。

　　二.產品開發和工程應用有關技術問題的階段性回顧：

　　開發和應用的12年來，我國城市供水行業在PVC-U給水管的應用技術方面大致經歷了以下幾個階段：
　　第一階段:
　　1987-1989年,國內廠家通過引進國外先進技術和設備，具備了PVC-U擴口型(R-R)壓力管材的生產能力，產品標準達到了國家標準和德國工業標準的要求,但相應配套的PVC-U管件尚未投產，工程只能使用原有的鑄鐵管件，與塑料管材的連接采用傳統的石棉水泥“打口”的方式，管材與管材的連接采用管材端頭的R-R擴口膠圈密封連接，這一方式首先在青島、天津、南通等自來水公司應用試驗，但因PVC-U管材表面光滑，與填料的咬合力不夠，接口的安全性不夠，但只要注意“打口”質量并在有經驗的管工操作下，接口在0.6Mpa時通過試壓，但在長期工作一段時間后，接口出現有漏水的地方。其缺點為：1.材質不一致，選用鑄鐵配件不科學，特別是金屬止水栓，不能用于塑料管上，致使無法連接用戶支管。2.熱脹冷縮及沉降、震動時損壞“打口”填料。3.無形中提高了“打口”的操作難度，缺乏普遍的可操作性，接口形式不科學。但這一階段試驗證明,PVC-U(R-R)擴口型管材在給水工程中是可行的，迫切需要加快PVC-U管件的開發，以滿足工程的要求。
　　第二階段:
　　廠家加快了PVC-U管件的開發，1990年左右就備齊≤φ200的常用規格的TS接口(膠接)形式的PVC-U管件,從1990-1991年就逐步在上海，廣州，成都，武漢等自來水公司開展了試點工程，但由于管材與管件的膠粘接口出現漏水并且缺乏配水管到表池間支管部分的特殊連接專件—塑料止水栓，工程試點沒有取得滿意的效果。但這一階段的試驗使大家發現了按照國家標準規定的視水壓和水溫兩個因素選用管材公稱壓力等級為0.63Mpa作為城市供水的管道壓力等級是不夠全面的，萌發了在目前城市供水壓力的情況下選用1.0Mpa壓力等級管材的基本想法。
　　TS接口(膠接)連接形式在國外標準和我國標準中均屬可采用的連接形式之一。它屬于本體粘接，膠粘劑隨著溶劑的揮發而遂步固化達到粘接的目的。粘接的質量由以下幾個因素決定：
　　1.被粘物的貼緊力和間隙。在管材管件上就體現在配合精度和膠粘承口有效長度。其間隙在0.1m/m時是最佳的，超過0.3m/m其粘接效果(搭接剪切長度)就急劇下降。
　　2.被粘物表面必須清理干凈。去油、去污、去水、去泥、去砂，且去掉管材管件表面成型時析出的潤滑劑。
　　3.最大限度的去掉膠粘層中的空氣，因此刷膠方向必須與軸向一致，且有里向外刷過端頭，以保證有效粘接面積。
　　4.粘接完成后必須要在空氣中養護24個小時左右，冬季施工時須長達48小時，（固化速度隨環境溫度變化而變化），在養護期間不能沾水或泡在水里。
　　5.合理的設置伸縮節，補償熱脹冷縮。
　　對照以上要素，目前我國管材管件的標準公差范圍，不園度、管件承口的工藝錐度以及工程的施工現場管理，施工環境，施工細致程度，特別是南方多雨且地下水位較高的情況下，確實很難做到，此乃粘接連接總是出問題的基本原因。
　　第三階段：
　　由于TS接口的諸多弊病，很大程度上阻礙了PVC-U管道的推廣應用，應此，柔性接口管件的開發被提到議事日程上來了。
　　眾所周知，由于管道工程中管件用量少、品種多，而且PVC-U管件的R-R接口成型技術難度高，設備模具投資很大而且不容易形成規模產量，因此各生產企業受到技術和資金的制約，無一家開發生產柔性接口的PVC-U管件。鑒于以上情況，生產廠家就生產了鋼制噴塑的柔性接口管件，解決了≥φ100口徑的柔性接口(R-R)問題。但此類管件的缺點是：
　　⒈價格太貴；
　　⒉由于不可避免的碰撞，損壞噴塑涂層，使鋼板暴露，防腐性很差；
　　3.兩種不同材質，且≤φ200管系中管件較多，使用起來總是特別別扭。但對于配水管到表池間的小口徑給水管及其配套專件仍然沒有一個很好的切實可行的解決辦法。
　　第四階段：
　　隨著外部環境的不斷形成和推廣應用的深入，大多數自來水公司認為在≤φ200的范圍中應用塑料管確實在技術上經濟上是可行的。但制約整個推廣進程的主要原因是：管件不配套，確切地講即是現有的管件不能用或用上去不舒服，而需要的配件又沒有。我們上海自來水公司認為在街坊小區內（道路紅線外）應用PVC-U管其范圍在≤φ200是經濟的可靠的。
　　我們具體地把PVC-U管道分成兩個部分來實施研究及應用。即：第一部分為≤DG50的用戶支管系統，第二部分為DG100一DG200的配水管系統，現分述如下：
　　第一部分≤DG50的用戶支管。這是我們深感迫切急需改革的第一課題。用戶支管我們原來一直采用傳統的鍍鋅管。由于采用地表水，水質消毒后PH值較低致使鍍鋅管內壁腐蝕結垢嚴重，直接影響水壓水質。在水公司不斷提高服務質量，實現社會服務承諾的情況下，上海水公司平均5-7年必須更換原有的鍍鋅管，每年耗資達3000-3500萬元，由水公司開支，而且相當被動，當然，采用PVC-U用戶支管是解決這一問題的行之有效的辦法。
　　我們在長期的專題研究后，認為要采用PVC-U用戶支管代替原鍍鋅管，必須解決以下兩個技術問題：
　　1.必須解決配水管與進戶管的連接專件。連接方法與接水操作方式符合上海水司原有傳統的接水閥（京、津水司稱銅門蕊止水栓）要求，可帶水打孔或停水開孔，還能分別用于鑄鐵配水管和塑料配水管，使配水管與支管羅紋連接在同一種材質中實現轉換。
　　2.必須開發非TS接口的一種新型接口形式的DG50以下的PVC-U管件，要求此類管件具有密封可靠，操作簡單，不要養護、不受施工環境影響，在一定水壓范圍內（1.0Mpa）自鎖管材不使管材湍動彈出而不需設置支墩但又能自動補償熱脹冷縮的特點。此類管件的接口形式，我們稱之為活洛連接，簡稱活接管件。
　　江蘇省江陰大偉塑料制品有限公司按照我公司要求及時推出了全套支管用UPVC活接管件，他們還與天津水司合作開發了塑料止水栓，這倆個系列產品構成了UPVC用戶支管的敷設專件，科學地解決了相同或不同材質配水管與用戶支管間的一種可靠的連接方法，并符合水公司傳統的接水和維護管理要求，徹底消除了TS粘接連接的種種弊病，實踐證明達到了預期設計效果，取得了成功。
　　上海水公司在1996年進行20多個試點工程后，于1997年1日17日發出通知，規定在紅線外全面采用≤φ50的PVC-U管道以全面革除鍍鋅管。建設部十分重視上海水司這一重大推廣舉措，1997年5月以《簡報》形式報導并肯定這一做法，認為這是“在小口徑城市供水管道中開辟了一條新途徑以取代鍍鋅鋼管”。上海市建委，經委，科委，農委，以[1997]第1087號文件形式肯定并下達了禁止使用鍍鋅管的規定。并在1998年3月，上海市建委又一次以滬建材[98]第0141號文件下達了禁用鍍鋅管的規定。
　　塑料立式止水栓和PVC-U活接管件組成的給水用戶支管的系列產品，這一技術形式已列為了建設部中國工程建設標準《PVC-U管道工程設計施工驗收規程》的規定。
　　經過三年多的大規模使用實踐證明，工程效果良好，大幅度穩定及提高了水質，經取樣分析，不同材質支管中過夜水的濁度、色度相差競達70一100倍，顯示了PVC-U管道的優越性，達到了成功的應用效果。因此，各大中心城市水公司和采用地表水導致鍍鋅管腐蝕嚴重的地區水司，紛紛起動，把革除鍍鋅管而代之以PVC-U用戶支管作為本公司推廣PVC-U管道的突破口。目前有的準備試點，有的正在試點，有的己經完成試點而進入了全面應用階段使我國城市供水系統PVC-U用戶支管的推廣應用走上了一條健康發展的道路。
　　第二部分DG100一DG200的配水管系統:
　　上海水公司在大量實踐和總結測算的基礎上認為，≤DG200的PVC-U管道在質量、功能、投資效益等方面均優于鑄鐵管。但正如前面所述，只有采用R-R型柔性接口的PVC-U管件才是工程成功的至關重要的保證。在國家《PVC-U埋地給水管道工程設計、施工驗收規程》中也己明確規定了這一管經范圍的工程施工不得采用膠粘連接。可見R-R型柔性接口這一連接形式己形成了技術上的共識，得到了實踐的證明和權威的認可。
　　江陰大偉塑料制品有限公司根據城市供水行業這一迫切的技術配套愿望和國家技術規范的要求，經過近三年的努力現已推出了DN100一DN200的全套R-R型柔性接口PVC-U管件，滿足了推廣應用的需要。上海水公司按照國家及上海市淘汰限制使用鑄鐵管的文件規定，在≤DG200的管徑范圍及街坊小區內全面落實，以徹底穩定水質和改善供水狀態，更好的服務于社會。
　　在我國PVC-U管道開發推廣應用的十幾年中，借鑒了國外先進經驗并結合我國國情，經歷了風風雨雨，曲曲折折的過程，至今終于摸索出了一條符合我國城市供水應用現狀的新的路子。回顧總結這十幾年中的各主要階段的特點和發展過程，很有必要。在經過實踐已認定是失誤或不完整的東西，就沒有必要再去搞重復試驗，而可以直接借鑒成功的經驗而不走彎路。
　　從上海水司和青島水司的文件看，其中對應用技術規定了幾條意見，實際上它體現了我國城市供水在推廣PVC-U管道的實踐過程中，總結歸納出來的至關重要的科學成功的具有共性的關鍵技術措施，這些技術措施己在多次供水公司專業會議上得到了共識和認同。歸納起來為以下幾條：
　　⒈產品必須執行國家標準，其適用外徑系列(de)及公稱壓力如下表：

公稱外徑(de)/(mm) 32 63 110 160 200 …… 壓力等級(Mpa) 1.6 1.0 1.0 1.0 1.0 　

　　⒉UPVC管件接口形式：
　　de32，de63采用柔性活絡連接接口形式。
　　≥de110采用R-R型柔性接口形式。
　　⒊配水管與PVC-U支管連接專件：
　　埋地的鑄鐵配水管或塑料配水管與PVC-U用戶支管的連接均采用塑料立式止水栓。