国内PVC管道材料和标准
一、PVC简介
PVC是聚氯乙烯(Polyvinyl chloride)简称,氯乙烯单体(VCM)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。
氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。
PVC为无定形结构的白色粉末,支化度较小,玻璃化温度77~90℃,170℃左右开始分解,对光和热的稳定性差,在100℃以上或经长时间阳光曝晒,就会分解而产生氯化氢,并进一步自动催化分解,引起变色,物理机械性能也迅速下降,在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。
二、PVC树脂命名
工业生产的PVC分子量一般在5万~11万范围内,具有较大的多分散性,分子量随聚合温度的降低而增加,无固定熔点,80~85℃开始软化,130℃变为粘弹态,160~180℃开始转变为粘流态;有较好的机械性能,抗张强度60MPa左右,冲击强度5~10kJ/m²;有优异的介电性能。


三、PVC产品类型
PVC-U等同于UPVC,是硬质PVC管材的统称。
PVC-P管材是软质PVC的代表符号。
PVC-M通过改性提高韧性、抗冲击抗开裂性能,同时保持高强度的改性聚氯乙烯管材。
PVC-O通过管材加工过程中的双向拉伸,使分子取向,达到大幅度提高强度的同时提高韧度。
PVC-C是氯化聚氯乙烯管材。
PVC-UH较PVC-U名称上多了H,意为High高性能管材。
HPVC功能性与PVC-UH基本相同。
四、PVC给水管和排水管
1. PVC给水管执行标准GB/T10002.1-2023给水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材,输送饮用水的管材卫生性能应符合GB/T 17219-1998,氯乙烯单体含量应不大于1.0mg/kg,无毒无污染。
PVC 树脂应符合 GB/T5761的要求,树脂的K值应大于66。
连接形式分为胶粘剂连接型和弹性密封圈连接型。规格尺寸如下表(部分):

2. PVC排水管执行标准GB/T5836.1-2018 建筑排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材,无相关卫生标准要求。
PVC 树脂应符合 GB/T5761-2006的要求,且K值应不小于64。
连接形式分为胶粘剂连接型和弹性密封圈连接型。规格尺寸如下(部分):

可以看出两种标准的管道在材料性能,管道规格以及压力等级和壁厚方面有着很大的区别。
非金属管道的设计应遵循相应的标准规范,公众号文章非金属管道的配管设计有简单的介绍。
五、管系列和标准尺寸比
SDR是管道的标准尺寸比或标准尺寸率,指的是管道的公称外径de与公称壁厚en之间的比值,即SDR=de/en。常用于以外径控制尺寸的塑料管等,是控制管壁厚度、决定承受内压能力的重要参数。
S是管系列的标志,用来表示管材规格的无量纲数值系列,它和SDR以及管道尺寸的关系是:
S=(SDR-1)/2
=(de-en)/2en
壁厚计算可以参考文章非金属管道的壁厚计算。
六、PVC聚和度的概念
表示PVC树脂粉聚合度的一个指标,叫K值,跟聚合度是相对应的,K65-K67大概是1000的聚合度。
国内常用的PVC粉主要是700、800、1000和1300四种聚合度,即国标的SG8、SG7、SG5和SG3型,分别对应K57、K60、K67和K73四种型号。
注:S表示PVC树脂由悬浮法制得,G表示通用型树脂(见上文PVC树脂命名)。
SG3(K-70、S1300)多为软质品,用来制作软管、电线电缆、薄膜、鞋材、玩具、汽车配件;
SG5(K-65、S1000)适用于管材、型材、板材等的生产;
SG7、SG8(K-60、K57、S800、S700)用来制造管件、片材、容器等。