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1 6 8 相关专业 城 市道桥 与防洪 2 0 1 3 年 1 1 月第 1 1 期 浅谈市政常用给水管材的性能及其选择 仇 少云 ， 张鸿斌 ( 1 天津塘 沽海洋 高新技 术开 发总公 司， 天津市 3 0 0 4 5 1 ； 2 天 津市市政 工程设 计研 究 院 ， 天津 市 3 0 0 4 5 7 ) 摘 要： 给水管材的选择对给水管网的水质情况、 运行管理及工程投资至关重要。 本文对市政常用给水管材的种类及性能进行了 综述， 并从安全可靠性、 经理合理性及节能环保性三个方面探讨了给水管材的选择。 关 键词 ： 给水管材 ； 管材种类 ； 管材性能 ； 管材选择 中图分 类号 ： T U 9 9 1 3 6 文献标识 码 ： B 文章 编号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 3 ) 1 1 - 0 1 6 8 0 2 0 前言 市政 给水 工程是市政基础 设施 的重要组 成 部分 ，肩负着向城市居民及工矿企业提供足够的 水 量 、 合格 的水质 、 充裕 的水压 的任务 ， 以保证 生 活 、 生产及消防的用水 。在市政 给水工程 中， 管道 工程投资约 占工程总投资 的 5 0 7 0 ， 而在管道 工程总投资中管材费用约占5 0 t ” 。因此 ， 给水管 材 的选择对给水管网的水质情况 、运行管理及工 程投资至关重要 。 1 常用给水管材的种类及性能 目前 ， 我 国常用 的市政给水管材有金属管材 和非金属管材两大类【 2 J ， 而非金属管材 又分为钢筋 混凝土管 和新型管材 。金属管材有给水铸铁管( 灰 口铸铁管、 球墨铸铁管 ) 和钢管； 钢筋混凝土管有 普通的钢筋混凝土管( R C P ) 、 自应力钢筋混凝土管 ( S P C P) 、 预应力钢筋混凝土管( P C P ) 和预应力钢简 钢筋混凝土管 ( P C C P ) ； 新 型管材有 硬聚氯 乙烯 塑 料 管 ( P V CU) 、 聚 乙烯 管 ( e n) 、 玻 璃 钢 夹 砂 管 ( R P M) 等新型化学管材及钢塑复合管材。 1 1 给水铸铁管 给水铸铁管能承受较大工作压力( 0 4 5 1 0 0 M P a ) 、 耐腐蚀 、 价格便宜 ， 但是 它的缺点是质硬 而脆 、 重 量大 、 施工 困难 。铸铁管 的接头通常有承插式 、 法 兰式和柔性接 口三种。给水铸铁管按制造材质不 同分为 给水灰 口铸铁管 和给水球墨铸铁 管两种 。 由于同给水灰 口铸铁管比较起来给水球墨铸铁管 具有强度高 、 韧性大 、 密闭性能佳 、 抗腐蚀能力强 、 安装施工方便等优点，给水球墨铸铁管已经成为 给水灰 口铸铁管的替代产品。 球墨铸铁管是选用优质生铁 ，采用水冷金属 收稿 日期： 2 0 1 3 0 8 0 7 作者简介： 仇少云( 1 9 7 9 一 ) ， 男， 内蒙古乌兰察布人 ， 工程师， 从事城市给排水建设管理工作。 型模 离心浇注技术 ， 并经退火处理 ， 获得稳定均匀 的金相组织 ， 能保持较高 的延伸率 。此种管材具有 较高的抗拉强度和延伸率， 具有较好的韧性 、 耐腐 蚀、 抗氧化、 耐高压等优良性能， 施工方便。管材可 采用承插 口联接 、法兰连接 、焊接等 多种连接 方 式。球墨铸铁管按接口方式不同分为 K型机械式 柔性接 口管和 T型承插式柔性接 口管。 1 2 钢管 钢管( s e ) 是 目前大 口径埋地 管道 中运用最 为 广泛的管材 。选择作为输水管道 的管材一般要 求 为成品管 ，其焊接形式有螺旋缝埋弧焊管 和直缝 埋弧焊管。钢管的机械强度最好 ， 可 以承受高的 内 外压力 ， 管身 的可焊性方便制造各种管件 、 特别 能 适应地形复杂及要求较高的管线使用。易腐蚀是 其最大缺点 ， 必须对其内、 外壁做防腐涂层。 1 3 钢筋混凝土管 钢筋混凝土管有普通的钢筋混凝土管( R C P) 、 自应力钢筋混凝 土管( S P C P ) 、 预应力钢 筋混凝 土 管( P C P ) 和预应力钢筒钢筋混凝土管( P C C P ) 。 它们 共同的特点是 ： 节省钢材 ， 价格低廉f 和金属管材相 比) ， 防腐性能好， 不会减少水管的输水能力 ， 能够 承受比较高的压力( 从 0 4 1 2 M P a 不等) ， 具有较 好的抗渗性、 耐久性。 但钢筋混凝土管重量大而质 地较脆 ， 装卸和搬运困难 。管配件缺乏 ， 日后 维修 难度大。这些都制约了该类管道的应用 。 1 4 硬聚氯乙烯塑料管( P V CU) 硬聚氯乙烯塑料管 ( P V C U )是由硬聚氯乙 烯塑料通过一定工艺制成的管 道 ，其化学性 能稳 定， 耐腐蚀性能好 ， 水力性能好 ， 管道内壁光滑， 阻 力系数小， 不易积垢 ， 相对于金属管材 ， 密度小、 材 质轻， 施工安装方便， 维护容易。管材不导热， 不导 电， 阻燃。突出应用于高腐蚀性水质的管道输送 ， 质量和经济效果达到最佳。管道主要连接方法有 承插式连接、 粘结剂粘结。目前该管材积累了较多 的使用经验， 技术也比较成熟。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 3 年 1 1 月第 1 1 期 城 市道桥 与防洪 相关专业 1 6 9 1 5 聚乙烯管( P E) 聚 乙烯管 ( P E) 根据生产管道 的聚 乙烯原 材 料不同 ， 分 为 P E 6 3级 、 P E 8 0级 、 P EI O 0级及 P E 1 1 2 级 聚乙烯管 材 ，目前 给水 中应用 的主要 是 P E 8 0 级 、 P EI O 0级 ，由于 P E 6 3级承压较低较少用 于给 水材料 。P E管分 为高密 度 HD P E型管 和 中密 度 MD P E型管 ， 高密度 H D P E型管要 比中密度 MD P E 型管 刚性 增强 、 拉伸 强度提 高 、 剥离 强度提 高 、 软 化温度提 高 ， 但脆性 增加 、 柔韧 性下 降 、 抗应力 开 裂性下 降。由于高密度 H D P E型管应用较多 ， 通常 用高密度 H D P E型管代表 P E管 。 聚 乙烯管( P E) 具有优 良的性能 ： 卫生条件好 ， P E管无毒 ， 不含重金属添加剂 ， 不结垢 ， 不 滋生细 菌； 柔韧性好， 抗冲击强度高， 耐强震 、 扭曲； 独特 的电熔 焊接和热熔对接技术使接 口强度 高于管材 本体 ， 保征了接 口的安全可靠 。连接方式 主要有电 热熔 、 热熔对接焊和热熔承插连接 。 1 6 玻璃钢夹砂管( RP M) 玻璃钢夹砂 管 ( R P M)是采用 不饱和 聚酯树 脂 、 玻璃纤 维 、 石英砂三种 主要原料缠绕或离 心浇 铸固化而成， 其管壁 由外表面树脂保护层、 内增强 层 、 中间结 构层 和 内衬 层组 成 。玻 璃 钢夹 砂 管 ( R P M) 属于新型化学管材 ， 具有强度高 、 重量轻 、 耐腐蚀 、 阻力系数小的特点。连接方式采用双“ O ” 型橡胶 密封圈承插连接 ， 属于柔性 连接 ， 能够适应 一 定程度不均匀沉降。 1 7 钢塑复合管材 钢塑复合管是 以无缝 钢管 、焊接钢管或 高强 度钢丝为 基管 ， 内壁涂 装高 附着力 、 防腐 、 食 品级 卫生型的聚 乙烯粉末涂或环氧树脂涂料 。采用前 处理 、 预热 、 内涂装 、 流平 、 后处理工艺 制成 的给水 镀锌内涂塑复合钢管，是传统镀锌管的升级型产 品。钢塑复合管根据管材的结构分类为钢带增强 钢塑复合管， 无缝钢管增强钢塑复合管， 孔网钢带 钢塑复合管 以及钢丝 网骨架钢 塑复合管。目前 ， 采 用的钢塑复合管材 以钢丝 网骨架聚 乙烯塑料 复合 管为主。 钢丝网骨架聚乙烯塑料复合管( P S P ) 是以高强 度钢丝和聚 乙烯为原材料 ，以缠绕成 型的高强度 钢丝为 芯层 ， 以高 密度聚 乙烯 为 内 、 外 层 ， 而形 成 整体管壁 的一种新型复合结构壁管材 。复合管加 入钢丝增强 网， 不但在管材耐压能力上 比 P E实壁 管有了较大的提高， 而且还保留P E实壁管优异的 耐腐蚀性 、 柔韧性 、 阻力系数小 、 不结垢等特点 。管 道连接方式 主要有电熔连接和法兰连接。 2 给水管材的选择 市政 给水 管材的选择应根据输配水 系统 的布 置 、 管道直径 、 工作压力 、 埋深 、 地质情 况及施工 和 运输条件 ， 结合运行维护管理进行综 合 比较确定 。 给水管材 的选择应充分考虑给水管 网的安全可靠 性 、 经济合理性及节能环保性 。 ( 1 ) 安全可靠性 给水管材 的选择 应具有 良好物理性能 ，能够 承受外部荷载及 内部压力 ； 应 杜绝二 次污染 ， 确保 水质符合卫生要求； 应具有良好的坑腐蚀性 ， 保证 给水管道的使用寿命。 ( 2 ) 经济合理性 给水管材 的选择应 在满足使 用安全可靠 的前 提下 ， 应选 择水利条件 好 、 阻力 系数小 ； 维 护运行 管理成本低 ； 便 于采购 、 运输 、 安装及施 工 ； 综合造 价低的管材 。 ( 3 ) 节能环保性 从可持续发展角度考虑 ，给水 管材选择应在 使用安全可靠、经济合理的基础上宜优先选择管 材性能好 、 能耗较小的新型化学管材 。 3 结语 在总结分析我 国常用 的市政 给水管材种类以 及对其性能分析对 比的基础上 ，提出市政给水管 材 的选用应综合考虑管道的物理 、 化学性能 ， 卫生 条件 ， 运行可靠性 ， 综合造价等各方面因素， 从而 实现给水管道运行安全可靠 、 经济合理 ， 并能引导 和促进 给水管 材 的材料及 生产工 艺的持续改 进 ， 实现节 能环保和可持续发展 。 参 考文献 【 1 曲炳 良 给水管材性能分析及其选择【 J 】 湖北水利水电职业技术 学院， 2 0 0 9 ， 5 ( 2 ) ： 1 8 2 0 【 2 】 赵文豪 浅谈实用给水管材的现状及前景【 J 沿海企业与科技， 2 0 0 5 ( 9 ) ： 5 9 - 6 1 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m