淺析給水管材的選擇標(biāo)準(zhǔn)及具體應(yīng)用

摘要：在管道工程總投資中，管材費(fèi)用約占50％左右。因此，對(duì)于給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，管材的選用是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。結(jié)合實(shí)際，針對(duì)給水管材的選擇技術(shù)進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：給水管材 選擇 措施

在給水工程中，管道工程投資在工程總投資中占很大的比例，而管道工程總投資中，管材費(fèi)用約占50％左右。因此，對(duì)于給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，管材的選用是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。只有合理選擇給水管材，才能確保管道水管無二次污染、使用性能良好、使用壽命長(zhǎng)和方便施工。管道材料一旦質(zhì)量不好，將導(dǎo)致使用過程中漏水、滲水，其危害較大又很難處理。文中主要通過分析管材的類型及技術(shù)性能探討在給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中合理選用管材應(yīng)考慮的因素。

1、給水管材的類型及技術(shù)性能

1.1 鋼管(SP)

鋼管管材一般采用Q235B(A3)碳素鎮(zhèn)靜鋼，在國(guó)內(nèi)鋼管的應(yīng)用歷史較長(zhǎng)，范圍較廣。

鋼管的優(yōu)良性能表現(xiàn)為：機(jī)械強(qiáng)度好，在抗拉、抗彎、耐沖擊、耐震動(dòng)等方面有優(yōu)勢(shì)，運(yùn)行安全可靠，鋪設(shè)方便，可埋設(shè)穿越各種障礙，適應(yīng)性強(qiáng)，；其接口形式可采用焊接或法蘭方式，事故時(shí)搶修快捷，此外，管道可就近設(shè)廠加工，單位管長(zhǎng)自重較輕，運(yùn)輸及施工比較方便，但必需作內(nèi)外防腐，經(jīng)內(nèi)外防腐后，壽命長(zhǎng)；還可不停水焊補(bǔ)漏縫。

不足之處：(1)需要進(jìn)行防腐處理，造價(jià)較高。埋地鋼管易受腐蝕，必須對(duì)其內(nèi)、外壁作防腐涂層。一般當(dāng)鋼管的埋地敷設(shè)長(zhǎng)度大于500m時(shí)，還需作陰極保護(hù)。正確選擇鋼管的內(nèi)、外壁涂層并采取陰極保護(hù)，可使其用壽命大大延長(zhǎng)，使用年限能達(dá)30年或更長(zhǎng)；(2)鋪設(shè)接頭較多。鋼管一般在工廠制作，因受運(yùn)輸及裝卸條件的限制，每節(jié)鋼管的長(zhǎng)度一般為5～10m，因此在現(xiàn)場(chǎng)敷設(shè)時(shí)鋼管的接頭較多。由于現(xiàn)場(chǎng)施工的接頭焊接及內(nèi)、外防腐涂層的施工質(zhì)量較難以達(dá)到工廠制作的質(zhì)量要求，往往會(huì)對(duì)鋼管的安壘運(yùn)行及使用壽命帶來影響。

1.2 球墨鑄鐵管

鑄鐵管按材質(zhì)可分為灰口鑄鐵管和球墨鑄鐵管。灰口鑄鐵管口徑不大、材質(zhì)不穩(wěn)定，事故較多，在輸水工程中基本不采用。

球墨鑄鐵管的優(yōu)良性表現(xiàn)為：具有較高的抗拉強(qiáng)度和延伸率，而且具有較好的韌性、耐腐蝕、抗氧化、耐高氣壓等性能，故被廣泛運(yùn)用于輸水、輸氣及其他液體的輸送。球墨鑄鐵管采用橡膠圈接口，柔性較好；管外壁采用噴涂瀝青或噴鋅防腐，內(nèi)壁襯水泥沙漿防腐，出廠已做好內(nèi)外防腐，耐腐蝕性優(yōu)于鋼管；又因其施工方便，不需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接及防腐操作，加上產(chǎn)量及口徑的增加，管配件的配套供應(yīng)等。已在國(guó)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。

不足之處：同口徑管道自重較鋼管、玻璃鋼管重，運(yùn)輸相對(duì)困難，造價(jià)較高。

1.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管(PCP)

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管的優(yōu)良性能表現(xiàn)為：耐腐蝕性１能好，無需內(nèi)外防腐-PCP管均為承插式膠圈柔性接頭，可敷設(shè)在未擾動(dòng)的土基上，施工方便。PCP管管材價(jià)格低廉，自20世紀(jì)60年代以來，為較多城鎮(zhèn)給水工程所采用。

不足之處，1)管材強(qiáng)度及額定工作壓力均較鋼管、鋼套筒預(yù)應(yīng)力混凝土管(PccP)差；(2)承插接口加工精度較難保證，PCP管若在軟土地基上敷設(shè)，管道豎向起伏較多時(shí)，需做好管道基礎(chǔ)，否則易引起管道不均勻沉降，造成管道承插口處膠圈的滑脫并導(dǎo)致漏水·(3)無標(biāo)準(zhǔn)配套及轉(zhuǎn)換管件，需特殊加工，因而在配水管網(wǎng)中很少采用；(4)自重大，運(yùn)輸、安裝及故障時(shí)搶修困難。

1.4 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP)

PCCP管的優(yōu)良眭能表現(xiàn)為：PCCP連接均采用鋼制承插口膠圈柔性接頭。鋼制承插口與管芯鋼筒焊接，PCCP—E設(shè)有凸出承口，現(xiàn)場(chǎng)敷設(shè)方便，接口的抗?jié)B漏性能好，加上管材價(jià)格比金屬管便宜，因此，已得到較多應(yīng)用。

不足之處：管體自重較重，選用時(shí)應(yīng)考慮從制管廠到工地的運(yùn)輸條件及費(fèi)用，還應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況及施工措施等因素。

1.5 UPVC塑料管(非鉛鹽穩(wěn)定劑)。

UPVC塑料管的優(yōu)良性能表現(xiàn)為：重量輕，運(yùn)輸、施工方便，維修費(fèi)用低，耐腐蝕，使用壽命長(zhǎng)，通常可達(dá)50年；管壁光滑，C值146，水力條件好；采用膠圈接口，施工方便。小口徑(DN500以下)管道價(jià)格較其他管材低，在配水管道工程中應(yīng)用逐步普及。

不足之處：管材強(qiáng)度較金屬管低，柔韌性較PE管差。

1.6 鋼骨架塑料(PE)復(fù)合管。

鋼骨架塑料(PE)復(fù)合管的優(yōu)良性能表現(xiàn)為：耐腐蝕，不結(jié)水垢、不滋生微生物，無毒、潔凈，對(duì)水質(zhì)無污染；使用壽命長(zhǎng)，通常可達(dá)50年，具有良好的抗震、抗地基不均勻沉降性能，自重小，運(yùn)輸及安裝方便；標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度6～12m，接口采用電熱熔連接或法蘭連接，接頭少，可減少滲漏機(jī)率，管壁光滑耐磨，C值149，水力條件好，輸水壓力損失小。

不足之處：管材造價(jià)btoPVC管高。

1.7 不銹鋼薄壁管襯里玻璃鋼復(fù)合管。

不銹鋼襯里復(fù)合管是在玻璃鋼管內(nèi)襯薄壁不銹鋼管復(fù)合而成。不銹鋼襯里復(fù)合管的優(yōu)良性表現(xiàn)為：重量輕，運(yùn)輸、施工方便，維修費(fèi)用低。使用壽命長(zhǎng)，可達(dá)50年；不銹鋼內(nèi)襯對(duì)母管材起到了內(nèi)壁防腐、提高強(qiáng)度及抗?jié)B能力，內(nèi)壁光滑，粗糙度在0.08-0，2微米，水力條件好；對(duì)水質(zhì)無污染。

不足之處：管材造價(jià)高。

1.8 玻璃纖維增強(qiáng)熱固性樹脂夾砂管(RPMP)

RPMP具有比熱塑性料管更強(qiáng)的耐腐蝕性能和耐溫性能，其允許輸送水溫可達(dá)80℃；RPMP摩阻系數(shù)小，設(shè)計(jì)n值為0101，從而可降低水頭損l節(jié)約能耗；此外，由于不需做內(nèi)外防腐，質(zhì)量輕，每節(jié)管長(zhǎng)可選，運(yùn)輸方便，施工快捷。

1.9 硬聚氯乙烯管(UPVc)，聚乙烯管(PE)

塑料管的推廣應(yīng)用主要以UPVC管和PE管為主。

塑料管的優(yōu)良性表現(xiàn)為：UPVC管材不導(dǎo)熱、不導(dǎo)電、阻燃。突出應(yīng)用于高腐蝕性水質(zhì)的管道輸送；PE管除具有UPVC管的優(yōu)點(diǎn)外，該管屬柔性管，對(duì)小口徑管可用盤管供應(yīng)，運(yùn)輸、敷設(shè)方便，連接時(shí)采用熱熔對(duì)接可將管道連接長(zhǎng)達(dá)數(shù)百米進(jìn)行彈性敷設(shè)。為此，可利用PE管的這種特性對(duì)已敷設(shè)的舊管道進(jìn)行改造，即將PE管連續(xù)送入舊管道內(nèi)作為舊管道的內(nèi)襯，這種方法不僅施工方便，價(jià)格低廉，且可不進(jìn)行路面開挖。

不足之處：當(dāng)塑料管管徑在一定范圍使用時(shí)，與金屬管相比具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，但隨著管徑增大，經(jīng)濟(jì)性下降，其次，大口徑塑料管管件由于生產(chǎn)投資大，生產(chǎn)企業(yè)很少，容易造成管件與管材不配套，給工程施工帶來不便。

2、管材的選擇

2.1 技術(shù)性能

鋼管、球墨鑄鐵管，不銹鋼玻璃鋼復(fù)合管等，均適合大口徑配水管道-球墨鑄鐵管，鋼骨架塑料(PE)復(fù)合管、玻璃鋼夾砂管、不銹鋼玻璃鋼復(fù)合管等，適合中間口徑配水管道；小口徑管材可選UPVC管、HDPE管及不銹鋼玻璃鋼復(fù)合管，

2.2 使用規(guī)律

中等口徑以上配水管道多采用球墨鑄鐵管，鋼管，小口徑管道多使用UPVC管、鋼骨架塑料(PE)復(fù)合管。玻璃鋼管、不銹鋼玻璃鋼復(fù)合管等新型管材在一般的工程中較少使用。

2.3 價(jià)格因素

大口徑配水管道采用玻璃鋼夾砂管、鋼管造價(jià)低；中小口徑采用玻璃鋼夾砂管、球墨鑄鐵管、鋼骨架塑料(PE)復(fù)合管、不銹鋼玻璃鋼復(fù)合管比較合適；小口徑管道宜使用U PVc管、HDPE管、不銹鋼玻璃鋼復(fù)合管。

3、結(jié)論

根據(jù)以上分析，在管材的選擇上，輸水管必須具有足夠的強(qiáng)度，以承受外部的荷載和內(nèi)部的水壓，必須能抵抗沖刷并具有抗腐蝕的能力，特別對(duì)某些地下水有腐蝕性的地區(qū)；必須不透水，以防止管中水滲漏或地下水滲入；內(nèi)壁應(yīng)平整光滑，使水流阻力盡量減小；應(yīng)盡量就地取材，并考慮到預(yù)制管件及快速施工的可能，減少運(yùn)輸和施工費(fèi)用。因此，要綜合諸多因素，最終確定輸配水管網(wǎng)工程管材采用哪種管材。

參考文獻(xiàn)

[1]郭海洋，劉巖，談給水管材的合理選用

[2]馬悠怡市政給永管材在小城鎮(zhèn)中的應(yīng)用[J].水資源與水工程學(xué)報(bào)，2009.1.