淺談施工用給水管特性比較

楊鳳東

河北省秦皇島市山海關排水管理處（066200）

淺談施工用給水管特性比較

楊鳳東

河北省秦皇島市山海關排水管理處（066200）

這里就建筑工程中給水管材的性能展開論述，并對各種管材的特性進行分析比較，從而提高管道施工技術，保證安全供水。

建筑工程；給水管材；分析

目前，給水管根據材質可分為:普通鑄鐵管、球墨鑄鐵管、PVC塑料管、預應力混凝土管、鋼管等。建筑施工中，給水管的滲漏或爆管不同程度地影響了人們的日常生活或企業的正常運轉。據統計,僅秦皇島市政給水管每年的管道泄露或爆管事故頻率0.8～1.0次/Km，造成的經濟損失或社會影響是可想而知的。下面就這些管材的使用特性做一下比較。

1 球墨鑄鐵管與普通鑄鐵管的性能比較

球墨鑄鐵管的制作過程是在普通鑄鐵管的原材料中添加了鎂、鈣等堿土金屬或稀有金屬鑄造而成的。球墨鑄鐵管的鑄造工藝有連續鑄造法、熱模鑄造法和水冷法，其中水冷法為當今世界最先進工藝。球墨鑄鐵管與普通鑄鐵管相比，不僅保持了普通鑄鐵管的抗腐蝕性，而且具有強度高、韌性好、壁薄、重量輕、耐沖擊、彎曲性能大、安裝方便等優點。因此球墨鑄鐵管不但在國外普遍采用，而且在國內也得到了很好的推廣使用。在我國很多地區，球墨然鑄鐵管在中、小口徑的給水管中已普遍采用。

2 球墨鑄鐵管與鋼管的性能比較

鋼管可分為有縫鋼管和無縫鋼管，在給水管道中一般采用有縫管。與球墨鑄鐵管相比，鋼管具有韌性好、抗拉強度大、管壁薄、耐高壓、管材長、接口少等優點。鋼管最大的缺點是耐腐蝕性差、價格高。因此在一般情況下，除了小口徑管道及特殊工程（例如頂管工程等）外，在中、大口徑給水管中很少采用。

3 球墨鑄鐵管與預應力鋼筋混凝土管的性能比較

在城市給水中，預應力鋼筋混凝土管適用于大口徑的管道（最大口徑已超過2 000 mm），與球墨鑄鐵管相比具有以下特點:1）節約能源,主要材料為砂、石，可就地取材。2）重量大、質地脆、切鑿困難、施工難度相對較大。3）工作壓力比球墨管低20%～40%，為0.15～2.5 MPa。4）最大偏轉角度為1.5度，而球墨鑄鐵管最大可達3.0度，因此預應力鋼筋混凝土管的地形適應能力差。

4 球墨鑄鐵管與PVC塑料管的性能比較

與球墨鑄鐵管相比，PVC管材的特點是內壁光滑、重量輕、耐腐蝕、防結垢性能好、價格低等，但缺點也較多，主要有以下幾點:1）易老化、熱脹冷縮大，不宜長期受日光照射，保存室溫不宜大于40度。2）強度低、抗壓性能差，施工不當易引起變形。3）剛性差，可撓度差，易引起口漏。

盡管塑料管存有上述缺點，但是從能源角度來看,其發展是樂觀的。在很多城市，小口徑塑料管已在建筑物中取代鋼管,個別城市（例如煙臺、沈陽等）已把塑料管用到300～400 mm口徑較大的管道上。

5 聚乙烯給水管分析比較

聚乙烯材料由于其強度高、耐腐蝕、無毒等特點，被廣泛應用于給水管制造領域。它不會生銹，是替代普通鐵給水管的理想管材。

1）具有優良的耐腐蝕性和較長使用壽命。聚乙烯為無惰性材料，除少量強氧化劑外，可耐多種化學藥品侵蝕，且不易滋生細菌。眾所周知鋼管、鑄鐵管被塑料管所取代的原因不僅是因為塑料管材輸水能耗低、生活能耗低、重量輕、水流阻力小、安裝簡便迅速、造價低、壽命長、具有保溫功能等，還因為聚乙烯管材耐腐蝕、不易滋生微生物等性能。聚乙烯管材的使用壽命為50年以上,這一點不僅已為國際標準和國外的一些先進標準所確認，而且已經被實踐所證明。

2）聚乙烯具有非常突出的耐低溫性能，低溫脆化點為-70℃，優于其他管道。

3）聚乙烯具有良好的快速裂紋增長斷裂韌性。

4）聚乙烯具有獨特的柔韌性和優良的耐刮痕的能力。

聚乙烯管道系統的撓性有著巨大的技術經濟價值。聚乙烯的撓性是一個重要的性質，它極大地提高了該材料對于管線工程的價值。良好的撓性使聚乙烯管可以盤卷，以較長的長度進行供應，避免了大量的接頭和管件。聚乙烯獨特的柔韌性能夠有效地抵抗地下運動和端載荷。從表面上看，強度和剛性方面,塑料埋地管不及水泥管及金屬管道，但從實際應用看，塑料埋地管是屬于“柔性管”，在正確設計和鋪設施工下塑料埋地管是和周圍土壤共同承受負載的。所以塑料埋地管不需要達到“鋼性管”一樣的強度和剛性就可以滿足埋地使用的力學性能的要求。聚乙烯的壓力松弛特性可有效地通過形變而消耗應力，其實際軸向應力水平遠比理論計算值低，而且其斷裂伸長率一般都大于500%，彎曲半徑可以小到管直徑的20～25倍，是一種高韌性材料，對地基不均勻沉降的適應能力非常強。這些特點使其成為抵御地震、地基沉降以及溫差伸縮的最為優秀的管道。

統計數字表明，聚乙烯管的漏損率不到十萬分之二，遠遠低于球墨鑄鐵管的2～3%，大幅度提高了管道的安全性和經濟效益，這也是燃氣管道較多地使用聚乙烯管的非常重要的原因。

6 小結

從以上管材的性能比較分析中可看出，不同管材性能是不同的，各有優缺點。在選用管材過程中，必須從管材性能、地域特點、地形特征、施工技術等各方面綜合考慮，才能保證所選材料的合理性。