市政給水管道工程中管材選用的探析

雷建軍

摘 要：隨著經濟、科技的發展，城市規模的不斷擴大，我國的給水工程管材有了質的飛躍，公民對飲用水的水質要求越來越高。新型給水管材品種繁多，常用的有鋼管、球墨鑄鐵管和塑料管等。文章著重針對給水管材的選用進行分析和探討。

關鍵詞：給水管道 管材選用 質量

中圖分類號：TU991.36 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（a）-0072-01

目前，我國市場上的管材種類繁多，要充分考慮工程的實際情況，綜合比較各種管材的性能，選擇優質的管材。一方面，可以保證市政給水工程的質量，另一方面，能夠有效提高市政給水工程的經濟效益和社會效益。

1 市政給水工程對管材的要求

市政給水工程對管材的要求較高，為保證給水工程的質量，提高市政給水工程的經濟效益和社會效益。首先，市政給水工程中應用的輸水管材強度要高，確保管材能夠承受內部的水壓和外部的載荷。其次，管材要具有良好的抗腐蝕性能，并且能夠抵抗沖刷，尤其是對于那些市政給水工程中地下水有腐蝕性的施工項目，更要選擇抗腐蝕性能優良的管材。再次，管材必須不透水，市政給水工程中應用了大量的管材，管材最基本的要求就是不透水性能，防止地下水滲入管材，也避免管中的水出現滲透問題。選擇的管材內壁要光滑平整，可以起到減少水流阻力的作用。最后，從經濟方面考慮，為了有效降低工程的人力、物力、財力，管材應就地取材，并且充分考慮預制管件的可能，盡可能實現快速的施工，降低運輸費用，進而減少市政給水工程的投資。

2 給水管材的類型

2.1 鋼管

鋼管使用于較大管徑和較高的工作壓力，被廣泛用于輸水工程中。埋地鋼管必須作內外壁防腐涂層，當敷設長度超過500m時，還需作陰極防腐，防腐措施的質量直接影響管道的使用壽命。鋼管制作和防腐處理可在現場制作，并且大管徑的鋼管防腐處理比較容易。鋼管做好防腐處理后，具有較高的抗拉強度，具有較好的韌性、耐腐蝕、抗氧化、耐高壓等優良性能，并且比同口徑球墨鑄鐵管的價格便宜很多，近幾年得到了廣泛的應用，遼寧省大伙房水庫輸水工程輸水管道二期工程采用該種管材，管徑DN1400-DN3200。

2.2 球墨鑄鐵管

球墨鑄鐵管具有較高的抗拉強度和延伸率，且具有較好的韌性、耐腐蝕、抗氧化、耐高壓等優良性能，用于輸水工程一般采用滑入式橡膠圈接口，防腐處理在工廠進行，管外壁根據使用要求進行不同絕緣等級的瀝青防腐，內壁襯水泥砂漿防腐層。目前國內一些大型球墨鑄鐵管廠，都按ISO2531國際標準生產，產品最大口徑達DN2600。

球墨鑄鐵管特點是性能優良，管徑和壓力等級可選擇范圍廣，施工方便，管件由生產廠配套供應，不需進行現場焊接及防腐操作，但管材價格較高。球墨鑄鐵管是輸配水工程中應用得最為廣泛的管材之一。

2.3 預應力混凝土管

預應力混凝土管采用承插式膠圈柔性接口，施工方便，價格低廉，自20個世紀60年代以來，為較多城鎮輸水工程所采用。該管材抗滲壓力0.4-1.0MPa，抗裂壓力1.0-2.0MPa；由于壓力等級較低，在使用上受到了限制。由接口材料所決定，預應力混凝土管接口抗滲性能較差。

2.4 預應力鋼筒混凝土管

預應力鋼筒混凝土管的管芯為混凝土和鋼筒的復合結構，屬于管芯纏絲預應力管的一種。市政給水工程中采用的預應力鋼筒混凝土管分為內襯式和埋置式。內襯式是指混凝土管芯在鋼管的內壁，使用離心法澆筑而成的鋼筒混凝土管，最大直徑可以達到DN1400。埋置式預應力鋼筒混凝土管是利用立式振搗法將鋼筒埋在鋼芯混凝土的中部形成的鋼筒混凝土管，最小直徑為DN1200。

與預應力混凝土管相比，該管材工作壓力有了大幅度提高，壓力等級為0.4-2.0MPa；由混凝土承插口改為鋼制承插口，鋼制承插口與管芯鋼筒焊接，抗滲性能良好，同時又保持了膠圈柔性接口、施工方便和價格較低的特點。該管材的管件由生產廠配套供應，管道安裝完畢后，鋼制承插口需作防腐處理。

2.5 玻璃鋼夾砂管

玻璃鋼夾砂管是近年來在國內新興起的一種管材，該管材的優點是管內壁光滑，摩阻系數小，可大大減少水頭損失，降低能耗，防腐性能好，重量輕，運輸方便。玻璃鋼夾砂管的造價高于預應力混凝土管和預應力鋼筒混凝土管管，同時玻璃鋼夾砂管屬于柔性管，剛度較差，對地基處理和施工要求較高，增加了施工難度，如果處理不當，會造成無法挽回的損失。

2.6 硬聚氯乙烯管，聚乙烯管

市政給水工程中用到的塑料管主要以硬聚氯乙烯管和聚乙烯管為主。硬聚氯乙烯管是通過一定工藝，以硬聚氯烯塑料為原料制成的塑料管，采用粘結劑黏結或承接式連接，具有阻燃、不導電、不導熱的特點，廣泛應用于腐蝕性較高的水質的給水工程中，能夠取得較好的質量效果和經濟效益。聚乙烯管除了具有硬聚氯乙烯管的優點外，這個管材屬于柔性管，敷設和運輸都比較方便，連接時可以長度可達數百米。

3 市政給水管道管材的選擇與比較

市政給水管道管材選擇和比較主要從力學性能、質量控制和防腐三個方面進行。

3.1 力學性能

通過力學性能的比較，可以更好的選擇市政給水工程使用的管材的類型。常用的管材中，鋼管、球墨鑄鐵管、預應力鋼筒混凝土管的力學性能較好，具有較高的抗拉強度，使用起來比較安全，更加適用于壓力較高的給水施工環境。這些管材中，鋼管的力學性能最好，并且是各向同性的材料，廣泛應用于地形復雜，給水管道情況差異較大的復雜施工中。球墨鑄鐵管的抗震性能較好，能吸收因地基沉降而產生的應力，避免管線破裂。預應力鋼筒混凝土管的剛度較大，能夠承受較大的載荷，適用于變形控制要求高的給水施工中。

3.2 質量控制

我國不同管材的質量有很大的差異。總體來說，所有管材中，鋼管和球墨鑄鐵管的生產工藝相對比較簡單、成熟，具有比較齊全的生產規范標準，這兩種管材原材料比較容易控制，并且不同廠家的管材質量相差也不多。聚氯乙烯管材由于是擠壓成型，生產工藝較容易控制，這種管材的質量控制主要是原材料的控制，要選擇高強度的混配料，才能制造出性能優異、質量穩定的聚氯乙烯管。

3.3 防腐

由于金屬管容易腐蝕，鋼管要特別注意防腐設計。球墨鑄鐵管的防腐蝕處理相對比較容易，耐腐蝕性比鋼管好。預應力鋼筒混凝土管的內外壁被混凝土包裹，不需要進行防腐處理，但不適用于對混凝土有腐蝕的施工環境。玻璃鋼夾砂管和聚氯乙烯管具有優良的耐腐蝕性能。

4 結論

綜上所述，市政給水管道工程中管材的選擇與比較，要綜合考慮各種管材的力學性能、質量控制和防腐性能，選擇真正適合市政給水工程的優質管材，確保市政給水工程的質量，促進市政給水工程的發展。

參考文獻

[1] 陳家鵬，楊丙峰.市政給水管道工程中管材的選用[J].管道技術與設備，2011（2）.

[2] 李曉瑩，李德平，林陽.關于塑料管在市政給水管道工程中的應用探討[J].城鎮供水，2011（3）.

[3] 侯志剛，寧國忠，趙樹堂.給水管道工程中管材的選擇[J].水利天地，2012（10）.