市政常用給水管材的性能及其選擇

劉 陽

營口市給水工程設(shè)計院有限公司

市政常用給水管材的性能及其選擇

劉 陽

營口市給水工程設(shè)計院有限公司

給水工程是一項直接影響帶百姓生活的一項重要基礎(chǔ)市政工程。在現(xiàn)在城市的發(fā)展的進程下，很多時候市政給水工程在對人們?nèi)粘Ｉ钏降奶岣哂兄匾饔?。給水工程也是一項經(jīng)常為居民所詬病的一項市政工程，主要原因在于，我國城市得市政工程原來的設(shè)計以及質(zhì)量已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的要求，很多地點的管道已經(jīng)達到使用的壽命，出現(xiàn)理比較嚴重的老化或者泄露，所以需要對這些上世紀建設(shè)的管道進行更換，提高居民的供水質(zhì)量，但是供水管道的維護和更新并不是一天可以完成的，所以就造成了在改造過程中會經(jīng)常的停水，導(dǎo)致居民的不滿。

市政；給水管材；性能；選擇

市政給水工程是市政基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，肩負著向城市居民及工礦企業(yè)提供足夠的水量、合格的水質(zhì)、充裕的水壓的任務(wù)，以保證生活、生產(chǎn)及消防的用水。在市政給水工程中，管道工程投資約占工程總投資的50%～70%，而在管道工程總投資中管材費用約占50%。因此，給水管材的選擇對給水管網(wǎng)的水質(zhì)情況、運行管理及工程投資至關(guān)重要。

1 常用給水管材的種類及性能

1.1 給水鑄鐵管

給水鑄鐵管能承受較大工作壓力(0.45～1.00MPa)、耐腐蝕、價格便宜，但是它的缺點是質(zhì)硬而脆、重量大、施工困難。鑄鐵管的接頭通常有承插式、法蘭式和柔性接口三種。給水鑄鐵管按制造材質(zhì)不同分為給水灰口鑄鐵管和給水球墨鑄鐵管兩種。由于同給水灰口鑄鐵管比較起來給水球墨鑄鐵管具有強度高、韌性大、密閉性能佳、抗腐蝕能力強、安裝施工方便等優(yōu)點，給水球墨鑄鐵管已經(jīng)成為給水灰口鑄鐵管的替代產(chǎn)品。球墨鑄鐵管是選用優(yōu)質(zhì)生鐵，采用水冷金屬型模離心澆注技術(shù)，并經(jīng)退火處理，獲得穩(wěn)定均勻的金相組織，能保持較高的延伸率。此種管材具有較高的抗拉強度和延伸率，具有較好的韌性、耐腐蝕、抗氧化、耐高壓等優(yōu)良性能，施工方便。

1.2 給水UPVC管

硬聚氯乙烯UPVC管是較早期替代鍍鋅鋼管的給水管材，其生產(chǎn)工藝為PVC樹脂在一定溫度下添加鉛、錫、鐳、汞等金屬化合物作為穩(wěn)定劑熔融，再擠壓成型。其質(zhì)量僅為1350kg/m3～1460kg/m3(鋼管為7800kg/m3)，具有重量輕，易于運輸、安裝;抗腐蝕;抗拉、抗彎、抗壓縮強度較高等優(yōu)點，但其抗沖擊強度相對較低。UPVC給水管主要適用于室外埋地供水管道和室內(nèi)給水管道。國內(nèi)水司統(tǒng)計資料表明，選用口徑多在250mm極其以下。由于水的pH值和溫度對鉛的滲析量有很大的影響，pH值的減小、增大，水溫的升高都會加速管道中的鉛滲入到水中，直接影響人體的健康，因而在建筑給水(室內(nèi)給水)方面給水UPVC管主要應(yīng)用于工業(yè)廠房的生產(chǎn)供水管。在選用給水UPVC管時必須注意：不同標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的管材，其內(nèi)、外徑及壁厚均不同，設(shè)計時應(yīng)注明管道壁厚。目前國內(nèi)UPVC供水的生產(chǎn)廠家，絕大部分是按國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)管材，設(shè)計選用時可以參考國家標(biāo)準(zhǔn)《給水用硬聚氯乙烯管材》(GB/T10002.1-96)和《建筑給水硬聚氯乙烯給水管道設(shè)計與施工規(guī)程》(CECS41：92)。

1.3 聚乙烯管(PE)

聚乙烯管(PE)根據(jù)生產(chǎn)管道的聚乙烯原材料不同，分為PE63級、PE80級、PE100級及PE112級聚乙烯管材，目前給水中應(yīng)用的主要是PE80級、PE100級，由于PE63級承壓較低較少用于給水材料。PE管分為高密度HDPE型管和中密度MDPE型管，高密度HDPE型管要比中密度MDPE型管剛性增強、拉伸強度提高、剝離強度提高、軟化溫度提高，但脆性增加、柔韌性下降、抗應(yīng)力開裂性下降。由于高密度HDPE型管應(yīng)用較多，通常用高密度HDPE型管代表PE管。聚乙烯管(PE)具有優(yōu)良的性能：衛(wèi)生條件好，PE管無毒，不含重金屬添加劑，不結(jié)垢，不滋生細菌；柔韌性好，抗沖擊強度高，耐強震、扭曲；獨特的電熔焊接和熱熔對接技術(shù)使接口強度高于管材本體，保征了接口的安全可靠。

1.4 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管

是采用薄鋼板與承插口接頭鋼環(huán)焊成筒體，然后在筒體內(nèi)外澆灌混凝土制成管芯，經(jīng)養(yǎng)護后在管芯的表面纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲，使管壁混凝土建成環(huán)向預(yù)應(yīng)力，最后在纏絲管芯的外表面噴制砂漿保護層而制成一種復(fù)合管道。它綜合了鋼板和混凝土的優(yōu)點，綠色環(huán)保，抗?jié)B性能好，耐久性好，使用壽命長，可適用于一般弱腐蝕性土壤環(huán)境，缺點自重大、剛性大，不易運輸安裝。

2 市政給水管材的選擇

一項市政給水工程在選用管材的時候，要根據(jù)施工環(huán)境，需水量，工作壓力，還有經(jīng)濟條件等因素綜合評比選用安全可靠，經(jīng)濟合理的管材。(1)施工環(huán)境選用管材：施工場地在河道、山上、川道，可根據(jù)交通運輸情況，管道安裝，運行安全可靠性來評比選用。如在較陡山坡上安裝就要管材自重輕，以運輸?shù)轿?，接口牢固不易滑脫的管材?2)需水量的大小選用管材：根據(jù)需水量的大小，選擇管材的口徑，各種管材在適合多大口徑使用的范圍內(nèi)選用。如PE管在DN600口徑以內(nèi)選用。球墨鑄鐵管在DN100以上口徑都比較適用。(3)工作壓力大小選用管材：根據(jù)所在供水范圍地面高程，最大工作壓力選用管材壓力等級。(4)管材價格及施工經(jīng)濟性選用：管材的價格決定著工程造價的高低，合理選用管材，要根據(jù)管材的單價和施工運輸，安裝方法綜合比對。

總之，經(jīng)過分析我們了解到了幾種常見市政給水工程管道的性能，鋼筋制作簡單，然而笨重且造價高。塑料管道價格便宜，密封性好并且質(zhì)量輕，缺點在于強度不高，容易損壞。鋼管的強度很高，但是造價很高，抗腐蝕能力差。玻璃管合高密度聚乙烯管的各項數(shù)據(jù)都比較好，質(zhì)量輕、輕度大、抗腐蝕、價格低廉。因此玻璃管合高密度聚乙烯管是未來發(fā)展的重點。在管道的實際選材中有時需要結(jié)合具體的情況，選擇合理的管道材料，實現(xiàn)市政給水工程的穩(wěn)定性和可靠性，進而保證人們的生活質(zhì)量。

[1] 田建軍. 市政給水管道工程的設(shè)計與施工探討[J]. 爾濱科技信息，2014，20(18)：192～194.

[2] 胡蘭斌. 析市政給水管道工程的設(shè)計[J]. 科技信息資訊，2015，25(14)：273～275.