市政给水管道工程中管材选用的探析

雷建军

摘 要：随着经济、科技的发展，城市规模的不断扩大，我国的给水工程管材有了质的飞跃，公民对饮用水的水质要求越来越高。新型给水管材品种繁多，常用的有钢管、球墨铸铁管和塑料管等。文章着重针对给水管材的选用进行分析和探讨。

关键词：给水管道 管材选用 质量

中图分类号：TU991.36 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）02（a）-0072-01

目前，我国市场上的管材种类繁多，要充分考虑工程的实际情况，综合比较各种管材的性能，选择优质的管材。一方面，可以保证市政给水工程的质量，另一方面，能够有效提高市政给水工程的经济效益和社会效益。

1 市政给水工程对管材的要求

市政给水工程对管材的要求较高，为保证给水工程的质量，提高市政给水工程的经济效益和社会效益。首先，市政给水工程中应用的输水管材强度要高，确保管材能够承受内部的水压和外部的载荷。其次，管材要具有良好的抗腐蚀性能，并且能够抵抗冲刷，尤其是对于那些市政给水工程中地下水有腐蚀性的施工项目，更要选择抗腐蚀性能优良的管材。再次，管材必须不透水，市政给水工程中应用了大量的管材，管材最基本的要求就是不透水性能，防止地下水滲入管材，也避免管中的水出现渗透问题。选择的管材内壁要光滑平整，可以起到减少水流阻力的作用。最后，从经济方面考虑，为了有效降低工程的人力、物力、财力，管材应就地取材，并且充分考虑预制管件的可能，尽可能实现快速的施工，降低运输费用，进而减少市政给水工程的投资。

2 给水管材的类型

2.1 钢管

钢管使用于较大管径和较高的工作压力，被广泛用于输水工程中。埋地钢管必须作内外壁防腐涂层，当敷设长度超过500m时，还需作阴极防腐，防腐措施的质量直接影响管道的使用寿命。钢管制作和防腐处理可在现场制作，并且大管径的钢管防腐处理比较容易。钢管做好防腐处理后，具有较高的抗拉强度，具有较好的韧性、耐腐蚀、抗氧化、耐高压等优良性能，并且比同口径球墨铸铁管的价格便宜很多，近几年得到了广泛的应用，辽宁省大伙房水库输水工程输水管道二期工程采用该种管材，管径DN1400-DN3200。

2.2 球墨铸铁管

球墨铸铁管具有较高的抗拉强度和延伸率，且具有较好的韧性、耐腐蚀、抗氧化、耐高压等优良性能，用于输水工程一般采用滑入式橡胶圈接口，防腐处理在工厂进行，管外壁根据使用要求进行不同绝缘等级的沥青防腐，内壁衬水泥砂浆防腐层。目前国内一些大型球墨铸铁管厂，都按ISO2531国际标准生产，产品最大口径达DN2600。

球墨铸铁管特点是性能优良，管径和压力等级可选择范围广，施工方便，管件由生产厂配套供应，不需进行现场焊接及防腐操作，但管材价格较高。球墨铸铁管是输配水工程中应用得最为广泛的管材之一。

2.3 预应力混凝土管

预应力混凝土管采用承插式胶圈柔性接口，施工方便，价格低廉，自20个世纪60年代以来，为较多城镇输水工程所采用。该管材抗渗压力0.4-1.0MPa，抗裂压力1.0-2.0MPa；由于压力等级较低，在使用上受到了限制。由接口材料所决定，预应力混凝土管接口抗渗性能较差。

2.4 预应力钢筒混凝土管

预应力钢筒混凝土管的管芯为混凝土和钢筒的复合结构，属于管芯缠丝预应力管的一种。市政给水工程中采用的预应力钢筒混凝土管分为内衬式和埋置式。内衬式是指混凝土管芯在钢管的内壁，使用离心法浇筑而成的钢筒混凝土管，最大直径可以达到DN1400。埋置式预应力钢筒混凝土管是利用立式振捣法将钢筒埋在钢芯混凝土的中部形成的钢筒混凝土管，最小直径为DN1200。

与预应力混凝土管相比，该管材工作压力有了大幅度提高，压力等级为0.4-2.0MPa；由混凝土承插口改为钢制承插口，钢制承插口与管芯钢筒焊接，抗渗性能良好，同时又保持了胶圈柔性接口、施工方便和价格较低的特点。该管材的管件由生产厂配套供应，管道安装完毕后，钢制承插口需作防腐处理。

2.5 玻璃钢夹砂管

玻璃钢夹砂管是近年来在国内新兴起的一种管材，该管材的优点是管内壁光滑，摩阻系数小，可大大减少水头损失，降低能耗，防腐性能好，重量轻，运输方便。玻璃钢夹砂管的造价高于预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管，同时玻璃钢夹砂管属于柔性管，刚度较差，对地基处理和施工要求较高，增加了施工难度，如果处理不当，会造成无法挽回的损失。

2.6 硬聚氯乙烯管，聚乙烯管

市政给水工程中用到的塑料管主要以硬聚氯乙烯管和聚乙烯管为主。硬聚氯乙烯管是通过一定工艺，以硬聚氯烯塑料为原料制成的塑料管，采用粘结剂黏结或承接式连接，具有阻燃、不导电、不导热的特点，广泛应用于腐蚀性较高的水质的给水工程中，能够取得较好的质量效果和经济效益。聚乙烯管除了具有硬聚氯乙烯管的优点外，这个管材属于柔性管，敷设和运输都比较方便，连接时可以长度可达数百米。

3 市政给水管道管材的选择与比较

市政给水管道管材选择和比较主要从力学性能、质量控制和防腐三个方面进行。

3.1 力学性能

通过力学性能的比较，可以更好的选择市政给水工程使用的管材的类型。常用的管材中，钢管、球墨铸铁管、预应力钢筒混凝土管的力学性能较好，具有较高的抗拉强度，使用起来比较安全，更加适用于压力较高的给水施工环境。这些管材中，钢管的力学性能最好，并且是各向同性的材料，广泛应用于地形复杂，给水管道情况差异较大的复杂施工中。球墨铸铁管的抗震性能较好，能吸收因地基沉降而产生的应力，避免管线破裂。预应力钢筒混凝土管的刚度较大，能够承受较大的载荷，适用于变形控制要求高的给水施工中。

3.2 质量控制

我国不同管材的质量有很大的差异。总体来说，所有管材中，钢管和球墨铸铁管的生产工艺相对比较简单、成熟，具有比较齐全的生产规范标准，这两种管材原材料比较容易控制，并且不同厂家的管材质量相差也不多。聚氯乙烯管材由于是挤压成型，生产工艺较容易控制，这种管材的质量控制主要是原材料的控制，要选择高强度的混配料，才能制造出性能优异、质量稳定的聚氯乙烯管。

3.3 防腐

由于金属管容易腐蚀，钢管要特别注意防腐设计。球墨铸铁管的防腐蚀处理相对比较容易，耐腐蚀性比钢管好。预应力钢筒混凝土管的内外壁被混凝土包裹，不需要进行防腐处理，但不适用于对混凝土有腐蚀的施工环境。玻璃钢夹砂管和聚氯乙烯管具有优良的耐腐蚀性能。

4 结论

综上所述，市政给水管道工程中管材的选择与比较，要综合考虑各种管材的力学性能、质量控制和防腐性能，选择真正适合市政给水工程的优质管材，确保市政给水工程的质量，促进市政给水工程的发展。

参考文献

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