城市市政工程给水管材的选择

刘园坤

摘要：人们的健康观念和法制观念日渐加强，对饮用水水质的要求不断提高，且水资源作为不可代替资源，怎样防治跑冒滴漏及管网运行中的爆管现象增强管网运行的安全性稳定性。采用比较成熟的管材和施工工艺，与保证水质紧密相关。对国计民生有着十分重要的作用。由于城市不断发展，城市用水量亦会大幅度增加，管径加粗。同时供水管材所占施工成本中很大部分，因此怎样在保证供水水质安全稳定性满足施工进度要求的前提下合理选择管材降低施工成本就十分必要。

关键词：市政工程；给水；管材

前 言

给水管材按照材质可以分为金属管与非金属管。其中金属管有：球墨铸铁管、铸铁管和钢管。非金属管有石棉水泥管、钢筋混凝土管、玻璃钢管、塑料管。

一、铸铁管连接方式

铸铁管按照连接方式可分为承插式、柔性接口和法兰式。按制造材质不同分为给水灰口铸铁管和给水球墨铸铁管两种。公称直径从DN75～DNl500，工作压力有0.45、0.75、1.00MPa等几种。特点是经久耐用，有较强的耐腐蚀性能，给水铸铁管能承受较大工作压力（0.45～1.00MPa）、价格便宜，管内壁涂沥青后较光滑。因而被大量用于外部给水管上。但是它的缺点是质硬而脆、重量大、不能经受振动和弯折施工困难。

钢管分为无缝钢管和焊接钢管，其中焊接钢管又分为螺旋焊缝钢管和纵向焊缝钢管。特点为强度高，耐高压，耐振动重量较轻。缺点是容易生锈，不耐腐蚀。在给水管网中除了因管径过大和水压过高以及穿越铁路、河谷和地震区使用外，其他很少采用。

球墨铸铁管具有铁的本质、钢的性能，防腐性能优异、延展性能好，安装简易优点：在中低压管网，球墨铸铁管具有运行安全可靠，破损率低，施工维修方便、快捷，防腐性能优异等。

缺点：在高压管网，一般不使用，抗压力低。由于管体相对笨重，安装时必须动用机械，同时受人为因素如操作水平及责任心等影响较大。

钢筋混凝土管有预应力钢筋混凝土管（RCP）、自应力钢筋混凝土管。它们共同的特点是：具有良好的抗渗性和耐久性，就地取材节省钢材，价格较低廉，防腐性能好，不会减少水管的输水能力，能够承受比较高的压力（从0.4～1.2MPa不等）。施工方便，内壁不结垢，输送能力保持不变等特点。缺点为材质较脆运输装卸过程中严禁抛掷和碰撞，管道敷设是沟底必须平整沟底覆土必须夯实。

石棉水泥管具有重量轻内壁光滑，水力性能好，耐腐蚀性强，容易锯断，加工方便，价格低廉等特点。但是材质较脆，抗冲击能力与抗动荷性能差。经不起弯折和碰撞。目前较少应用。

二、璃钢管制造工艺

玻璃钢管（FRP）。玻璃钢管按制造工艺不同分为：离心浇铸型玻璃钢管和纤维缠绕型玻璃钢管。给水上常用的是属于纤维缠绕型的玻璃钢夹砂给水管。玻璃钢夹砂给水管具有管轻、强度好、耐腐蚀、水头损失小等优点，并且运输、吊装、连接方便。但管建价格较其他管材高，以及由于刚性较低，易损坏，沟槽的开挖回填的要求高，专业性安装要求高，增加了安装费用。连接可靠性差，接头易漏水。内衬破裂后，纤维层进入水体造成污染。

三、给水塑料管材分类

塑料管目前品种繁多的室外给水塑料管材主要有：聚乙烯（PE）管、硬聚氯乙烯（PVC-U）管、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）管等。

1.聚乙烯（PE）管连接方式主要有电热熔、热熔对接焊和热熔承插连接。分为PE63级（第一代）、PE80级（第二代）、PE100级（第三代）及PE112级（第四代）聚乙烯管材，目前给水中应用的主要是PE80级、PE100级，管道敷设既可采用通常使用的开槽方式施工，也可采取插入机械非开挖施工。工程造价低于钢管相比节省30-50%，与水泥管基本持平，工程维修费用极低。抗压能力强、密度高、重量轻施工方便。耐腐蚀，具有适当的挠曲度，抗震能力强。具有优良的卫生性能，没有二次污染。内壁光滑水阻小不结垢。耐低温性能好正常工作温度在—40---60度之间，渗漏率可控制在1%之内。使用寿命长，当埋在地下正常的工作环境中其寿命可以大于50年。

2.硬聚氯乙烯（PVC-U）管PVC-U管是由硬聚氯乙烯塑料通过一定工艺制成的管道。目前积累了较多的使用经验，技术也比较成熟。PVC-U管材不导热，不导电，阻燃质地坚硬耐腐蚀性强易于粘接，价格低廉小口径采用粘接剂粘接，大口径采用胶圈连接。突出应用于高腐蚀性水质的管道输送，质量和经济效果达到最佳。

国内产品PVC-U给水管材主要规格有公称通径DN15-DN700十多种。管材最高许可压力为0.6MPa、0.9MPa和1.6MPa三种规格。管材有铅析出量，并根据PH值和水温变换而变化，对人体健康有影响。

3.ABS管强度大，耐冲击。可以直接套丝卫生性能好适合于纯水输送。但在同等压力和温度条件下管壁较厚，易燃。连接方式有电熔热熔连接还有专用配件的丝扣和法兰连接。

4.钢骨架增强）塑料复合管钢骨架增强塑料复合管是以钢骨架为增强体，以热塑性塑料为连续基材，在自动控制生產线上将两者均匀复合在一起的一种新型双面防腐压力管道。基体原料为高密度聚乙烯、聚丙烯、交联聚乙烯，还可加入必要的添加剂、抗氧剂、紫外线稳定剂和着色剂等。增强体原料为优质低碳钢钢板网和低碳素结构钢丝网。

按骨架形式可分为：钢板网骨架增强塑料复合管、钢丝网骨架增强塑料复合管。按基体原料可分为：钢骨架增强高密度聚乙烯管、钢骨架增强聚丙烯管、钢骨架增强交联聚乙烯。该管的特点：a.较强的承压能力，钢板网骨架增强塑料复合管其管径de50-200，其承受压力1.00～2.50MPa；钢丝网骨架增强塑料复合管其管径de80-300，其承受压力1.00～3.50MPa.b.既有柔韧性，又有较高的强度和刚性。管道连接有电熔连接和法兰连接两种。管道连接工艺要求高，并且管材、管件等造价也比较高，这些也制约其大量推广应用。

在价格上，PVC-U管比HDPE管有优势。但是，它刚性差、硬度高、不易煨弯加工。塑料管管径在一定范围，与金属管相比具有经济优势，随着管径增大，经济性下降；大口径塑料管管件，由于生产投资大，生产企业很少，容易造成管件与管材不配套，给工程施工带来不便。DN500以下的应用较多。

四、结束语

①有组织、有领导的把建设、设计、使用、施工、管理等各方面的人员组织起来，集思广益，博采众长，灵活应用相关技术人员的知识和经验，共同科学准确的制定和评价方案。②立足实用，着眼发展，扬长避短，积优淘劣，选择低成本、高性能的新材料管道。③在保证使用功能的前提下，提倡环保管材，优先选择塑料管材，因为其绿色环保的特性突出，既无毒性，不伤害人类，又可回收再利用。④选择管材时，既不能只看价格，也不能只注意管材种类和质量。一定要通过价格、性能、流动阻力、维护、环保、施工难易、国家政策等多因素比较确定，选择性价比高的管材。