市政常用给水管材的性能及其选择

刘 阳

营口市给水工程设计院有限公司

市政常用给水管材的性能及其选择

刘 阳

营口市给水工程设计院有限公司

给水工程是一项直接影响带百姓生活的一项重要基础市政工程。在现在城市的发展的进程下，很多时候市政给水工程在对人们日常生活水平的提高有着重要作用。给水工程也是一项经常为居民所诟病的一项市政工程，主要原因在于，我国城市得市政工程原来的设计以及质量已经不能满足现在的要求，很多地点的管道已经达到使用的寿命，出现理比较严重的老化或者泄露，所以需要对这些上世纪建设的管道进行更换，提高居民的供水质量，但是供水管道的维护和更新并不是一天可以完成的，所以就造成了在改造过程中会经常的停水，导致居民的不满。

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市政给水工程是市政基础设施的重要组成部分，肩负着向城市居民及工矿企业提供足够的水量、合格的水质、充裕的水压的任务，以保证生活、生产及消防的用水。在市政给水工程中，管道工程投资约占工程总投资的50%～70%，而在管道工程总投资中管材费用约占50%。因此，给水管材的选择对给水管网的水质情况、运行管理及工程投资至关重要。

1 常用给水管材的种类及性能

1.1 给水铸铁管

给水铸铁管能承受较大工作压力(0.45～1.00MPa)、耐腐蚀、价格便宜，但是它的缺点是质硬而脆、重量大、施工困难。铸铁管的接头通常有承插式、法兰式和柔性接口三种。给水铸铁管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。由于同给水灰口铸铁管比较起来给水球墨铸铁管具有强度高、韧性大、密闭性能佳、抗腐蚀能力强、安装施工方便等优点，给水球墨铸铁管已经成为给水灰口铸铁管的替代产品。球墨铸铁管是选用优质生铁，采用水冷金属型模离心浇注技术，并经退火处理，获得稳定均匀的金相组织，能保持较高的延伸率。此种管材具有较高的抗拉强度和延伸率，具有较好的韧性、耐腐蚀、抗氧化、耐高压等优良性能，施工方便。

1.2 给水UPVC管

硬聚氯乙烯UPVC管是较早期替代镀锌钢管的给水管材，其生产工艺为PVC树脂在一定温度下添加铅、锡、镭、汞等金属化合物作为稳定剂熔融，再挤压成型。其质量仅为1350kg/m3～1460kg/m3(钢管为7800kg/m3)，具有重量轻，易于运输、安装;抗腐蚀;抗拉、抗弯、抗压缩强度较高等优点，但其抗冲击强度相对较低。UPVC给水管主要适用于室外埋地供水管道和室内给水管道。国内水司统计资料表明，选用口径多在250mm极其以下。由于水的pH值和温度对铅的渗析量有很大的影响，pH值的减小、增大，水温的升高都会加速管道中的铅渗入到水中，直接影响人体的健康，因而在建筑给水(室内给水)方面给水UPVC管主要应用于工业厂房的生产供水管。在选用给水UPVC管时必须注意：不同标准生产的管材，其内、外径及壁厚均不同，设计时应注明管道壁厚。目前国内UPVC供水的生产厂家，绝大部分是按国家标准生产管材，设计选用时可以参考国家标准《给水用硬聚氯乙烯管材》(GB/T10002.1-96)和《建筑给水硬聚氯乙烯给水管道设计与施工规程》(CECS41：92)。

1.3 聚乙烯管(PE)

聚乙烯管(PE)根据生产管道的聚乙烯原材料不同，分为PE63级、PE80级、PE100级及PE112级聚乙烯管材，目前给水中应用的主要是PE80级、PE100级，由于PE63级承压较低较少用于给水材料。PE管分为高密度HDPE型管和中密度MDPE型管，高密度HDPE型管要比中密度MDPE型管刚性增强、拉伸强度提高、剥离强度提高、软化温度提高，但脆性增加、柔韧性下降、抗应力开裂性下降。由于高密度HDPE型管应用较多，通常用高密度HDPE型管代表PE管。聚乙烯管(PE)具有优良的性能：卫生条件好，PE管无毒，不含重金属添加剂，不结垢，不滋生细菌；柔韧性好，抗冲击强度高，耐强震、扭曲；独特的电熔焊接和热熔对接技术使接口强度高于管材本体，保征了接口的安全可靠。

1.4 预应力钢筒混凝土管

是采用薄钢板与承插口接头钢环焊成筒体，然后在筒体内外浇灌混凝土制成管芯，经养护后在管芯的表面缠绕环向预应力钢丝，使管壁混凝土建成环向预应力，最后在缠丝管芯的外表面喷制砂浆保护层而制成一种复合管道。它综合了钢板和混凝土的优点，绿色环保，抗渗性能好，耐久性好，使用寿命长，可适用于一般弱腐蚀性土壤环境，缺点自重大、刚性大，不易运输安装。

2 市政给水管材的选择

一项市政给水工程在选用管材的时候，要根据施工环境，需水量，工作压力，还有经济条件等因素综合评比选用安全可靠，经济合理的管材。(1)施工环境选用管材：施工场地在河道、山上、川道，可根据交通运输情况，管道安装，运行安全可靠性来评比选用。如在较陡山坡上安装就要管材自重轻，以运输到位，接口牢固不易滑脱的管材。(2)需水量的大小选用管材：根据需水量的大小，选择管材的口径，各种管材在适合多大口径使用的范围内选用。如PE管在DN600口径以内选用。球墨铸铁管在DN100以上口径都比较适用。(3)工作压力大小选用管材：根据所在供水范围地面高程，最大工作压力选用管材压力等级。(4)管材价格及施工经济性选用：管材的价格决定着工程造价的高低，合理选用管材，要根据管材的单价和施工运输，安装方法综合比对。

总之，经过分析我们了解到了几种常见市政给水工程管道的性能，钢筋制作简单，然而笨重且造价高。塑料管道价格便宜，密封性好并且质量轻，缺点在于强度不高，容易损坏。钢管的强度很高，但是造价很高，抗腐蚀能力差。玻璃管合高密度聚乙烯管的各项数据都比较好，质量轻、轻度大、抗腐蚀、价格低廉。因此玻璃管合高密度聚乙烯管是未来发展的重点。在管道的实际选材中有时需要结合具体的情况，选择合理的管道材料，实现市政给水工程的稳定性和可靠性，进而保证人们的生活质量。

[1] 田建军. 市政给水管道工程的设计与施工探讨[J]. 尔滨科技信息，2014，20(18)：192～194.

[2] 胡兰斌. 析市政给水管道工程的设计[J]. 科技信息资讯，2015，25(14)：273～275.