城市供水管道管材的选择

城市供水管道管材的选择［摘要］随着经济社会的日益发展，人民生活水平不断提高，对输水管道的应用也日益增多。文章通过对各种管材的经济技术比较，提出了对城市供水管网管材选择的看法。［关键词］城市供水管道；管材；管材选择；经济技术比较［中图分类号］TU991.04［文献标识码］A［文章编号］1007-7723(2006)08-0076-03在城市供水工程中，管道工程占70%以上的工程投资，而在管道工程中，管材费用至少占2/3以上。管道材料既是影响管道经济合理性的主要因素，又基本决定了管道质量的可靠性，因此必须考虑管道材质的不同对管道工程的综合影响，在施工过程中需要对各种不同的管道材质进行比较，以选用合理的管道材质。选择管材的基本原则是：能承受要求的内压和外荷载；使用性能可靠，维修工作量少，施工方便；使用年限长；内壁光滑，输水能力可基本保持不变；能适合本地地质和各种实际情况的需要；造价较低。根据以上的管材选择基本原则，目前常用的管材有：球墨铸铁管、钢管、钢筋砼管、塑料管、夹砂玻璃钢管。以下对这5种管材从结构性能、使用中发生事故率、造价等方面进行综合比较。一、各种管材的性能（一）球墨铸铁管球墨铸铁管采用优质低硫、低磷生铁、经过球化处理，离心浇铸凝后制成，具有良好的韧性、耐冲击及震动性能和优越的耐腐蚀性，是一种高质量的理想管道材料。球墨铸铁管沿轴线允许的偏转角为30-50，具有良好的密封性和可挠性，减少漏水机率。施工安装方便，大大减轻铺管劳动强度。该管管壁比普通铁管薄，其重量约为后者的60%。球墨铸铁管可用电焊或等离子切割等工艺裁切。主要机械性能详见表1。（二）钢管钢管在我国也得到大量的应用，尤其在穿越障碍、工作压力较高、敷设在道路上等条件下更为普及。目前我国钢管生产技术成熟，质量安全可靠，故障率很低。但耐腐蚀性差、造价高，需做管内外壁的防腐。主要各项指标详见表1。（三）钢筋砼管（预应力水泥管）钢筋砼管（预应力水泥管）其优点是不需内外防腐措施，节约金属，价格便宜，而且是柔性接口；缺点是管件配套少，若管道上的管件及支管较多时，则施工不便。因此在地下情况复杂、地基承载力低的回填土区使用时应持慎重态度。该材料较笨重，搬运不便，运输费用较高。其主要各项指标见表2。（四）塑料管目前工程上常用的塑料管有HDPE、PPR、PVC、ABS管等，给水工程中应用比较广泛的是聚乙烯给水管，即给水PE管。特别是PE100管因其综合性能好而备受欢迎。与其他管材相比，PE管有以下优点：1.使用寿命长达50年；2.耐低温、抗冲击性能好；3.具有良好的耐受性；4.防腐蚀、耐强震、可挠性好；5.内壁光滑，水流阻力小；6.卫生性能好。无毒无锈、输送饮用水安全可靠，不会产生异味，絮状物更不会助长滋生微生物，无二次污染的问题；7.搬运方便，施工费用低；8.连接可靠，无滴漏现象，无污染，符合环保要求。聚乙烯给水管的主要各项指标见表3：(五）夹砂玻璃钢管夹砂玻璃钢管是近几年应用于城市给排水的新型管材，与其他管道相比有如下优点：1.重量轻，其比重仅1.6～2.0t/m3，仅为同径同压力等级钢筋混凝土给水管重量的1/8。2.管材强度高。环向刚度可根据用户要求定，远远高于塑料管，与铸铁管相近；其单管长度达12m，与钢筋混凝土管相比可减少一半以上接头。3.耐腐蚀性能好。管内外壁均不需另作防腐处理。4.采用双“O”橡胶圈密封，连接后确保整条管施工完成后一次试压成功。5.内壁光滑，水流阻力小。其主要各项指标见表4。二、经济比较经过区内有关设计院按照《给水排水工程预算与经济评价手册》的数据对区内管材市场价格进行调查，这几种管材的价格比较见表5。三、运行的可靠性比较参照《城市供水行业2000年技术进步发展规划》，根据全国30座大中城市，1988年至1990年各类管材在使用中所发生的事故统计而得到表6。从表中可看出，球墨铸铁管事故率最少，钢管与钢筋砼管相仿，大口径塑料管事故率较高，使用时应慎重；中小口径塑料管使用技术比较成熟。四、优缺点综合比较根据以上的性能、造价、运行可靠性等项目将各种管材作优缺点综合比较，详见表7。五、结语综合以上各方面的比较，城市供水管网设计要充分考虑到供水管网敷设路段上的地质情况、压力情况、使用要求，因地制宜地采用不同的材质，充分利用各种管材的优点。过河管道因维修困难,采用螺旋钢管并加强防腐；DN400管（含DN400）以上配水管道，着重考虑耐高压、安全性等，建议采用球墨铸铁管；DN300管（含DN300）以下的配水管道，由于管道流速慢、管内水的停流时间长等特点，应着重考虑抗腐蚀和防水质二次污染问题，建议采用耐酸、耐碱抗腐蚀的环保管材给水管聚乙烯管（PE100管）。源头输水管可考虑采用造价较低，抗腐能力强，重量轻，安装方便的夹砂玻璃钢管。金属管材须进行防腐处理。螺旋钢管的防腐方法为管道内外壁采用高分子防腐涂料进行喷涂，球墨铸铁管的防腐方法为管道内壁喷涂高分子防腐涂料。本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。