论文部分内容阅读
前言：随着社会的进步和人们生活水平、环保意识的不断提高以及对健康的关注，在供水领域掀起了一场建材行业的绿色革命-限制、淘汰传统的镀锌钢管用于生活供水系统，取而代之的是环保的、健康的、新型供水管材的推广和使用。目前市场上给水管材种类非常繁多，文章的重点就是对现阶段国内常用的管材及其应用给予介绍。
关健词：供水管网管材应用
1．常用管材的概述
1．1离心球墨铸铁管
离心球墨铸铁管是一程高强度、高延伸、抗腐蚀性能好的管材。球墨铸铁管在国外应用已有几十年的历史，在国内开始应用是八十年代以后开始的。该管材的优点是具有优良的机械性能和卓越的承压能力，密封性能好，供水安全性高，在运行中事故率低，不易爆管。由于其使用范圍广，使用时间长，其管件齐全，各地有较丰富的施工及管理经验，球墨铸铁管在给水工程中的应用在逐渐增多。龙尤近十几年来，球墨铸铁管已成为各个城市配水管网的道选管材。特别是大口径DN800以下的球墨铸铁管价格较钢管低。其缺点是管材重量较大。
1．2玻璃钢管
玻璃钢管是近年在国内新兴起的一种管材，其优点是管材强度高，密封性好，重量轻，水头损失小，防腐性能好，无电腐蚀之虑，可直接埋设于酸性或碱性土壤中，无需保护。并且运输、吊装、连接方便。但管价较其他管材高，以及由于刚性较低，易损坏，特别是敷设在机动车道时对基础处理和施工技术要求较高。连接可靠性差，接头容易漏水。其内衬层破裂后，玻璃纤维进入水中，污染水质，影响健康；管材在锯断时，断面没有内衬层保护也会污柒水质。其废料难于处理，容易污染环境，难符合环保要求。这类管材因此较少被广泛使用。据已有的资料可知，综合比较给水玻璃钢管性能及各种费用，实际建设选用管径在DN500以上其优势更突出。
1．3钢管
钢管是在供水工程中得到广泛应用的一程管材，其优点是能承受很高的内水压力，运行安全可靠，施工敷设方便，适应性强，接口形式灵活，管道渗漏量较少，单位管长重量轻较，可用来埋设穿越各种障碍。钢管的缺点是造价较高，耐腐性较差，使用寿命相对较短，一般只有10~20年。
1．4钢筋混凝土管
钢筋混凝土管的特点是：价格低廉，防腐性能好，不会减少水管的输水能力，能够承受较高的压力，具有较好的抗渗性、耐久性，能就地取材，节省钢材。资金不足的性况下，应用价值大些。预应力钢筋混凝土管在我国80年代后期开始试制应用，最大管径可达9m，承压达4.0Mpa。但钢筋混凝土管重量大而质地较脆，装卸和搬运困难。管配件缺乏，日后维修难度大。在土层较差的地方，容易出现爆漏情况。这些都制约了该类管道的应用。
此类管材连接方式主要为承插连接，多用于大管径市政给水管网建设。
1．5塑料管
近些年，陆续出现了品种繁多的给水塑料管材。使用较多的主要有：聚乙烯（PE）管，硬聚氯乙烯（PVC-U）管，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）管、无规共聚聚丙烯（PP-R）管等。
1．5．1PE管
PE管道的原材料是聚乙烯，它是一种高分子量的有机合成材料，PE管道一般采用高密度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。
其优异的性能特点：①卫生条件好。PE管无毒，不含重金属添加剂，下结垢，不滋生细菌。②柔韧性好，抗冲击强度高，耐强震、扭曲。③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，保证了接口的安全可靠。④耐腐蚀性好，埋设于地下无需作防腐处理，施工方便。
PE管的连接方式主要为热熔连接和电熔连接，由于PE管性能优越，能应付各种复杂弯曲的地形，材质轻，运输便利，施工简单，在室内外给水工程中都得到广泛应用。但应注意，其抗紫外线性能较差，长期在阳光下暴晒容易因老化而影响其使用寿命。同时，苯，汽油，四氯化碳等有机溶剂如果渗入聚乙烯内，会出现溶胀现象，其物理性能就下降，其耐压性、耐温度变化性能较差。
1．5．2PVC-U管
这类管道的优点是加工安装方便，不结垢，无毒，质轻及表面光滑，管道阴力小，水力条件好，管件产品规格齐全配套，接口形式简单，管理方便。且对于管径≤de216的管道其价格便宜适中。目前在我国积累了较多的使用经验，技术也比较成熟，是塑料管材中使用量最大的一种。
UPVC管因其成本低廉，施工安装简单，施工条伯、施工环境要求不苛刻，操作要领、施工机具较简单，施工人员容易掌握，一直被广泛应用。但其抗冲击性、拉伸强度及韧性等机械性能差的缺点近年来备受关注，随着人们生活水平的提高，该类管道将被性能更为优质的PE管逐渐取代。
1．5．3ABS管
ABS工程塑料是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种化学材料的聚合物。
其主要优点：①耐腐蚀性极强。②耐撞击性极好。ABS管道能在强大外力撞击下，材质不破裂。③韧性强。④重量轻，运输方便。其连接方式主要为粘接、法兰螺纹连接。主要规格有公称通径DN15-DN400十多种。然而，该管材成本较高，可燃，管道配件不足等缺点使其在使用上存在一定局限。
1．5．4PP-R管
PP-R管是第三代改性聚丙烯管，是用无规共聚法使PE在PP分子链中随机地均匀聚合，具有较好抗冲击性能、耐温度变化性能和抗蠕变性能。主要用于室内冷热水管道及地面辐射采暖系统。在进行设计时宜跟据各产品的企业标准或技术规程选定合适的规格。
2.管材的选择
2．1 管材的性能要求
管材的选择对供水质量、工程造价及供水安全的影响很大。市政给水管道的管材应满足几个要求：（1）有足够的强度，可以承受各种内外荷载；（2）水密性，它是保证管网有效而经济地工作的重要条件；（3）管道内壁应光滑以减少水头损失；（4）价格较低，使用年限较长，且有较高的防止水和土壤侵蚀的能力；（5）管道接口应施工简单。
2.2管材的性能指标
不同种类的给水管具有不同的性能指标，故在考察和选用给水管材的时候，应注意从以下几个方面：(1)耐温耐压能力；(2)线性膨胀系数、膨胀力；(3)导热性能；(4)抗水锤能力；
(5)壁厚、重量、管径；(6)安装连接方式；(7)管材尺寸范围；(8)原材料来源；(9)卫生指标；
(Io)耐腐蚀性；(11)管材寿命。
给水管材的使用部位与敷设方式由于各种给水管材在性能、尺寸范围及安装工艺等方面各有特点，各有其适用范围，所以还要结合给水管材的使用部位与敷设方式来进行给水管材的选用。
综上所述，管材的选择取决于管道承受的水压、外部荷载、埋设条件、供应情况等，要结合地区地理、气候特点及各地水司的运行规程和自身的经济条件等实际情况，从技术可行性、经济合理性出发综合考虑。
3．结束语
目前给水管材种类繁多，日新月异，各有利弊。作为现代化的供水企业，根据多变的现场环境选择合适的供水管材尤为重要。合理取材，能有效控制工程项目的成本，节省资源消耗，确保安全优质供水，提高供水企业的品牌竞争力，更好地为人民群众服务。
关健词：供水管网管材应用
1．常用管材的概述
1．1离心球墨铸铁管
离心球墨铸铁管是一程高强度、高延伸、抗腐蚀性能好的管材。球墨铸铁管在国外应用已有几十年的历史，在国内开始应用是八十年代以后开始的。该管材的优点是具有优良的机械性能和卓越的承压能力，密封性能好，供水安全性高，在运行中事故率低，不易爆管。由于其使用范圍广，使用时间长，其管件齐全，各地有较丰富的施工及管理经验，球墨铸铁管在给水工程中的应用在逐渐增多。龙尤近十几年来，球墨铸铁管已成为各个城市配水管网的道选管材。特别是大口径DN800以下的球墨铸铁管价格较钢管低。其缺点是管材重量较大。
1．2玻璃钢管
玻璃钢管是近年在国内新兴起的一种管材，其优点是管材强度高，密封性好，重量轻，水头损失小，防腐性能好，无电腐蚀之虑，可直接埋设于酸性或碱性土壤中，无需保护。并且运输、吊装、连接方便。但管价较其他管材高，以及由于刚性较低，易损坏，特别是敷设在机动车道时对基础处理和施工技术要求较高。连接可靠性差，接头容易漏水。其内衬层破裂后，玻璃纤维进入水中，污染水质，影响健康；管材在锯断时，断面没有内衬层保护也会污柒水质。其废料难于处理，容易污染环境，难符合环保要求。这类管材因此较少被广泛使用。据已有的资料可知，综合比较给水玻璃钢管性能及各种费用，实际建设选用管径在DN500以上其优势更突出。
1．3钢管
钢管是在供水工程中得到广泛应用的一程管材，其优点是能承受很高的内水压力，运行安全可靠，施工敷设方便，适应性强，接口形式灵活，管道渗漏量较少，单位管长重量轻较，可用来埋设穿越各种障碍。钢管的缺点是造价较高，耐腐性较差，使用寿命相对较短，一般只有10~20年。
1．4钢筋混凝土管
钢筋混凝土管的特点是：价格低廉，防腐性能好，不会减少水管的输水能力，能够承受较高的压力，具有较好的抗渗性、耐久性，能就地取材，节省钢材。资金不足的性况下，应用价值大些。预应力钢筋混凝土管在我国80年代后期开始试制应用，最大管径可达9m，承压达4.0Mpa。但钢筋混凝土管重量大而质地较脆，装卸和搬运困难。管配件缺乏，日后维修难度大。在土层较差的地方，容易出现爆漏情况。这些都制约了该类管道的应用。
此类管材连接方式主要为承插连接，多用于大管径市政给水管网建设。
1．5塑料管
近些年，陆续出现了品种繁多的给水塑料管材。使用较多的主要有：聚乙烯（PE）管，硬聚氯乙烯（PVC-U）管，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）管、无规共聚聚丙烯（PP-R）管等。
1．5．1PE管
PE管道的原材料是聚乙烯，它是一种高分子量的有机合成材料，PE管道一般采用高密度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。
其优异的性能特点：①卫生条件好。PE管无毒，不含重金属添加剂，下结垢，不滋生细菌。②柔韧性好，抗冲击强度高，耐强震、扭曲。③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，保证了接口的安全可靠。④耐腐蚀性好，埋设于地下无需作防腐处理，施工方便。
PE管的连接方式主要为热熔连接和电熔连接，由于PE管性能优越，能应付各种复杂弯曲的地形，材质轻，运输便利，施工简单，在室内外给水工程中都得到广泛应用。但应注意，其抗紫外线性能较差，长期在阳光下暴晒容易因老化而影响其使用寿命。同时，苯，汽油，四氯化碳等有机溶剂如果渗入聚乙烯内，会出现溶胀现象，其物理性能就下降，其耐压性、耐温度变化性能较差。
1．5．2PVC-U管
这类管道的优点是加工安装方便，不结垢，无毒，质轻及表面光滑，管道阴力小，水力条件好，管件产品规格齐全配套，接口形式简单，管理方便。且对于管径≤de216的管道其价格便宜适中。目前在我国积累了较多的使用经验，技术也比较成熟，是塑料管材中使用量最大的一种。
UPVC管因其成本低廉，施工安装简单，施工条伯、施工环境要求不苛刻，操作要领、施工机具较简单，施工人员容易掌握，一直被广泛应用。但其抗冲击性、拉伸强度及韧性等机械性能差的缺点近年来备受关注，随着人们生活水平的提高，该类管道将被性能更为优质的PE管逐渐取代。
1．5．3ABS管
ABS工程塑料是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种化学材料的聚合物。
其主要优点：①耐腐蚀性极强。②耐撞击性极好。ABS管道能在强大外力撞击下，材质不破裂。③韧性强。④重量轻，运输方便。其连接方式主要为粘接、法兰螺纹连接。主要规格有公称通径DN15-DN400十多种。然而，该管材成本较高，可燃，管道配件不足等缺点使其在使用上存在一定局限。
1．5．4PP-R管
PP-R管是第三代改性聚丙烯管，是用无规共聚法使PE在PP分子链中随机地均匀聚合，具有较好抗冲击性能、耐温度变化性能和抗蠕变性能。主要用于室内冷热水管道及地面辐射采暖系统。在进行设计时宜跟据各产品的企业标准或技术规程选定合适的规格。
2.管材的选择
2．1 管材的性能要求
管材的选择对供水质量、工程造价及供水安全的影响很大。市政给水管道的管材应满足几个要求：（1）有足够的强度，可以承受各种内外荷载；（2）水密性，它是保证管网有效而经济地工作的重要条件；（3）管道内壁应光滑以减少水头损失；（4）价格较低，使用年限较长，且有较高的防止水和土壤侵蚀的能力；（5）管道接口应施工简单。
2.2管材的性能指标
不同种类的给水管具有不同的性能指标，故在考察和选用给水管材的时候，应注意从以下几个方面：(1)耐温耐压能力；(2)线性膨胀系数、膨胀力；(3)导热性能；(4)抗水锤能力；
(5)壁厚、重量、管径；(6)安装连接方式；(7)管材尺寸范围；(8)原材料来源；(9)卫生指标；
(Io)耐腐蚀性；(11)管材寿命。
给水管材的使用部位与敷设方式由于各种给水管材在性能、尺寸范围及安装工艺等方面各有特点，各有其适用范围，所以还要结合给水管材的使用部位与敷设方式来进行给水管材的选用。
综上所述，管材的选择取决于管道承受的水压、外部荷载、埋设条件、供应情况等，要结合地区地理、气候特点及各地水司的运行规程和自身的经济条件等实际情况，从技术可行性、经济合理性出发综合考虑。
3．结束语
目前给水管材种类繁多，日新月异，各有利弊。作为现代化的供水企业，根据多变的现场环境选择合适的供水管材尤为重要。合理取材，能有效控制工程项目的成本，节省资源消耗，确保安全优质供水，提高供水企业的品牌竞争力，更好地为人民群众服务。