城镇供水管网改造工程管材的选择与建议

　　摘要：本文通过对目前市场上主要的供水管材的性能特点以及适用性进行分析，从而对城镇供水管网改造工程的管材选择提出建议。
　　关键词：城镇供水；管网改造；管材；选择与建议
　　中图分类号：TU991.36文献标识码：A
　　城市供水管网是城市供水系统的重要组成部分，但目前我国绝大部分城市已建的城市供水管网已有较长的年代，由于管材质量原因以及施工、环境变化等原因导致的管道爆漏、水质恶化、饮用水安全卫生等问题时有发生。根据国家《国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知》(国发〔2000〕36号)以及《全国城市供水管网改造近期规划》等相关政策文件的要求，目前我国绝大多数城镇进入了供水管网改造的高峰期，而城镇供水管道的安全可靠性有两方面的要求，一是不间断供水，二是管网水质要安全可靠。从水质保证角度而言，管材是影响管网水质的一个主要因素。由于生产工艺的不断发展以及产品的研发，目前可供用于城市供水工程的管道品种多样，各具特色，通过选择合理的管材，不仅能够较好的满足用户对于水质安全的要求，减少管网漏失水量及水损，保证管道在合理使用寿命内的正常使用，同时也能较好的降低管网投资成本，节省管网改造的施工难度及工期。因此，在选择管材时必须充分掌握各种管材的特性及适用环境，合理确定，在保障水质的前提下做到经济适用。
　　1、常用给水管材的性能特点
　　现用于供水管道的管材主要有金属管、复合管和塑料管三大类，各种管材的性能特点如下：
　　（1）、金属管
　　给水管道中使用的金属管有铸铁管、钢管、不锈钢管和铜管。铸铁管、钢管主要用于大口径管道，不锈钢管和铜管因价格昂贵，目前少量用于室内给水管。
　　①、球墨铸铁管
　　铸铁管是使用较广的一种金属管材，离心球墨铸铁管现已成为世界上最主要的铸铁管生产工艺，它通过加热和冷却的整体热处理方法来改善铸铁管的性能。该种管材具有强度高、韧性好、耐腐蚀、易安装的优点，使用寿命可达80～100年。
　　②、钢管
　　钢管的各项力学性能优于其他管道，但是它的耐腐蚀性较差，使用寿命较球墨铸铁管短，一般为20～30年。为抗腐蚀和保证管网水质，需要进行内外防腐处理。由于钢管防腐处理比较麻烦，成本高，一般用于大口径管道。
　　（2）、塑料管
　　塑料管市场近年发展迅速，多种新型管材相继问世，例如UPVC管、PE管、PP－R管、PE－X管、PB管等。其中UPVC管、PE管、PP－R管使用较多，但UPVC管由于在制造过程中可能加入不恰当的添加剂和其他不洁的材料，造成水质的污染，加之其强度较低、耐热性能差、不宜在高温环境中使用，因此UPVC管目前已逐步淘汰。而PE－X管制造工艺还不成熟，PB管原材料价格较高，致使该两种管材还未得到广泛应用。
　　①、PE管
　　PE管具有内壁光滑，不结垢；耐腐蚀性能好；抗冲击性能强；耐低温性能好；重量轻，寿命长；施工安装方便；连接安全可靠等优点。但由于不能长时间受紫外光照射，多为暗装，目前主要用于大口径钢管改造，而在户内管中还未广泛使用。
　　②、PP－R管
　　PP－R管是90年代中期发展起来的一种环保型塑料管材，它由聚丙烯经改性后挤压而成，具有优良的耐热性及较高的强度、耐腐蚀、管材内壁光滑、阻力小、隔热保温、导热系数低、连接可靠、使用寿命长。
　　与传统的管材相比，PP-R管具有如下缺点：抗冲击能力差、线性膨胀系数较大、安装时所需支架较多，紫外线长期照射时易老化，此外，由于采用热熔连接，需要专用工具施工，且安装要求高，加热时间过长或承插口插入过度均会造成水流堵塞。
　　（3）、复合管
　　①、钢塑复合管
　　钢塑复合管是由普通钢管内衬ABS、PE、PP－R等塑料管道复合而成，管件内衬ABS工程塑料注塑复合。钢塑复合管综合了塑料管和金属管的优点，如稳定的化学性质、耐腐蚀、无毒无污染、表面光洁，无结垢、重量轻、抗应力裂纹以及热膨胀系数低，较塑料管强度要高，耐高温，因而具有良好的使用性能。
　　②、铝塑复合管
　　铝塑复合管具有钢塑复合管的一般优点，不同之处在于金属层不同，铝塑复合管以焊接铝带为中间层，因此，弯曲性能较钢素复合管好，易于切割和施工，但强度较钢塑管低。
　　近年来，铝塑复合管在国内市场发展较快，但由于铝塑复合管的标准和规范工作还没有跟上来，建筑材料市场的管理又比较薄弱，目前铝塑复合管的市场比较混乱，因此在使用时应慎重。
　　2、推荐使用管材选择及建议
　　各种给水管材在性能、安装施工工艺等方面有其相应的特点，例如金属管具有良好的强度、刚度和抗冲击能力，但由于金属管材耐化学腐蚀性较弱，因此必须在内外表面进行防腐处理；塑料管耐化学腐蚀性能强、不堵塞、安装方便，但由于其线膨胀系数较大，需要考虑管道的伸缩变形，管道支架安装间距要小，且管道不宜长期受紫外线照射，并与热源要有足够的距离，因此，塑料管多用于户内暗装给水管道；复合管兼有塑料管和金属管的优点，既有较高的耐压强度，又有稳定的化学性质，耐高温、耐腐蚀，可用于户内及户外给水管道。
　　综上所述，在选择管材时应根据管道的敷设方式以及管道安装环境的特点合理确定，从技术和经济两方面加以比较。技术上应从管材的安全卫生性、耐腐蚀性、耐压耐高温能力、使用环境、使用年限、安装维护方法等方面进行考虑；经济上除考虑管材本身的价格外，还包括管件、连接工具、安装工时费用、管材损耗比例以及安装可靠性的维护期限等因素，综合考虑后确定。
　　通过上述对几种管材性能的分析比较，认为塑料管存在受紫外线照射容易老化以及强度相对复合管和金属管较低的不足，在此推荐采用的管材及必须符合的管材标准如下：
　　(1)DN15～DN50mm明装管道(主要为外露直接受太阳光照射的管道，包括入户立管)宜选用钢塑复合管，管材必须符合《给水衬塑复合钢管》(CJ/T136-2001)标准要求，内衬的PE管材质必须符合《给水用聚乙烯(PE)管材》(GB/T13663-2000)标准要求；
　　(2)DN15～DN200mm管埋地部分宜选用PE管，相关标准如(1)所列；
　　(3)DN300mm～DN1200mm管宜选用离心铸造球墨铸铁管；球墨铸铁管材质、规格必须符合《离心铸造球墨铸管》国家标准（GB13295－91）的标准要求；
　　(4)DN1200mm以上管道宜选用碳素钢管；碳素钢管材质为Q235A钢，加工卷焊必须符合《工业管道工程施工及验收规范金属管道》（GBJ235－82）标准要求。

《城镇供水管网改造工程管材的选择与建议》

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