【正文】 供水管網(wǎng)的管材的要求作者：日期：供水管網(wǎng)的管材綜述摘要：本文闡述了供水管網(wǎng)的功能要求；扼要敘述了管材的類別及適用范圍；具體講述了各類管材的特點(diǎn)及質(zhì)量情況；并對(duì)各類管材從水力條件、物理性能、價(jià)格、工程造價(jià)等方面進(jìn)行了比較，提出了推薦性建議。前言近十年來(lái)，因工作需要，筆者對(duì)供水管網(wǎng)所用的管材進(jìn)行了一些調(diào)研，對(duì)各類材質(zhì)的管廠參與了一些考察活動(dòng)，并于1998年7月以來(lái)先后撰寫了“供水管網(wǎng)的管材評(píng)述”、“淺談熱塑性塑料管材的相關(guān)問題”、“球墨鑄鐵管及管件相關(guān)問題的商討”、“關(guān)于預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管（PCCP）的推廣應(yīng)用”、“關(guān)于供水管材衛(wèi)生狀況的評(píng)價(jià)問題”共五篇，均在“中國(guó)水網(wǎng)”上發(fā)表過，在省內(nèi)、國(guó)內(nèi)一些相關(guān)會(huì)議上進(jìn)行了交流。近年根據(jù)主管部門的一些要求，管材市場(chǎng)上的一些新行情，本文進(jìn)行了綜合，并進(jìn)行了局部充實(shí)與調(diào)整，綜述意見很難周全，在此僅拋磚引玉，與業(yè)內(nèi)同行共同商討。供水企業(yè)的根本任務(wù)是向用戶提供清潔的飲用水，連續(xù)供應(yīng)有壓力的水，同時(shí)降低供水費(fèi)用。為此，供水管網(wǎng)作為供水系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于它的硬件有以下五點(diǎn)要求：(1)封閉性能高供水管網(wǎng)是承壓的管網(wǎng)，管道只有良好的封閉性，才是連續(xù)供水的基本保證。(2)輸送水質(zhì)佳自來(lái)水從水廠到用戶，要經(jīng)過較長(zhǎng)的管道，往往需要幾個(gè)小時(shí)乃至幾天。管網(wǎng)實(shí)際上是一個(gè)大的反應(yīng)器，出廠水未完成的化學(xué)反應(yīng)將在管網(wǎng)中繼續(xù)進(jìn)行，并且含氯水與管壁發(fā)生新的接觸，有可能產(chǎn)生新的反應(yīng)，這些反應(yīng)有生物性的、感官性的以及物理化學(xué)性的。因此要求管道內(nèi)壁既要耐腐蝕性，又不會(huì)向水中析出有害物質(zhì)。(3)水力條件好供水管道的內(nèi)壁不結(jié)垢、光滑、管路暢通，才能降低水頭損失，確保服務(wù)水頭。(4)設(shè)備控制靈一個(gè)大城市的供水管網(wǎng)，管道總長(zhǎng)度少的有數(shù)百公里，多的達(dá)數(shù)千公里，在這樣的大型供水管網(wǎng)中有成千上萬(wàn)個(gè)專用設(shè)備，維持著管網(wǎng)的良好運(yùn)行。在管網(wǎng)上的專用設(shè)備包括：閥門、消火栓、通氣閥、放空閥、沖洗排水閥、減壓閥、調(diào)流閥、水錘消除器、檢修人孔、伸縮器、存渣斗、測(cè)流測(cè)壓裝置等。這些設(shè)備的完好是保證管網(wǎng)運(yùn)行暢通、避免污染的前提。(5)建設(shè)投資省供水管網(wǎng)的建設(shè)費(fèi)用通常占供水系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用的50％～70％，因此如何通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析確定供水管網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模，恰當(dāng)選用管材及設(shè)備是管網(wǎng)合理運(yùn)行的保證。 金屬管材(1) 鋼管(SP)鋼管包括：鋼板直縫焊管與鋼板螺旋焊管(適用于大口徑管道)、無(wú)縫鋼管(適用于中小口徑管道)、不銹鋼管(適用于中小口徑管道)，鍍鋅鋼管與鋼塑復(fù)合管(適用于小口徑管道)，近年多數(shù)城市已不用鍍鋅鋼管。(2)鑄鐵管(CIP)() 灰口鑄鐵管(GCIP)包括離心灰口鑄鐵管、半連續(xù)灰口鑄鐵管(適用于中小口徑管道)。近年多數(shù)城市供水企業(yè)已不用灰口鑄鐵管。() 延性鑄鐵管(DCIP)包括退火球墨鑄鐵管、鑄態(tài)球墨鑄鐵管(適用于各種口徑管道，主要是中小口徑管道)，鑄態(tài)球墨鑄鐵管亦逐漸退出市場(chǎng)。 (3)有色金屬管包括銅管、鋁管(適用于小口徑管道)。 非金屬管材(1)水泥壓力管() 石棉水泥管(ACP)現(xiàn)已不推廣使用；() 自應(yīng)力管(SSCP)在小城鎮(zhèn)及農(nóng)村用于中小口徑管道；() 預(yù)應(yīng)力管(PCP)包括管芯纏絲預(yù)應(yīng)力管(又稱三階段管)(CTPCP)、振動(dòng)擠壓預(yù)應(yīng)力管(又稱一階段管)(PVCP)、預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管(PCCP)，適用于大中口徑管道。其中預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管是前者的新一代產(chǎn)品。 (2)塑料管() 熱塑性塑料管包括硬聚氯乙烯管(UPVC)、高密度聚乙烯管(HDPE)(適用于中小口徑管道)；聚乙烯夾鋁復(fù)合管(PAP)、孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管(PSSCP)、交聯(lián)聚乙烯管(PEX)、改性聚丙烯管(PPR)、聚丁烯管(PB)、尼龍管(PA)(適用于小口徑管道)；丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚物為基材的工程塑料管(ABS)(主要適用于水廠投加氯及凈水劑的管道，目前也有中口徑管道產(chǎn)品)。()熱固性塑料管(GRP)GRP管又稱玻璃纖維增強(qiáng)樹脂塑料管或玻璃鋼管。玻璃鋼管或加砂的玻璃鋼管又分兩種成型方法，即離心澆鑄成型法(Hobas法)及玻璃纖維纏繞法(Veroc法)，GRP管在大口徑工業(yè)用水管道上、排污管道及源水管道上有較大的適用前景。 3. 管材適用性概述 鋼管 (1)大口徑鋼管 鋼管通常選用Q235B(A3)鎮(zhèn)靜鋼鋼板制作，它的強(qiáng)度高，管材及管件易加工，管廠建設(shè)周期短，特別是地形復(fù)雜的地段，一般采用鋼管。但鋼管的剛度小，易變形，襯里及外防腐要求嚴(yán)，必要時(shí)需作陰極保護(hù)，施工過程中組合焊接工作量大，在地下水位較高時(shí)，可采用膠圈柔性接口措施克服這一困難，與水泥壓力管相比，造價(jià)較高。() 制管工大口徑鋼管有兩種成形工藝，即直縫焊管與螺旋焊管。直縫焊管的工藝流程： 剪板—刨坡口—鋼板翻面—壓兩頭園弧—卷管(含點(diǎn)焊)—焊內(nèi)外直縫(自動(dòng)焊)—管段對(duì)接(含點(diǎn)焊)—焊環(huán)形口(自動(dòng)焊)。 螺旋焊管的制造標(biāo)準(zhǔn)選用SY/T503792《普通流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管》，制作過程分三個(gè)階段，即條形鋼帶制作，螺旋成形及內(nèi)焊，螺旋管外焊及管段定長(zhǎng)的切割。()鋼管制作質(zhì)量的主要要求鋼管焊接符合現(xiàn)行的《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB5026897）、《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB5023597)的規(guī)定。鋼管焊縫檢驗(yàn)X射線探傷、超聲波探傷應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定。鋼管焊縫探傷數(shù)量，在工廠為5％，在現(xiàn)場(chǎng)為10％。實(shí)際檢驗(yàn)時(shí)可任選一種方式，但當(dāng)選用超聲波探傷時(shí)，應(yīng)對(duì)超聲波探傷部位作X射線探傷復(fù)檢，復(fù)檢長(zhǎng)度為規(guī)定探傷數(shù)量的20％。鋼管出廠前還有時(shí)逐根作水壓試驗(yàn)。 直縫焊管焊縫外觀應(yīng)符合相應(yīng)要求外，管節(jié)幾何尺寸允許偏差，應(yīng)符合表1規(guī)定。 管節(jié)拼裝時(shí)，縱向焊縫錯(cuò)開300mm，管徑小于600mm時(shí)，間距也應(yīng)大于100mm。 ()鋼管內(nèi)襯質(zhì)量的主要要求鋼管內(nèi)襯材料有水泥砂漿或環(huán)氧樹脂等。％，管內(nèi)壁無(wú)浮銹、雜物、油脂等，管內(nèi)焊縫高度不大于內(nèi)襯厚度的1/3。 ，砂為干凈中砂(～)，水泥砂漿重量配比在1∶1～2內(nèi)選用，坍落度宜取60～80mm，抗壓強(qiáng)度≥30MPa。 。 ≤。 ，當(dāng)其寬度≤，且軸向長(zhǎng)度不大于園周長(zhǎng)度和不大于2m時(shí)，可不修補(bǔ)，否則應(yīng)修補(bǔ)。 (麻面、砂穴、空窩)面積大于5cm2，深度大于內(nèi)補(bǔ)厚度允許公差值，空鼓面積大于400cm2則應(yīng)修補(bǔ)。內(nèi)噴襯用環(huán)氧樹脂的材質(zhì)及作業(yè)要求，由于目前國(guó)家還沒有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，而是參考石油天燃?xì)庑袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)‘SY/T405793’標(biāo)準(zhǔn)提出以下要求: ，使管壁呈現(xiàn)金屬本色； ，且施工過程中對(duì)人體無(wú)害； ≥400μm（通常噴涂五道，第一道底漆在噴砂除銹后一小時(shí)內(nèi)完成，待表干后噴下一道）； ～2級(jí)（試驗(yàn)方法GB1720）； ，用2H鉛筆試劃無(wú)劃痕（試驗(yàn)方法GB6739）； （試驗(yàn)方法GB1731）； ≥（試驗(yàn)方法GB1732）； ≥（試驗(yàn)方法GB1723）； ≤80μm（試驗(yàn)方法GB1724）； ≤4h，實(shí)干時(shí)間≤24h（試驗(yàn)方法GB1728）； ≥70％，乙組份固體含量≥80％（試驗(yàn)方法GB1725）； .分別在10％NaOH、30％H2SO10％NaCl中耐化學(xué)試劑性180d合格（試驗(yàn)方法GB1763）； （試驗(yàn)方法GB1771）； ；C 90d 合格（試驗(yàn)方法GB1733乙法）； 、孔隙、氣泡 ，機(jī)械損傷等，對(duì)發(fā)現(xiàn)的缺陷及時(shí)修補(bǔ)。 ()鋼管外防腐的質(zhì)量要求 參考石油部部標(biāo)準(zhǔn)“SYT2887”，提出以下要求：，呈現(xiàn)金屬本色，無(wú)可見的油脂、污垢、鐵銹等附著物；、耐堿、耐微生物侵蝕，涂有防腐材料的鋼板在10％鹽酸及10％苛性鈉溶液中，分別浸泡90天；在30％硫酸溶液中浸泡7天，防腐層外觀無(wú)變化；c. 剪切粘結(jié)強(qiáng)度≥4Mpa；；工頻擊穿強(qiáng)度≥20kv/mm；體積電阻率≥1；陰極剝離≥3級(jí)；吸水率≤%；耐好氣性微生物侵蝕≥2級(jí)；，厚度均勻、密實(shí)、不翹、不皺、不空鼓、不漏色，不粘手，外觀完整；，用小刀劃開舌形切口，無(wú)法使涂層分層剝落，底漆與金屬表面粘結(jié)良好；，耐磨性好，；，絕緣性能均良好，要求電火花儀檢測(cè)的擊穿電壓達(dá)10000v，最低不小于6000v，且每平方米面積上只允許二處6000v以上針孔擊穿；，對(duì)人體及環(huán)境無(wú)害；，底漆應(yīng)在噴砂除銹后一小時(shí)內(nèi)完成，以五油二布、總厚度≥600μm，可符合以上要求。（）鋼管的陰極保護(hù)措施 。 土地按實(shí)測(cè)的土壤電阻率()值來(lái)判別其腐蝕性程度，如表3。，應(yīng)根據(jù)具體情況選用與設(shè)計(jì)計(jì)算。(略) (2)鍍鋅鋼管 在國(guó)內(nèi)過去小口徑管道上，主要使用的是鍍鋅鋼管(白鐵管)，但因銹蝕問題，影響水質(zhì)及使用年限，近年多數(shù)城市已不再使用。另外，市場(chǎng)上出售的冷鍍鋅鋼管，鍍鋅層薄，管內(nèi)壁更差，甚至未鍍上，極影響水質(zhì)，使用3～5年就腐蝕穿孔，不符合供水管道使用，作為偽劣產(chǎn)品，已禁用。 (3)薄壁不銹鋼管（LGSSP） 近幾年國(guó)內(nèi)已有一些企業(yè)可制造薄壁不銹鋼管，并制造出膠圈快速連接的管件，它在冷熱水管應(yīng)用上前景廣闊，各種規(guī)格的管材、管件及閥門、水咀等已形成“白鋼系列”產(chǎn)品，它不存在銹蝕與材質(zhì)老化的問題，使用壽命長(zhǎng)，外形美觀，它在小口徑管材中將是競(jìng)爭(zhēng)力很強(qiáng)的品種。 用于冷熱水供應(yīng)的不銹鋼管系0Cr18Ni9牌號(hào)的不銹鋼薄板，它的抗拉強(qiáng)度達(dá)520Mpa，延伸率≥35。在小口徑埋地及明敷管道中，有多種連接方式，通常采用壓縮式密封圈連接較好，也就是先把螺母管件套在配管上，再用專用工具將配管脹成一山形臺(tái)凸緣，將密封圈放入連接管件的內(nèi)壁，用手?jǐn)Q螺母，使螺母與連接管件相接，后用扳手?jǐn)Q緊。此種連接方式有防滑脫的功能，亦便于裝拆。若是管道埋于墻壁內(nèi)，通常用對(duì)接焊連接，局部用法蘭連接。輸送熱水的管道，外套保溫膠管。薄壁不銹鋼管的管件制造有鑄造成型及焊接沖壓成型等工藝，以后者的質(zhì)量較穩(wěn)定，且美觀。薄壁不銹鋼管的工程造價(jià)僅比鋁塑復(fù)合管、PPR管高10～20％，而從使用壽命而言它是價(jià)廉的管材。 鑄鐵管 鑄鐵管是供水管網(wǎng)中使用量最多的一種管材。目前世界上每年鑄鐵管的產(chǎn)量約700萬(wàn)噸，并每年以3％的速度遞增。 (1)國(guó)外鑄鐵管生產(chǎn)概況 國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家從六十年代開始逐漸淘汰了普通灰口鑄鐵管，普遍采用了球墨鑄鐵管，現(xiàn)年年產(chǎn)量約600萬(wàn)噸，產(chǎn)品規(guī)格為DN50～2900mm，其中美國(guó)年產(chǎn)量150～180萬(wàn)