市政给水管材的选用

市政给水管材的选用（通用6篇）

市政给水管材的选用 篇1

一、供水管网的功能要求

供水部门的根本任务是向用户提供清洁的饮用水, 连续供应有压力的水, 同时降低供水费用。为此, 供水管网作为供水系统的重要环节, 对于它的硬件要求:封闭性能高, 输送水质佳, 水力条件好, 设备控制灵, 建设投资省。

二、管材的选用

1 塑料管

常用塑料管有:硬聚氯乙烯管 (PVC-U) , 高密度聚乙烯管 (PE-HD) , 交联聚乙烯管 (PE-X) , 无规共聚聚丙烯管 (PP-R) , 聚丁烯管 (PB) , 工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物 (ABS) 等。

塑料管的原料组成决定了塑料管的特性。塑料管主要有如下优点:化学稳定性好, 不受环境因素和管道内介质组分的影响, 耐腐蚀性好;导热系数小, 热传导率低, 绝热保温, 节能效果好;水力性能好, 管道内壁光滑, 阻力系数小, 不易积垢, 管内流通面积不随时间发生变化, 管道阻塞几率小;相对于金属管材, 密度小, 材质轻, 运输, 安装方便, 灵活, 简捷, 维修容易;可自然弯曲或具有冷弯性能, 可采用盘管供货方式, 减少管接头数量。

其主要缺点:力学性能差, 抗冲击性不佳, 刚性差, 平直性也差, 因而管卡及吊架设置密度高;阻燃性差, 大多数塑料制品可燃, 且燃烧时热分解会释放出有毒气体和烟雾;热膨胀系数大, 伸缩补偿必须十分重视。

所以, 在推广塑料管的同时, 还需要发展技术克服其缺点。

1.1 塑料管性能

1.1.1 物理性能

塑料管的物理性能和铝塑复合管、钢管、铜管比较见表1。

塑料管的物理性能影响管道的方式、用途、补偿措施和管道保温等方面。如:

①PVC-U、PP (聚丙烯管) 、ABS、PAP (铝塑复合管) 的力学性能相对较高, 被视为“刚性管”, 明装较好。反之, PE (聚乙烯) 、PE-X、PB作为“柔性管”适合暗装。

②塑料管的使用温度及耐热性能决定了PVC-U、PE、ABS、PAP仅能用于冷水管, 而PE-X、PP、PB、XPAP (交联铝塑复合管) 则可作为冷热水管。

③塑料管因热膨胀系数高, 在塑料管路中尤其是作为热水管, 采用柔性接口, 伸缩节或各种弯位等热补偿措施较多。其中以PE、PP等聚烯烃类为最。施工安装时如果对此没有足够重视, 未采取相应技术措施, 极易发生接口处因伸缩节而拉脱的问题。

④由于导热系数低, 塑料管的绝热保温性能优良, 进而可减少保温层的厚度甚至无需保温。

1.1.2 承压性能

承压性能所涉及的内容是在一定条件下塑料管材能够承受的内压力和恒压下的破坏时间, 从而确定与之有关的设计参数以及对管材的质量进行评价和监控。各种管材的承压性能见表2。

1.1.3 卫生性能

理化卫生指标。其中PE、PE-X、PP、PB 和ABS易达标。而PVC-U管材在生产时应使用无毒PVC树脂和卫生及稳定剂才能满足卫生性能的要求。

1.2 给水塑料管的应用

给水塑料管结构形式单一, 材料品种众多所以性能各异。常用给水塑料管的特点见表3。

一般情况PVC管由于价格低廉, 在不考虑水质影响, 在冷水供水系统属于首选管材, 而当温度较高时, 可选用PE管或PE-X管、PP管、PB管。

2 金属管

2.1 镀锌钢管

镀锌钢管分为冷镀管和热镀管。冷镀锌钢管外镀里不镀所以有锈, 已被建设部禁用, 热镀钢管里外都镀所以国家提倡使用。

镀锌钢管由于相对价格低廉、性能优越、防火性能好、使用寿命长等优点, 还将在消防给水系统尤其是自动喷水灭火系统中应用, 而塑料管由于承压小则不适合在消防给水系统和生活-消防, 生产-消防共有系统中应用。

2.2 铜管

金属管中最具优势的是铜管, 铜管应用较久, 优点较多, 管材和管件齐全, 接口方式多样, 较多的应用在热水管路中, 目前存在的主要问题是铜的析出量容易超标和价格昂贵。

2.3 铸铁管

给水铸铁管与钢管相比有不易腐蚀、造价低、耐久性好等优点, 适合于埋地敷设。缺点是质脆、重量大、长度小等。连接方式一般采用承插连接。

卡箍式排水铸铁管是一种新型的建筑用排水管材, 这种管材已得到国际上的普遍认可, 与传统的承插式铸铁排水管道相比有许多优点, 是一种更新换代产品, 但由于这种管材及配件价格相对较贵, 所以国内一直未能得到普及推广。

2.4 其他

不锈钢管也受到工程技术人员的青睐, 有关方面正从减少壁厚, 降低价格方面着手, 以利于推广。铝合金管是铝厂向给排水行业推出的新品种。镀镍钢管和镀锌钢管性质最近而耐腐蚀性能远远超过镀锌钢管的新颖管材, 在解决了降低镀层费用和管材断口处施工现场上镍工艺后, 有望在一定范围内得到采用。

涂塑钢管则是在金属管材中前景看好的一种管材, 且管道布置、敷设、接口方式和施工安装均与镀锌钢管相同, 这种管材最容易被接受, 并且其涂层薄、价格低, 也最容易被推广。

3 复合管

复合管包括衬铅管、衬胶管、玻璃钢管。复合管大多是由工作层 (要求耐水腐蚀) 、支承层、保护层 (要求耐腐蚀) 组成。

复合管一般以金属作支撑材料, 内衬以环氧树脂和水泥为主, 它的特点是重量轻、内壁光滑、阻力小、耐腐性能好;也有以高强软金属作支撑, 而非金属管在内外两侧, 如铝塑复合管, 它的特点是管道内壁不会腐蚀结垢, 保证水质;也有金属管在内侧, 而非金属管在外侧, 如塑覆铜管, 这是利用塑料的导热性差起绝热保温和保护作用。

根据金属的材料可分为:钢塑复合管, 不锈钢-塑复合管、塑覆不锈钢管, 塑覆铜管, 铝塑复合管, 交联铝塑复合管, 衬塑铝合金管。

应该说复合管材是管径≥300mm 以上给排水管道最理想的管材。它兼有金属管材强度大, 刚性好和非金属管材耐腐蚀的优点, 但它又是目前发展较缓慢的一种管材。

复合管的连接宜采用冷加工方式, 热加工方式容易造成内衬塑料的伸缩、变形乃至熔化。一般有螺纹、卡套、卡箍等连接方式。

三、结束语

新型管材的种类较多, 在选用时, 要根据其优缺点, 从经济、施工和检修的难易程度等各方面综合考虑, 选择合适的管材类型, 为优质设计打好基础。

参考文献

[1]严煦世, 范瑾初.给水工程 (第四版) [M].中国建筑工业出版社.

民用建筑给水常用管材的选用 篇2

拥有完善给水系统的建筑物能给人们带来舒适的生活条件, 也是建筑标准等级的重要标志之一。各类给水管道是给水系统的重要组成部分, 合理的管材选用, 可以节约资金、保证水质、方便使用。笔者近年来参与了对部分水管厂家的一些考察活动, 对给水管所用的管材进行了一些调研, 根据政府主管部门的有关规定, 结合笔者工作经验积累, 概述了给水常用管材的选用原则, 并叙述了管材的类别、特点、适用范围、水力条件等。

现从技术人员选用管材的角度, 对民用建筑常用给水管材的选用作一些探索。

2 给水管选用原则及影响管材选用的相关因素

随着人民生活水平的不断提高, 人们对饮用水水质的关注程度也与日俱增, 输配水管道是影响给水水质的重要因素之一。目前我国建筑给水管道主要使用金属管、塑料管、复合管等三类管道, 但是这三种管道各有优缺点, 需要我们全面掌握给水管道的特性与适用范围, 作出科学合理的选择。对此, 从以下方面进行一些探索和总结, 希望能有助于建筑给水管材的选用。

2.1 根据供水管网的功能选用管道

民用建筑供水管网的基本功能是向用户连续提供清洁、有压力的饮用水, 为此, 对给水管选用有五个原则:

2.1.1 安全可靠

这是最重要的原则, 因为建筑给水管网是承压的, 管道要有良好的密封性, 机械强度能承受设计等级压力。一旦漏水爆管将会给人民财产造成损失。管材应能经受得起振动冲击、水锤和热胀冷缩等, 并经受时间考验, 不会漏水、不爆裂。

2.1.2 清洁卫生

目前推向市场的给水管材均要符合国家相关标准的要求, 而且经过国家认可的检测部门测试, 合格才能投放市场。自来水从水厂到用水点, 要经过较长的管道, 往往需要几个小时乃至几天。含氯水与管壁发生接触, 有可能产生新的反应, 这些反应有生物性的、感官性的以及物理化学性的。因此要求管道内壁既要耐腐蚀性, 又不会向水中析出有害人身健康的成分。所以必须选用卫生性能合格的管材。

2.1.3 节约能源

任何管材的生产均要消耗能量, 从宏观来看, 金属管比塑料管要耗能。在复合过程中采用热胀、喷涂复合工艺的钢塑复合管要比金属管耗能, 厚壁管比薄壁管耗能。另外从管材内表面粗糙度大的比粗糙度小的要耗能。从二次加压角度分析, 沿程和局部水头损失大的管道耗能。从施工工艺角度分析, 用电焊、气焊、热熔连接比涂刷绞牙的要耗能。在满足给水管网安全使用功能的前提下, 尽量选用耗能少的管道。

2.1.4 利于环保

一种管材能受到技术人员推崇, 其中很重要的原因在于它能被回收重复利用和不造成环境污染。据考证铜水管自从埃及金字塔中发现距今已达5000年之久, 而镀锌钢管由于其容易锈蚀, 影响水质而大范围限用直至淘汰。对于塑料管, 多数可以将废料回收重复利用。在人类日益关注地球环境的今天, 环保管材会成为人们的首选。

2.1.5 节约投资

在满足安全、卫生供水功能的前提下, 通过技术经济分析, 选用投资最省的给水管材。在比较管材价格时同时还要比较管件的价格, 而且还要比较施工安装费用, 节约建设资金。

2.2 给水管材的性能指标

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:

⑴耐温耐压能力;

⑵线性膨胀系数、膨胀力;

⑶导热性能;

⑷抗水锤能力;

⑸壁厚、重量、管径;

⑹安装连接方式;

⑺管材尺寸范围;

⑻原材料来源;

⑼卫生指标;

⑽耐腐蚀性;

⑾管材寿命。

2.3 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。

⑴室内给水主干管:属给水系统的主要部分, 包括分区内的横干管及立管, 这一部分管道一般敷设在屋面保温夹层、吊顶、管道井、管窿内, 采用支架固定, 无需埋设。管径一般在25~100mm范围内, 要求有高品质的耐久性、外观持久性、耐腐蚀、不结垢、无泄漏、低噪声、寿命长、安装方便的管材。

⑵卫生间、厨房配水支管:这部分管材管径在16~32mm, 一般为埋墙或埋地暗装, 接头多。由于管道大多暗敷, 对管材、管件、安装连接要求较高, 这部分管道一旦发生问题破坏较严重, 影响人们的生活, 因而也是给水管材选用中比较关键的问题。要求管道安装方便, 接头方式可靠, 不易渗漏, 配件种类多。

⑶给水引入管, 泵房用管, 室外给水、输水管:这类管管径大, 要求强度高、耐压好、密封性好、耐腐蚀、水力条件好、抗水锤能力强, 安装简易, 重量轻、寿命长。管径范围在50~200mm以上。

⑷明敷管道:分为室内和室外明敷。当管道在外墙明敷时应考虑管道的抗紫外线和线性膨胀的问题。长期紫外线照射加速塑料管材老化。广东地区日照强度大, 用户在考虑使用塑料给水管材在外墙明敷时应考虑防紫外线问题。线性膨胀主要对较长管材有危害。对铝塑管、钢塑管来说则会导致金属层与塑料层剥离。对于纯塑管可通过采用膨胀环来吸收这种长度变化来解决;对于复合管, 采用的措施均未收到预定效果, 尤需注意。

⑸暗敷给水管道:分为在管窿内、吊顶内安装;埋设于地面找平层中;暗敷于现浇砼中;在砼内预埋的套管内暗敷。当前管道暗埋施工多采用直接暗敷, 所以要考虑到可能导致暗埋给水管道接头渗漏、管材受损、接口固定不牢等的影响因素。可能遇到的不利影响因素有:

(1) 砼凝固过程中发热而导致的温升变化。如果管子越长则对管体本身 (特别是复合管) 和挤压接头的影响就越大, 并可能导致接口渗漏和复合管受损, 影响使用寿命。

(2) 振捣机械的振捣力会通过石子对管材产生破坏影响力。此点对铝塑管影响最大, 要注意。

3 常用建筑给水管材的性能及适用范围

3.1 金属管

3.1.1 镀锌钢管

镀锌钢管分为冷镀锌管和热镀锌管。冷镀锌管由于保护层不够致密均匀、稳定性差, 容易锈蚀, 几乎已不用在给水系统中。镀锌钢管中含铅, 在使用过程中, 镀锌层中的铅分子就会游离在水中, 对人体有较大的危害。所以国家相关部门规定禁止把镀锌管用作室内外生活给水管道。热镀锌管因为保护层致密均匀、附着力强、稳定性比较好、机械强度好, 可以承受高的内外压力, 管身的可焊性方便制造各种管件、特别能适应地形复杂及要求较高的管线使用, 镀锌钢管规格齐全, 价格低廉、防火性能好, 使用寿命长等优点, 虽不准用于生活饮用水管道上, 但在消防给水系统中应用还是很广泛。连接方式有螺纹连接、法兰连接、焊接连接、卡箍连接等。

3.1.2 铜管

民用建筑给水中采用紫铜管。紫铜管依其是否覆塑又分为紫铜光管、紫铜覆塑冷水管及紫铜覆塑热水管。国标GB/T18033-2000按壁厚不同分为:A, B, C三种型号的铜管, 其中A型管为厚壁型, 适用于较高压力用途;B型管适用于一般用途;C型管为薄壁铜管。

铜管的主要优点:

⑴经久耐用。铜的化学性能稳定, 耐腐蚀, 耐热, 可在不同的环境中长期使用, 使用寿命约为镀锌钢管的3~4倍。

⑵机械性能好, 耐压强度高, 同时韧性好, 延展性也高, 具有优良的抗振、抗冲击性能。

⑶使用卫生性能好。它对某些细菌的生长有抑制作用, 同时铜还是人体所需的微量元素之一。

给水用铜管的规格也很多, 能满足建筑给水管的需要。目前小口径铜管的连接方式有3种基本类型:螺纹连接、钎焊承插连接和卡箍式机械挤压连接。

铜管可用于冷热水供应系统及饮用纯净水系统, 由于价格较高, 目前主要用于高级酒店、高级住宅的给水系统, 在资金允许的前提下是个很好的选择。

3.1.3 给水铸铁管

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, 给水球墨铸铁管已经成为主导产品。给水铸铁管适合于埋地敷设。公称直径从DN75~DNl500, 工作压力有0.45、0.75、1.00MPa等几种。给水球墨铸铁管的接头通常有承插式、法兰式和柔性接口三种。

3.1.4 给水不锈钢管

不锈钢管按制造方式有不锈焊接钢管和不锈无缝钢管两种。按管壁厚度不同又有不锈钢管与薄壁不锈钢管。不锈钢管因其强度高, 经久耐用, 卫生可靠, 防腐蚀性好, 环保性好, 抗冲击强, 韧性好。目前规格比较多, 能满足给水系统管材的规格需求, 只是不锈钢管由于价格相对较高, 民用建筑给水管路中应用不多, 仅在特容易锈蚀的部位使用。

3.2 塑料管

塑料给水管和传统金属管材相比, 具有化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数小、水力性能好、不易积垢、安全卫生、水力条件好、导热系数小、密度小、重量轻、安装方便等显著优势, 受到了建筑给排水设计与施工技术人员的推崇。当然也存在一些缺点:力学性能差 (抗冲击性不佳, 刚性差, 平直性不好, 支架设置密度高) ;阻燃性差;热膨胀系数大。这些都需要在设计选用时予以特别注意。

目前, 我国建筑给水塑料管主要分为:热固性塑料管与热塑性塑料管。热固性塑料给水管主要是玻璃钢管, 在民用建筑给水系统除特殊需要, 一般较少采用, 这里不再阐述。下面对目前应用情况较好的几种热塑性塑料管作一介绍。

3.2.1 硬聚氯乙烯管 (PVC-U)

PVC-U管抗腐蚀力强, 易于粘合, 质地坚硬, 价格便宜, 安装施工方便, 但使用中有PVC-U单体和添加剂渗出, 现在有厂家已经改变了添加剂的类别, 有所好转, 故使用中应注意其铅含量要达到生活饮用水规定的<0.05mg标准, UPVC管使用寿命约20~30年。国内产品PVC-U给水管材主要规格有公称通径DNl5-DN700十多种。管道主要连接方法有承插式连接、粘结剂粘结。只用于冷水给水管, 值得注意的是用于室外埋地给水管时受接头质量影响, 管质较脆容易爆管、渗漏较严重, 维修频率较高。在排水管中应用的情况还是比较好。

3.2.2 氯化聚氯乙烯管 (CPVC)

CPVC管材具有强度高、耐高温、无透氧腐蚀、管材本身不受水中氯的影响、阻燃性好的优越性能, 使用温度可高达93℃, 寿命可达50年。常用规格有:公称通径DN15~DN300。连接方式有承插粘接、塑料焊接, 还有专用配件法兰连接、螺纹连接。CPVC管且在热水管道上应用较好, 但因为材料价格比较昂贵, 目前在民用建筑给水系统上使用的范围还不是很大。

3.2.3 聚丁烯管 (PB)

PB管主要特性有:较好的高温耐久性, 性质稳定, 同时低温条件抗弯曲性能, 抗脆裂性能和抗冲能力较强, 重量轻, 壁薄, 水力条件好, 伸缩性和抗蠕变性好, 无味、无毒, 有一定抗紫外线能力, 同时能够再生。不足是PB材料属于易燃材料, 安装加工或使用的场所必要时需采取防火措施。主要用于室内冷热水及采暖供热管道上。其工作压力:冷水时为1.6~2.5MPa;热水时为1.0MPa。常用的规格有:DNl5~DN63几种。PB管主要采用热熔式或电熔式承插式接头连接, 也采用胶圈密封连接。

由于这种管材的原材料主要依赖于进口, 故在国内应用很有限。此种管道于1970年前后在美国广泛使用, 然而近十年管道出现了一系列质量问题, 原因还无权威性结论, 在选用时应引起注意。

3.2.4 聚乙烯给水塑料管 (PE)

目前国内给水系统中应用的主要是PE80级、PE100级聚乙烯给水塑料管。也分为低密度聚乙烯给水塑料管 (LDPE) ;中密度聚乙烯给水塑料管 (MDPE) ;高密度聚乙烯给水塑料管 (HDPE) 。

HDPE管广泛用于城市燃气及供水管道上。其性能特点有:

⑴卫生条件好。无毒, 不含重金属添加剂, 不结垢, 不滋生细菌。

⑵柔韧性好, 抗冲击强度高, 耐强震、扭曲。

⑶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。

目前国内产品的规格在Φ16~Φ160mm之间, 最大可达Φ400mm。连接方式主要有电热熔、热熔对接焊和热熔承插连接。

3.2.5 交联聚乙烯管 (PE-X)

交联聚乙烯具有优良的温度适应性 (-70~110℃) 、耐压性 (爆破压力6MPa) 、稳定性、持久性 (使用寿命达50年以上) , 抗振动、耐冲击、不释放有害物质, 无毒、不滋生细菌等优点。但交联聚乙烯管内存水时间稍久, 水就会略带异味。

生产规格主要为16~63㎜。连接方式有卡箍式、卡套式、专用配件式。主要用于室内热水管道和地面辐射采暖管道上。

3.2.6 无规共聚聚丙烯管 (PP-R)

改性聚丙烯管有三种, 即均聚共聚聚丙烯管 (PP-H) 、嵌段共聚聚丙烯管 (PP-B) 、无规共聚聚丙烯管 (PP-R) 。国内市场上出现了一种称做PP-C的给水管材, 实际上是PP-B管, 原材料为嵌段共聚聚丙烯, 价格较为便宜, 而PP-R为无规共聚, PP-R管比PP-B管具有较好抗冲击性能、耐压性能、耐温度变化性能和抗蠕变性能, 差距较大, 选用时不能混淆。

PP-R管材主要特点:

⑴无毒、卫生, 对水中所有离子不起化学作用。

⑵耐热、保温性能好。管材最高工作温度可达95℃, 在1.0MPa压力下长期使用温度为70℃, 满足热水供应的上限温度。完全可以满足民用生活冷热水和空调供回水系统的要求。

⑶PP-R管的导热系数只有钢管的1/200, 具有良好的保温和节能性能, 还可节省保温管材的厚度。

⑷安装方便且是永久性的连接。

⑸管材、管件的废料可回收利用, 废料经清洁、破碎后可直接用于生产管材、管件。在生产、施工过程中不会造成环境的污染。

PP-R管材也存在一定不足之处, 主要是:

⑴其刚性和抗冲击性能比金属管道差, 线膨胀系数较大, 在设计和施工中要特别重视支架的设置, 合适地选用伸缩器, 正确地敷设管道;

⑵抗紫外线性能差, 在阳光的长期直接照射下会老化;

⑶材料许用应力低, 壁厚较大, 在相同外径下, 有效流通截面比其他管材小。

⑷PP-R管氧指数较低, 属于可燃材料, 不得用于消防给水系统, 也不得与消防给水管道连接。

⑸一是随着管内水的温度上升, 其允许压力会急剧下降;二是承压时间增长, 其允许压力也明显下降。考虑管道长期使用寿命以及施工和实际使用中非正常因素, 为安全需要, 冷水管选用的公称压力等级为系统最大工作压力乘以1.5倍安全系数, 热水管则乘以3.0倍的安全系数, 满足工作水温时的承压能力。

PP-R管常用有公称外径dn20~160㎜的十余种规格。连接方式主要有两种:热熔连接、电熔连接。也有专用丝扣连接或法兰连接。其中热熔连接最为可靠, 操作方便, 气密性好, 接口强度高。PP-R管可用于建筑物内的冷热水给水系统, 直饮用水供水系统、中央空调供回水系统、采暖系统 (包括地板辐射采暖) 等。在温度变化时产生的膨胀力也较小, 适合嵌墙和地坪面层内的直埋暗敷。

3.2.7 ABS管

ABS管是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚物组成的热塑性塑料管, ABS管应在民用建筑里一般用于室内热水管道及水厂水处理加药管道等方面。特点:ABS管强度大, 低温环境不破裂, 耐冲击, 韧性强, 具有质优耐用的特性。ABS管连接方式主要为冷胶溶接法。目前还无大范围应用。

3.3 复合管

复合管一般以金属作支撑材料, 内衬以环氧树脂和水泥为主;也有以高强软金属作支撑, 而非金属管在内外两侧, 如铝塑复合管;也有金属管在内侧, 非金属管在外侧的。复合给水管的优点主要为:

⑴与塑料管比:机械强度高;线膨胀系数小;承压性能稳定;抗水冲击能力强。

⑵与金属管比:卫生性能好, 内外防腐;水力条件好, 摩擦阻力小;重量轻, 安装效率高。

复合管的连接宜采用冷加工方式, 热加工方式容易造成内衬塑料的伸缩、变形乃至熔化。一般有螺纹、卡套、卡箍等连接方式。根据管道的金属的材料可分为下列几种:钢塑复合管 (PSP、SP) 、不锈钢-塑复合管、铝塑复合管 (PAP) 、衬塑铝合金管、塑覆不锈钢管、塑覆铜管等。

应该说复合管材是给水管道最理想的管材。它兼有金属管材强度大刚性好和非金属管材耐腐蚀的优点。但它又是目前发展较缓慢的一种管材。这是因为:

⑴两种管材组合在一起比单一管材价格偏高。

⑵两种材质热膨胀系数相差较大, 如粘合不牢固而环境温度和介质温度变化又较剧烈, 容易脱开, 而导致质量下降。此问题在实际工程应用中出现的问题还比较严重, 尤其要选好施工工艺控制好施工质量。

4 结束语

我国人民生活水平和人民综合素质日益提高, 对自身健康的关注程度也日渐提高。这要求设计与施工技术人员在进行给水管材选用时, 要根据安全、卫生、节能、环保、经济的原则, 结合各种管材的性能特点及市场供应情况, 作充分的研究对比, 选用技术经济最优的给水管道。●

摘要：近年来, 建筑给水的新型管材被广泛应用。传统的给水镀锌钢管由于易锈蚀、含铅等原因在生活给水中被禁用。本文结合给水系统的功能特点及常用给水管材的性能等, 对建筑给水管材选用做一简要论述, 并叙述了当前民用建筑常用给水管材的特点及其适用范围。

新型建筑给水管材的选用与施工 篇3

在以前的管材使用上, 基本上都是用的镀锌钢管。因为镀锌钢管的刚性、强度比较好, 并且有着很强的抗冲击能力, 在温度和压力上有着很好的性能, 在市场中的价格比较适中, 一般的大众都能够接受。在管材的原材料上比较容易获取并且加工简单, 所以镀锌钢管被大量的应用到工农业生产和建筑中, 但是由于其自身还存在着一些缺陷, 对应用方面有着一定的影响, 所以逐渐的退出了市场, 主要的缺陷表现为:由于自身的材质, 在使用的过程中, 容易在管壁发生腐蚀、生锈和堵塞等现象的产生, 那么如果在管壁内侧结垢就容易滋生大量的细菌, 严重的影响了水的质量, 威胁到了人们的健康;水管在长期的使用过程中, 由于腐蚀生锈容易导致管材发生渗漏现象, 这种状况给人们的生活造成了极大的不便, 并且浪费了很多的水资源。

在人们的物质生活提高以后, 对于自身的健康问题越来越重视, 在生活用水的质量方面给予了高度的重视。在国家大力倡导绿色环保的生活方式以后, 在对于给水管材方面有了改善, 由于过去的镀锌管材在原材料上用到了大量的钢材, 对工业生产是一种浪费, 所以在国家提倡以塑代钢的背景下, 新型的绿色环保管材应用到了给水管材中, 镀锌钢管逐步的退出了给水管材市场。

2 管材的使用及比较

现在的管材市场中, 类型比较多, 那么用户在使用和工程设计的时候就会有了更多的选择, 增加了便利性, 但是由于每种管材的自身性能不同, 所应用的范围和部位对于管材的需求也会不同, 所以要根据实际情况进行选择和安装, 一般将其分为三个方面。

2.1 室内给水分区主干管:

属给水系统的主要部分, 包括分区内的横干管及立管, 这一部分管道大敷设在屋面保温夹层、吊顶、管道井、管窿内, 采用支架固定, 无需埋设。管径一般在25-63-80mm范围内, 要求有高品质的耐久性、外观持久性、无腐蚀、无结垢、无泄漏、低噪声、卫生、寿命长、安装方便的管材。一般对工作压力要求:冷水20℃、1.0MPa;热水:70℃、1.0MPa, 但热水管一般应采用公称压力1.6-2.0MPa的管材和管件 (考虑到管道承能力随温度升高而下降这一特点) 。这一部分管材在施工中一次性安装, 用量大, 是给水管道的主干管, 适合这一部分管材的塑料管有:硬聚氯乙烯 (UPVC) , 交联聚乙烯 (PEX) , 聚丙烯 (PP-R、PP-C) , 聚丁烯 (PB) , 丙烯晴-丁二烯一苯乙烯 (ABS) ;复合管材有涂塑钢管、钢塑复合管、孔网钢带塑料复合管。

UPVC管在价格方面比较便宜, 并且施工的时候操作也比较简单, 但是值得注意的是在使用这种管材的时候会有添加剂渗透出来, 对人体的健康有所影响, 所以一定要注意其中的铅含量应该符合生活饮用水的规定小于零点零五毫克的标准。PB管在温度的性能方面比较稳定, 有着很好的耐温性能, 在低温的时候, 抗弯曲、抗脆裂和抗冲击方面的性能都比较突出, 重量比较轻, 管壁较薄, 有着很好的伸缩性和抗蠕变性, 在抵抗紫外线方面的性能也比较突出, 在进行安装的时候, 可以进行多种方式的连接, 在各种环境下都可以使用, 并且自身有再生性能, 是一种很好的给水管材, 但是在目前我国还没有这种管材, 因为缺乏树脂原料, 如果是依靠进口的话, 那么价格就会很高。PP-R管在相关方面的性能也比较强, 在重量、强度方面都很优越, 并且耐腐蚀, 还无毒, 在进行连接的时候, 采用热熔的方式, 但是它的管壁比较厚。

2.2 卫生间等配水支管:

在卫生间中使用的管材一般管径是在十六到二十五毫米之间, 而且都是采用的埋墙或者是埋在地下的施工方式, 在接点上也比较多。一般情况下, 卫生间的管道因为所用的卫生设备不同和业主在装修风格上的不同, 所以很多的安装程序不是在建筑的时候一次性完成的, 而是在业主对卫生间进行二次装修的时候, 根据的自己的喜好风格进行安装。但是因为这些管道的施工方式都是属于暗敷, 所以在对管材的性能质量和安装的工艺手法上就有着比较高的要求, 可是在目前的建材市场上, 鱼龙混杂, 对于管材的质量良莠不齐无法进行合理的掌握, 并且施工人员的个人技术和素质没有统一的规范, 在施工的时候会有很大的差别, 所以在这个位置进行的管道施工比较容易出现问题, 对于人们的生活形成了很大的困扰, 这些都是给水管材面临的难题。适合这一部分管材的塑料管有:高密度聚乙烯 (HDPE) , 交联聚乙烯 (PEX) , 聚丙烯 (PP-R、PP-C) , 聚丁烯 (PB) 等;复合管材有铝塑复合管、塑复铜管、涂塑钢管等。

2.3 给水引入管, 室外给水、输水管

这类管管径大, 要求强度高、耐压好、密封性好、耐腐蚀、水力条件好、抗水锤能力强, 安装简易, 重要轻、寿命长。管径范围在50-200mm以上。适合这一部分管材的管材有:孔网钢带塑料复合管、ABS、UPVC, 涂塑复合管、钢塑复合管。这类管材由于强度及耐压要求高, 全塑料的管材为达到要求热必以增加壁厚的方式来达到目的, 但同时在耗材、内径、水力条件、重要等方面受到影响。相对来说, 复合管在这方面有一定的优势。孔网钢带塑料复合管以冷轧钢带和热塑性塑料为原料, 以氩孤对接焊成型的多孔薄壁钢管为增强体, 外层和内层双面复合热塑料的一种新型复俣压力管材, 由于多孔薄壁钢管增强体被包覆在热塑性塑料的连续相中, 因此这种复合管具有钢管和塑料管各自的优点, 又克服了一般复合管二者结合不紧的不足, 具有刚性好, 强度大, 承压高, 重要轻, 膨胀量小, 导热小, 价格低廉的优点, 适合于给不引入管, 室外给水管和大、中型给水输入管道。

3 结论

综合上述论断, 这些新型的建筑给水管材都有着自身的特点, 那么在对其进行选择和施工的时候应该考虑到如下问题:

3.1 所选用的管材在性能方面要有很强的耐压力, 尤其是在温度变化比较大的环境中, 可以承受因为温度的差异而产生的压力。

3.2 塑性管材在线性膨胀系数方面要比金属管材大很多, 所以一般在进行明道施工的时候, 要设置温度方面的宰偿装置。

3.3 如果安装的管道是采用的夹紧方式的话, 那么一定要注意

在接头的部位, 金属和管的直径要匹配, 在进行施工的时候, 一定要用专业的技术人员才能保证施工的质量。在进行热熔和电熔作业的时候, 所使用的工具一定要是专业的工具。

3.4 在对给水管道进行施工的时候, 施工的环境是不同的, 那么

对于在不同的环境下, 所选用的管材也是不同的, 要具有符合施工环境的相关性能, 并且在不同的施工环境下所采用的连接方式也会有所不同。

摘要：从冷镀锌钢管给水管材的问题引出了现代新型的给水管材, 并从管材的耐温耐压、线膨胀系数、导热性、抗水锤能力、价格、安装等多方面进行了比较分类, 并根据各种管材在建筑中的运用范围分成了三个部分;室内给水各分区主干管, 卫生间配水支管, 给水引入管、室外给水及室内高压管, 针对不同部分的管材运用及施工情况进行了归纳和总结。

论新型建筑给水管材的选用与施工 篇4

关键词：给水管材,选用,施工

1 新型管材产生的历史背景

镀锌钢管具有良好的强度、刚度和抗冲击能力, 并具有一定的耐温、耐压能力及原材料易取、易于加工等优点, 因而作为一种给水管材被广泛地应用。但由于镀锌钢管在使用中易腐蚀、生锈、结垢、泄漏及堵塞, 迫切要求一种新型的绿色环保产品来替代。在有机化学工业发展的推动下和国家相关政策的支持下, 大批新型给水塑料管材及复合材料管材相继涌现, 其中塑料给水管材主要有:硬聚氯乙烯管 (UPVC) , 高密度聚乙烯管 (HDPE) , 交联聚乙烯管 (PEX) , 聚丙烯管 (PP-R、PP-C) , 聚丁烯管 (PB) , 丙烯晴丁二烯一苯乙烯管 (ABS) , 氯化聚氯乙烯管 (CPVC) 等。复合管材有铝塑复合管、涂塑钢管、钢塑复合管、塑复铜管、孔网钢带塑料复合管等。

这些新型给水管材的出现, 为我们提供了更多的选择, 使我们可以根据建筑物的功能、性质、规格档次进行适当的选用。

2 管材指标的分类及选取

由于新型建筑给水管材大多采用热塑性塑料材料制成, 故在考察和选用新型管材时, 应注意从以下几个方面进行比较。

2.1 耐温耐压能力

随着被传输介质温度的升高和塑料给水管路使用年限的增加, 热塑性塑料给水管材的承压能力将逐渐下降, 因此选择热塑性塑料管材做热水管时, 应考查其在热水温度下的长期承受能力;复合性管材主要材料仍以热塑性材料为基础, 温度的变化能改变管道承压能力, 故复合材料管道应针对输送冷、热水选择不同管材。

2.2 膨胀系数 (m/m℃) , 膨胀力和敷设方式

塑料管的线性膨胀系数比金属的线性膨胀系数大得多, 对于明装或非埋设型暗装, 当直线距离大于20m时, 应考虑采用伸缩节或折角自然补偿方式。对于卫生问或是室内地板内暗埋敷设的支管, 由于受水泥砂浆的摩擦阻力, 配水支管可用传统方式埋设或适当留一定管槽空间;复合管由于金属部份和塑料材料之间接合不紧密, 会产生剥落和分层现象, 从而影响复合管的整体性能, 降低其强度和承压能力。

2.3 导热性能 (导热率w/cm·k)

塑料管自身有极好的隔热保温性能, 但现行的塑料热水管规程仍对保温作了规定, 而对于埋墙地板敷设的配水支管不需考虑。塑料管的保温一般采用PVC/NBR闭孔型橡塑保温管、高发泡聚乙烯 (PE) 闭孔型保温管、硬聚氨酯泡沫塑料管和现场喷聚氨基多元脂发泡剂等。

2.4 抗水锤能力 (弹性模量:

N/cm) 、壁厚给水系统中由于阀门启闭、系统压力突然变化而造成水锤现象。水锤压力的大小与管材的弹性模量和管径、壁厚有关, 管材的弹性模量越小、管径越大、壁厚越薄均可使水锤压力变小。一般各种塑料管的抗水锤能力均低于钢管的抗水锤能力。

2.5 壁厚、重量、流量、管径范围

由于各种管道材质的不同, 其在满足同样抗压、耐温和强度条件下, 管道壁厚会产生差异, 从而引起抗水锤能力, 使管内径及水力条件不同。一般情况下, 壁薄的管材节省材料, 管内径大, 水力条件好, 重量轻, 施工安装容易。

2.6 价格

综合性的价格因素与材料获取的便宜程度、国产还是进口、管壁厚度重量和运输费用、管道接头及配件、安装人力费用以及贮藏费用等有关。一般地讲, 塑料类管材及复合管的价格均高于镀锌钢管的价格。但塑料类管材及复合管的综合价格并不一定比镀锌钢管高。

2.7 安装连接方式

2.7.1 夹紧式安装:

采用管箍, 另附用生丝带和白素麻丝、扩管器、搬手等工具连接管材与管件, 这种方式因人为因素影响较大, 安装时可能需反复调试。

2.7.2 热熔式安装:

利用热塑性管材的性质进行管道连接, 热熔时采用专门的加热设备 (一般采用电热式) , 使同种材料的管材与管件的连接面达到熔融状态, 用手工或机械将其压合在一起。

2.7.3 电熔合连接:

管件出厂时将电阻丝埋在管件中, 做成电热熔管件, 在现场施工时, 只需将专用焊接仪的插头和管件的插口连接, 热熔效果可靠, 人为因素降到最低, 施工质量稳定。另外安装时仅用电缆插头, 可克服操作空间狭小, 安装困难的问题。

3 管材的使用及比较

各种给水管材因其在材质性能、尺寸范围及施工工艺等方面的不同特点, 因而在施工安装中也有不同的特点。一般将其分为三个方面。

3.1 室内给水分区主干管

分区主干管是给水系统的主要部分, 包括分区内的横干管及立管, 这一部分管道敷设在屋面保温夹层、吊顶、管道井内, 采用支架固定, 无需埋设。管径一般在25~80mm范围内, 要求有高品质的耐久性, 无腐蚀, 无结垢, 无泄漏, 低噪声, 安装方便的管材。这一部分管材在施工中一次性安装用量大, 是给水管道的主干管, 适合这一部分管材的塑料管有:硬聚氯乙烯 (UPVC) , 交联聚乙烯 (PEX) , 聚丙烯 (PP-R、PP-c) , 聚丁烯 (PB) 等复合管材有涂塑钢管、钢塑复合管、孔网钢带塑料复合管。

3.2 卫生间等配水支管

这部分管材管径在16~25mm, 一般为埋墙或埋地暗装, 接点多。卫生间管道因卫生设备和用户装修标准的不同, 往往不由建筑施工方一次安装完成, 而是用户自己在二次装修中完成对这部分管道的安装。由于管道大多暗敷, 对管材、管件安装连接的要求较高, 卫生间等配水支管发生的问题最多。适合这一部分管材的塑料管有:高密度聚乙烯 (HDPE) , 交联聚乙烯 (PEX) , 聚丙烯 (PP-R、PP-C) , 聚丁烯 (PB) 等;复合管材有铝塑复合管、塑复铜管、涂塑钢管等。最近一些地区出现一种新的复合管材———塑复铜管, 既有铜管的优良品质, 又有较好的保温性能, 不失为一种安全耐用的卫生管材, 但价格偏贵。涂塑钢管具有钢管的优点, 又做到了供水水质好, 但不太适宜作热水供应用。

3.3 给水引入管, 室外给水、输水管

这类管管径大, 要求强度高、耐压好、密封性好、耐腐蚀、水力条件好、抗水锤能力强, 安装简易, 重量轻, 寿命长。管径范围在50~200mm以上。适合这一部分管材的管材有:孔网钢带塑料复合管、ABS、u PVC, 涂塑复合管、钢塑复合管。孔网钢带塑料复合管是以冷轧钢带和热塑性塑料为原料, 以氩弧对接焊成型的多孔薄壁钢管为增强体, 外层和内层为双面复合热塑料的一种新型复合压力管材, 因此这种复合管具有钢管和塑料管的优点, 又克服了一般复合管二者结合不紧的不足, 具有刚性好, 强度大, 承压高, 价格低廉的优点, 适合于给水引入管、室外给水管和大、中型给水输水管道。

4 结论

市政给水管材的选用 篇5

1 对比与分析

1.1 给排水管的选用

1.1.1 水管的卫生

健康与安全是人们最重视的两个问题,饮用水的水质及水管的安全性就成为人们关注的焦点。

1.1.2 水管的性能

管道的选用首先考虑的因素是在规定的使用压力和温度下具有足够的机械强度,并且具有良好的耐腐蚀性,此外,还包括材料和工程的成本。

1.1.3 水管的选用原则

在同等价格或价格相差不大的情况下,应选择卫生、性能优越、便于安装维修的管材;在同样性能的条件下,应选择价格便宜的管材;最好的选择是价格既便宜、性能又良好、安装维修方便的管材。

1.2 建筑给排水管材的种类

给排水管材的种类主要包括:塑料管、复合管及金属管。

1.3 常用管材的分析比较

近年来施工中所采用的给排水管材种类繁多,综合考虑各种管材的性能、卫生、工程成本和使用寿命等因素,常用的有铝塑复合管(PAP)、聚丙烯管(PP-R)以及用于排水管的UPVC和新型的柔性接口排水铸铁管4种。

1.3.1 给水铝塑复合管(PAP)

PAP管由中间层纵向焊接铝管、内外层聚乙烯及之间的热溶胶一步法共挤复合而成。内外层的聚乙烯属中对称性非极性高聚物,化学性质非常稳定,具有无毒、耐腐蚀、机械强度高、耐热性能好、脆化温度低、使用寿命长等特点。同时,内层聚乙烯非常光滑,管内流体阻力小、不结垢,使用的有效管径比金属管大,且流体不会受污染。铝塑复合管的内壁粗糙程度为0.007 mm,内壁非常光滑,输送流体,阻力损失小,不会产生噪音。

1.3.2 给水PPR管

PPR管具有良好的卫生性能,用于纯净饮用水系统,可避免传统金属管道系统中的“锈水”现象。

PPR管还具有较好的耐温耐热性能,最高工作温度可达95℃,长期使用温度一般可达70℃。

安装时,不需传统金属管安装时的“攻丝、缠麻”等工序,具有良好的焊接性能,接头质量可靠。

1.3.3 UPVC排水塑料管

该管材经济、美观、重量轻,内壁光滑,容易切断,安装维修方便,是国内目前用得最多的管材。

1.3.4 承插式柔性接口排水铸铁管

该管材是一种新型的排水铸铁管,其抗噪声性能远远超出其他任何一种排水管,充分满足人们睡眠或脑力劳动时所需要的理想噪值,是最“安静”的排水管道。

该管材还具有利于解决抗震及沉降问题、防水性能好、耐用及安全、可再生和循环使用等特点。

1.4 建筑给排水管材选用

1.4.1 影响管材选用的因素

根据国家现行国家标准及地方相关政策因地制宜、合理选取。还应考虑不同的使用场合、地点及地区特点、工程性质、设计标准等因素。

管材的技术经济特性不是仅由管材自身特性决定的。一种管材能在某地区,除了管材自身特性之外,更主要地取决于该地区的地理环境、工况条件、资源特点、居民习惯及生活质量水平、社会经济发展水平等因素。另外,建筑物的不同使用功能及性质、标准的高低,也直接影响管材的选用,住宅建筑就不同于办公楼。

1.4.2 镀锌管的替代及给水管的发展

当前在一些发达国家和地区,镀锌钢管已被取代,我国也作出了类似的规定要求。传统的钢管在给水系统的应用虽有这样或那样的缺点,但是在材料强度及刚度上有塑料管无法比拟的优点,尤其对于DN≥100 mm的大口径明装管道。可以取代镀锌钢管的管材有铜管、不锈钢管、钢塑或铝塑复合管、涂塑钢管和各种给水塑料管,如聚丁烯管、交联聚乙烯管、聚丙烯管、聚氯乙烯管等。

为保证人体健康,规范对饮水管管材提出要求如铜管、不锈钢管、铝塑复合管、PV一R、聚丁烯管等,以期管材尽可能对饮水水质不产生有毒影响。PB管是目前塑料管中的佼佼者,但是过于昂贵的价格确实令人望而却步。

1.4.3 管道使用位置及使用方法

如果仅从管道特性、经济效益笼统评价哪种管材最好仍可能片面,因为除了管材使用性能、综合比价外,设计位置及施工方法也举足轻重。以铜管为例,铜管是公认的优秀管材,如果埋在建筑找平层内,在土建施工过程中,管道常常遭受损失,打压时经常要出问题,暗埋在结构层或墙壁内,寿命几乎和建筑同在。若先在铜管位置支模板,先精心打灰,待混凝土养护够强度后再大面积施工找平层,也能避免铜管的损害,然而执行现行施工定额,大概没有施工单位能做到。

若塑料给水管道走找平层,将管道固定后再施工找平层。初次施工,必须试压合格后再施工找平层。找平层施工完毕,还需第二次试压。现场经验反映,因找平层太薄不得不在结构板上开槽是塑料管施工损坏的主要原因,有条件的地方建议采用50mm厚以上的找平层。

2 结论

随着国家经济建设的大规模发展,我国给排水工程也得到了飞速发展,而水管材质选择适当与否对给排水工程显得最为重要。总的说来,水管的选择应综合管材的卫生、性能、成本、使用寿命、安装维修、耐腐蚀、密封性、水力条件、防火性、防噪声、热膨胀系数、收缩系数、强度、耐用、安全、环保等多种因素来考虑,才能选择出相应的最佳管材,避免因管材选择欠佳造成的各种直接、间接损失,达到最佳效果。

摘要：住宅建设在国民经济建设中占有重要地位,已经成为我国国民经济新的增长点和消费热点。而给排水则是住宅建设不可缺少的重要组成部分。分析了建筑给排水管材的选用原则,对给排水管材性能进行了对比研究,并提出了正确选用管材的方法。

关键词：给水排水,管材,性能,对比

参考文献

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[2]赫庆刚.给排水管材现状及管道内壁水质分析[J].今日科苑,2007(12).

[3]卢其伦.塑料管材在给排水领域的发展及应用[J].中国科技信息,2005(23).

[4]张小鹏.浅谈建筑给排水管材选用的误区[J].甘肃科技,2006(7).

谈市政污水管道管材的选用 篇6

在排水工程中, 管道工程投资在工程总投资中占有很大的比例, 而管道工程总投资中, 管材费用约占50%左右。排水管道属于城市地下永久性隐藏工程设施, 要求具有很高的安全可靠性, 因此, 合理选择管材非常重要。

2 对管材的要求

污水管道的材料必须满足一定要求, 才能保证正常的排水功能。

⑴污水管道必须具有足够的强度, 以承受外部的荷载和内部的水压。

⑵污水管道必须具有抵抗污水中杂质的冲刷和磨损的作用。

⑶污水管道必须不透水, 以防止污水渗出或地下水渗入。

⑷污水管道的内壁应整齐光滑, 使水流阻力尽量减小。

⑸污水管道应尽量就地取材, 并考虑到预制管件及快速施工的可能, 尽量减少运输和施工费用。

3 常用市政污水管道类型及特点

3.1 钢筋混凝土管

钢筋混凝土管目前国内使用得较多, 具有较成熟的制作工艺和施工经验, 可以根据抗压的不同要求制成无压管、低压管、预应力管, 接口形式常有承插式、企口式、平口式, 一般用于管径大于400mm, 埋深较大或敷设在土质条件不良地段。陕西省汉中市某县城污水处理厂配套管网总长60.2km, 其中管径大于600mm的管道均采用钢筋混凝土管, 这种管材的特点是:便于就地取材, 制造方便, 造价低。但是, 它们的抗酸、碱浸蚀及抗渗性能较差、管节短、接头多、重量大。在地震强度大于8度的地区及饱和松砂、淤泥和淤泥土质、冲填土、杂填土的地区不宜使用。此外, 大口径管道运输困难, 因此一般运用于管顶覆土4.0m以下的管道。

3.2 钢管

这种管材的特点是:质地坚固、抗压、抗震、抗渗性能好;内壁光滑、水流阻力小;管节较长、接口少。但价格昂贵, 钢管抵抗酸碱腐蚀及地下水浸蚀的能力差, 因此, 采用钢管时必须涂刷耐腐蚀的涂料并注意绝缘, 造价高。市政重力流污水管道一般很少采用钢管, 只有当污水管道穿越河沟、铁路, 压力输送, 小口径顶管或非开挖施工等场合才采用钢管。黑龙江省齐齐哈尔市某镇区污水处理厂配套管网工程采用了管径为DN200的钢管, 总长500米, 该工程中有一片区距离镇区污水管网系统较远且地势平坦, 若采用重力流则会增加整个管网系统的埋深, 故将该片区污水提升输送至附近镇区污水管网系统。随着施工技术和塑料排水管生产技术的不断提高, 钢管用于污水管道输送的几率已越来越少。

3.3 缠绕式玻璃钢夹砂管 (FRPM)

FRPM管是以玻璃纤维及其制品不饱和聚酯树脂、石英砂为主要原料, 将预浸有树脂基体的连续玻璃纤维, 按照特定的工艺条件逐层缠绕到旋转的芯模上, 并进行适当固化、脱膜而成。FRPM管具有耐腐、抗老化、使用寿命长、重量轻、抗渗漏、安装方便、摩阻系数小等优点。还可以根据需要做成特殊管节, 承插连接也可法兰连接, 环刚度≥8k N/m2, 其已成功运用于合流污水苏州河污水治理工程中, 管道基础采用砾石砂及砂垫层, 与窨井连接采用膨胀止水橡胶圈对于管径大于1m的具有综合造价较便宜的优越性。在相同水力条件下, 可替比直径大一至二级的钢筋混凝土管、钢管, 但抗击集中外力和不均匀外力的能力较上述管材弱。

3.4 高密度聚乙烯 (HDPE) 双壁波纹管

高密度聚乙烯 (HDPE) 双壁波纹管以约100%的高密度聚乙烯HDPE为材料, 采用特殊膜压工艺, 在热熔状态下整体一次膜压成型。HDPE双壁波纹管一般用于管径DN225~DN1000的管道工程施工, 管材长度一般为6m, 工作温度为-40℃~60℃, 环刚度8k N/m2~10k N/m2, 管道连接方式为“O”型成连结式橡胶圈承插口连接, 渗透率≤2%。黑龙江省齐齐哈尔市某镇区污水处理厂配套管网工程中, 除压力管段外, 其余均采用了HDPE双壁波纹管, 该管材施工方便, 基础敷设简单, 管道基础采用砾石砂及砂垫层基础, 对一般土质的地段, 基底只需铺一层砂垫层, 其厚度为0.10m。HDPE双壁波纹管主要特点是:重量轻、抗震性好、耐低温、抗冲击强、耐腐蚀, 并具有良好的动态断裂韧性及电绝缘性, 内壁光滑, 不结垢, 使用寿命长, 施工进度快, 工程综合造价低。此外, HDPE双壁波纹管施工方便, 基础敷设简单。但是, HDPE双壁波纹管由于其管材结构、生产效率等因素限制, 一般不能生产大口径管材 (一般DN/OD≤1200) , 为了满足环刚度等级要求, 只能靠增加厚度和波纹高度来达到要求, 因此管材重量重, 设备生产效率低。

3.5 预应力钢筒混凝土管 (PCCP管)

PCCP管是指在带钢筒的混凝土芯上缠绕环向预应力高强钢丝, 并喷涂水泥沙浆保护面层制成的管子。在工作状态下, 由管中薄钢板承担管材内水的渗透压力, 由缠绕在管芯外的预应力高强度钢丝及管芯混凝土承担管材内水压力和外荷载, 是一种将钢管与普通预应力混凝土管的优点相结合的管道。

近年来, PCCP管用作输水管的越来越多了。上海市污水治理二期工程中部分输水管道在国内首次采用预应力钢筒混凝土管 (PCCP管) 于软土地基地区, 直径3600mm, 长度3.5km。它具有耐内压高, 工作压力从0.60~4.00MPa, 管壁厚, 管径范围大, 一般从d400mm~d4000mm, 最大可达d7600mm, 产品质量稳定, 摩阻系数n值比箱涵管小, 安装方便, 管接头采用钢制承插滑动接头, 橡胶圈密封, 止水效果好, 粗糙系数较其它混凝土管低, n=0.012~0.013, 钢板桩开槽施工, 占地较少, 开挖、安装、测试均较方便。但制作工艺比较复杂, 管道本身价格昂贵。其铺设价比现浇箱涵低。

3.6 PVC-U加筋管

PVC-U加筋管为硬聚氯乙烯材料热熔后一次膜压成型, 具有外观美、重量轻、耐腐蚀、不结垢、不生锈、抗老化、寿命长、内壁光滑、水力性能好、综合造价低等特点, 接口形式为“T”型橡胶圈承插接口。工作环境温度宜在-10℃~50℃, 环刚度≥8 k N/m2, 管径较小, 适用于DN≤500mm的应用情况, 定型长度约4~6m, 施工方便。由于该管低温性能较差, 并且在市场价格竞争中, 掺入过度的碳酸钙, 导致材质发脆, 在储运、施工过程中易破损。

3.7 PE管

PE管是以专用聚乙烯为原材料挤出成型的内外壁光滑的平壁管, 常用口径从DN300~DN1000;工作压力0.4~1.6MPa。PE管除具有其他塑料管重量轻、耐腐蚀、摩阻小、不结垢、使用寿命长、施工方便等共同性的优点外, 还具有强度高、特殊的柔韧性、极高的延伸率和独特的热熔焊连接方法, 施工可采用开挖法和牵引法, 给应用带来了很多其它管材都不具备的优势。由于PE管道采用热熔、电热熔连接, 实现了接口与管材的一体化, 并可有效抵抗内压力产生的环向应力及轴向的抗冲应力。

综上所述, 现将各种管材的综合性能比较见表1。

4 结束语

市政污水管道管材的选择, 对排水系统造价的影响很大, 管材选择主要取决于输送流量的大小、管道埋深、管道承压、抗震条件、施工方法、工程造价等因素。在实际工程中, 选择污水管道材料时, 应在满足技术要求的前提下, 立足实用, 选择低成本、高性能的管道, 尽可能就地取材, 提倡环保管材, 优先选择塑料管材, 同时, 一定要通过价格、性能、维护、环保、施工难易程度等多个因素综合比较确定, 选择最优管材。

参考文献

[1]孙慧修.排水工程 (上册) [M].北京:中国建筑工业出版社 (第四版) , 2004.

[2]范谨初, 金兆丰.水质工程[M].北京:中国建筑工业出版社 (第一版) , 2009.