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【摘要】本文以常见输水管道为研究背景，从管道物理性能、优缺点、适用范围等方面论述供水工程管材选用。
【关键词】供水工程；金属管材；塑料管材；复合管材
1、前言
在供水工程中，占投资额比例最大的是管材，约占工程投资的50%～70%。合理地选用管道材料是节省工程投资，确保供水水量、水质、水压和安全运行的重要环节。
目前给水工程中常用管材有金属管材、塑料管材、复合管材、其他管材四大类。金属管材主要有：离心球墨铸铁管、钢管。塑料管材主要有：聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管。复合管材主要有：钢塑管、钢塑复合压力管。其他管材主要有：普通预应力钢筋混凝土管、预应力钢筒混凝土管、玻璃钢管。
2、金属管材
（1）离心球墨铸铁管（简称球墨管）：球墨管具有强度高、塑性好、重量轻、耐压耐腐蚀、抗震性好、安装使用方便等优点，现已得到广泛的使用。球墨管采用水泥砂漿内衬防腐，采用热喷锌和涂沥青的外防腐，接口形式：≤DN1400一般采用T型接口，≥DN1600，多采用K型接口。接口处采用橡胶圈密封，为柔性接口。为保证球墨管的质量生产厂家必须做到：采用离心生产工艺（不能采用连续铸造方法）；对每根球铁管进行水压试验；球铁管本体的球化率达到2-3级；球铁管进行退火处理，获得以铁素体为主的基体，使延伸率达到标准要求；每根球铁管都应按照用户要求进行外喷锌。
（2）钢管：钢管具有能耐高压，韧性好，管壁薄，重量轻，运输方便，管身长，接口少，抗震性优及漏水情况少等优点，被广泛应用于供水业中。但钢管耐腐蚀性能差，使用前必须作内外防腐处理，又必须彻底除锈，这项费用较高。钢管安装时采用焊接，为刚性连接。这种连接方式，是防腐技术更增加了难度，也减弱了管道的抗震能力。因此应推广在制造厂对钢管进行工厂化腐蚀处理，既质量好，又成本低。目前生产厂家积极引进国际先进的FBE/3PE防腐技术，提高钢管整体防腐水平。
3、塑料管
（1）聚氯乙烯管（UPVC）：它是目前使用量最大的塑料管材。连接方式采用胶黏剂粘结和橡胶圈承插的连接方式，施工方便。由于铅稳定剂对人体有害，所以国家明文规定禁止使用铅稳定剂的PVC管道用于供水管道。另外，制备PVC单体氯乙烯（VCM）可能会对人体有害问题（国标规定VCM单体含量应≤1.0mg/kg），也应引起注意。
（2）聚乙烯管（PE）：它是目前城镇供水塑料管道系统的首选管材，具有可弯曲，小口径可盘卷供货，无腐蚀，无水质二次污染；连接方便；摩擦系数低，增加流量，降低能耗；安装管道系统成本低和维护使用成本低等优点，聚乙烯管道由于独特的柔韧性，其断裂延伸率超过500%，弯曲半径可至管径的25倍。
（3）聚丙烯管（PP）：该种管道口径较小，最大口径为φ160mm，在需要较大口径的市政给水管道建设竞争中处于劣势地位。PP-R与金属管件连接时，采用丝扣连接、法兰连接或采用带金属嵌件的聚丙烯管件作为过渡。
4、塑料与金属复合管
钢塑管是近几年来发展起来的一种新型复合承压管道，按生产工艺和选用材料的不同分为两类：一类是以镀锌钢管为基础，在其内壁涂塑或衬塑一层聚乙烯或环氧树脂，称为钢塑管；一类是采用镀锌钢带和聚乙烯通过复合胶联成型的产品，称为钢塑复合压力管。钢塑管由于承压方面比普通的塑料供水管道要相对强的多，因此可以应用于比塑料管和铝塑管更高的承压供水管道。常用口径为DN15-200，耐压1.6MPa。塑料与金属复合管材的成本比离心球墨铸铁管较高，主要用于≤DN200小口径压力管道。
钢塑管和钢塑复合压力管在户外工地施工比塑料管有较大的优越性，它既有钢管的强度，在水质、水力条件上又具有塑料管的优点，连接上又可以采用球墨铸铁管的连接方式。并可用电波探测器巡管。钢塑管与钢塑复合压力管的连接方式有管螺纹、沟槽、承插和法兰等几种。
5、其它管材
（1）普通预应力钢筋混凝土管
普通预应力钢筋混凝土管具有耐腐蚀性，不结垢，不污染水质，全部承插橡胶圈柔性连接，密封性能良好，有良好的抗震性能，只是重量大，运输、安装、就位不方便。其工作压力0.4-1.2MPa，DN500-2000。
（2）预应力钢筒混凝土管（简称PCCP）
PCCP管是目前世界上使用非常广泛的一种非金属管材，有钢板、预应力钢丝和混凝土构成的复合管材，此种管材充分而又综合地发挥了钢材的抗拉、易密封性及混凝土抗压和耐腐蚀性，并兼有水泥管和钢管的优点。它从形式上可分为两种：一种是内衬式预应力钢筒混凝土管（PCCP-L，内径φ600-1200），是在钢筒内部衬以混凝土后在钢筒外面缠绕预应力钢丝再辊射砂浆保护层；另一种是埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCP-E，内径φ1400-4000），是将钢筒埋置在混凝土里面，然后在混凝土管芯上缠绕预应力钢丝，再辊射砂浆保护层。
（3）玻璃钢管
玻璃钢管（简称RPM）是近几年发展起来的新管材，口径大，重量轻，耐压力1.0-2.0MPa。一般使用的工作压力为0.6MPa，我国大多用于DN600-DN2400大中口径管道。
6、结论及建议
从对近几年各种管材的材质特点、价格分析和使用情况，对不同适用场合、不同管径的供水管道选材的推荐性意见如下：
对城市的支线供水小口径管道（DN80-200），要根据工况、实际需要、工程造价来选择使用离心球墨铸铁管、塑料管、塑料与金属的复合管和钢管等管材。
城市的主干供水管道大中口径（DN300-1400），优先使用有良好防腐措施的离心球墨铸铁管及无缝钢管。城市的主干供水大口径管道（DN1600-2200）采用离心球墨铸铁管、预应力钢筒混凝土管、玻璃钢管和无缝钢管。
对引水管道工程所使用的特大口径管道（一般≥DN2200），要根据不同地质条件、工况、工程造价和实际需要选择使用预应力钢筒混凝土管和离心球墨铸铁管城市的供水管道禁止使用灰铸铁管禁止使用含有铅盐做稳定剂的PVC塑料管。
参考文献：
[1]《给水排水设计手册.第01册.常用资料》中国建筑工业出版社.
[2]《给水管材发展再探讨》沈之基（给水排水杂志，2000年第八期）.
【关键词】供水工程；金属管材；塑料管材；复合管材
1、前言
在供水工程中，占投资额比例最大的是管材，约占工程投资的50%～70%。合理地选用管道材料是节省工程投资，确保供水水量、水质、水压和安全运行的重要环节。
目前给水工程中常用管材有金属管材、塑料管材、复合管材、其他管材四大类。金属管材主要有：离心球墨铸铁管、钢管。塑料管材主要有：聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管。复合管材主要有：钢塑管、钢塑复合压力管。其他管材主要有：普通预应力钢筋混凝土管、预应力钢筒混凝土管、玻璃钢管。
2、金属管材
（1）离心球墨铸铁管（简称球墨管）：球墨管具有强度高、塑性好、重量轻、耐压耐腐蚀、抗震性好、安装使用方便等优点，现已得到广泛的使用。球墨管采用水泥砂漿内衬防腐，采用热喷锌和涂沥青的外防腐，接口形式：≤DN1400一般采用T型接口，≥DN1600，多采用K型接口。接口处采用橡胶圈密封，为柔性接口。为保证球墨管的质量生产厂家必须做到：采用离心生产工艺（不能采用连续铸造方法）；对每根球铁管进行水压试验；球铁管本体的球化率达到2-3级；球铁管进行退火处理，获得以铁素体为主的基体，使延伸率达到标准要求；每根球铁管都应按照用户要求进行外喷锌。
（2）钢管：钢管具有能耐高压，韧性好，管壁薄，重量轻，运输方便，管身长，接口少，抗震性优及漏水情况少等优点，被广泛应用于供水业中。但钢管耐腐蚀性能差，使用前必须作内外防腐处理，又必须彻底除锈，这项费用较高。钢管安装时采用焊接，为刚性连接。这种连接方式，是防腐技术更增加了难度，也减弱了管道的抗震能力。因此应推广在制造厂对钢管进行工厂化腐蚀处理，既质量好，又成本低。目前生产厂家积极引进国际先进的FBE/3PE防腐技术，提高钢管整体防腐水平。
3、塑料管
（1）聚氯乙烯管（UPVC）：它是目前使用量最大的塑料管材。连接方式采用胶黏剂粘结和橡胶圈承插的连接方式，施工方便。由于铅稳定剂对人体有害，所以国家明文规定禁止使用铅稳定剂的PVC管道用于供水管道。另外，制备PVC单体氯乙烯（VCM）可能会对人体有害问题（国标规定VCM单体含量应≤1.0mg/kg），也应引起注意。
（2）聚乙烯管（PE）：它是目前城镇供水塑料管道系统的首选管材，具有可弯曲，小口径可盘卷供货，无腐蚀，无水质二次污染；连接方便；摩擦系数低，增加流量，降低能耗；安装管道系统成本低和维护使用成本低等优点，聚乙烯管道由于独特的柔韧性，其断裂延伸率超过500%，弯曲半径可至管径的25倍。
（3）聚丙烯管（PP）：该种管道口径较小，最大口径为φ160mm，在需要较大口径的市政给水管道建设竞争中处于劣势地位。PP-R与金属管件连接时，采用丝扣连接、法兰连接或采用带金属嵌件的聚丙烯管件作为过渡。
4、塑料与金属复合管
钢塑管是近几年来发展起来的一种新型复合承压管道，按生产工艺和选用材料的不同分为两类：一类是以镀锌钢管为基础，在其内壁涂塑或衬塑一层聚乙烯或环氧树脂，称为钢塑管；一类是采用镀锌钢带和聚乙烯通过复合胶联成型的产品，称为钢塑复合压力管。钢塑管由于承压方面比普通的塑料供水管道要相对强的多，因此可以应用于比塑料管和铝塑管更高的承压供水管道。常用口径为DN15-200，耐压1.6MPa。塑料与金属复合管材的成本比离心球墨铸铁管较高，主要用于≤DN200小口径压力管道。
钢塑管和钢塑复合压力管在户外工地施工比塑料管有较大的优越性，它既有钢管的强度，在水质、水力条件上又具有塑料管的优点，连接上又可以采用球墨铸铁管的连接方式。并可用电波探测器巡管。钢塑管与钢塑复合压力管的连接方式有管螺纹、沟槽、承插和法兰等几种。
5、其它管材
（1）普通预应力钢筋混凝土管
普通预应力钢筋混凝土管具有耐腐蚀性，不结垢，不污染水质，全部承插橡胶圈柔性连接，密封性能良好，有良好的抗震性能，只是重量大，运输、安装、就位不方便。其工作压力0.4-1.2MPa，DN500-2000。
（2）预应力钢筒混凝土管（简称PCCP）
PCCP管是目前世界上使用非常广泛的一种非金属管材，有钢板、预应力钢丝和混凝土构成的复合管材，此种管材充分而又综合地发挥了钢材的抗拉、易密封性及混凝土抗压和耐腐蚀性，并兼有水泥管和钢管的优点。它从形式上可分为两种：一种是内衬式预应力钢筒混凝土管（PCCP-L，内径φ600-1200），是在钢筒内部衬以混凝土后在钢筒外面缠绕预应力钢丝再辊射砂浆保护层；另一种是埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCP-E，内径φ1400-4000），是将钢筒埋置在混凝土里面，然后在混凝土管芯上缠绕预应力钢丝，再辊射砂浆保护层。
（3）玻璃钢管
玻璃钢管（简称RPM）是近几年发展起来的新管材，口径大，重量轻，耐压力1.0-2.0MPa。一般使用的工作压力为0.6MPa，我国大多用于DN600-DN2400大中口径管道。
6、结论及建议
从对近几年各种管材的材质特点、价格分析和使用情况，对不同适用场合、不同管径的供水管道选材的推荐性意见如下：
对城市的支线供水小口径管道（DN80-200），要根据工况、实际需要、工程造价来选择使用离心球墨铸铁管、塑料管、塑料与金属的复合管和钢管等管材。
城市的主干供水管道大中口径（DN300-1400），优先使用有良好防腐措施的离心球墨铸铁管及无缝钢管。城市的主干供水大口径管道（DN1600-2200）采用离心球墨铸铁管、预应力钢筒混凝土管、玻璃钢管和无缝钢管。
对引水管道工程所使用的特大口径管道（一般≥DN2200），要根据不同地质条件、工况、工程造价和实际需要选择使用预应力钢筒混凝土管和离心球墨铸铁管城市的供水管道禁止使用灰铸铁管禁止使用含有铅盐做稳定剂的PVC塑料管。
参考文献：
[1]《给水排水设计手册.第01册.常用资料》中国建筑工业出版社.
[2]《给水管材发展再探讨》沈之基（给水排水杂志，2000年第八期）.