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【摘 要】近几年来，我国城镇供水事业取得了长足的发展，为国家的高速发展和人民生活水平的不断提高提供了重要的基础设施保障条件。输配水管道作为供水设施的重要组成部分，管材的选择是否科学合理，与城镇供水事业的发展关系重大。
【关键词】输配水管道管材
一、输配水管道的布选原则
输配水管道作为供水系统的重要環节，对于输配水管道管材的选择，应考虑以下几个因素。
1.输配水管道是承压的管道，管道具有良好的封闭性，保证连续供水。
2.自来水从水源地-水厂-用户，要经过较长的管道。未完成的化学反应将在管网中继续进行，因此要求管道内壁既要耐腐蚀性，又不会向水中析出有害物质。
3.输配水管道的内壁不结垢、光滑、管路畅通，降低水头损失。
4.为了保证供水的安全可靠，所选用的管材必须具有良好抗震性能、具有一定的韧性、承插管道接口一般为柔性接口。
5.由于配水管道的分支管件规格较多，对管材的管件要求规格齐全，要能适应安装需要。
6.城市室外地下管线种类多，布置紧凑，立体交错，这些都要求管材的适应性强，拆装方便。
7.输配水管道的建设费大，因此应通过技术经济比较，恰当选用既满足使用要求，工程费用又省的管材。
二、输配水管道的管材种类和性能
由于输水管道在输水工程中投资中所占比例较大，并且城市管网的好坏直接影响城市的安宁，防止爆管、防止漏损、节约水资源、是城市安全稳定持续发展的重要设施，因此选择合适的输水管材的意义重大。近年来随着工程技术、新型材料的发展，加上大量引进国外先进技术设备，为输水工程管道材质的选择提供了更多的余地。目前用于输水的大口径输水管材有钢管、球墨铸铁管、钢套筒混凝土管、夹砂玻璃钢管等。
1.钢管（SP）
钢管应用历史较长，范围广，是一种传统的输水管材。钢管一般选用螺旋焊接与直缝焊接管，其技术性能好，有极好的机械强度，可以承受极高的内压和外压，韧性好，耐冲击，对复杂的地形地质有较强的适应性，缺点是管道防腐要求高。钢管一般采用焊接连接，对施工时间要求较高的可以采用法兰连接。
⑴钢管内壁防腐
内防腐一般有水泥砂浆内防腐层及环氧涂塑内防腐层，一般来说，钢管内壁采用环氧涂塑防腐层，粗糙系数n值较小，对水的阻力也小。
⑵钢管外壁防腐：
钢管外壁腐蚀主要是电化学腐蚀，目前钢管外防腐主要采取涂层防护和电化学保护。涂层防护是用非金属材料覆盖钢管外壁上，以防止金属与水接触。
⑶管道阴极保护：
电化学保护方法有2 种：一种是牺牲阳极法，使用比被保护金属管道电位低的金属做阳极，如镁、锌或镁合金等，隔一定距离用导线将一个阳极连接到管线上，利用两种金属的之间的电位差，产生反腐电流对管道进行保护的一种反腐方法，运行过程中，阳极将逐渐消耗。牺牲阳极法优点是施工简单，设备费用较低；缺点是阳极必须定期更换。另一种是强制电流法，通过外部的直流电源装置将必要的反腐电流经埋在地下的电极（阳极）流入金属管道的一种方法，阳极必须是非溶性无知，如石墨、高硅铸铁等。一般用于长距离输水管道或无法使用牺牲阳极的地形。强制电流法优点是阳极无需定期更换；缺点是投资较高。
2.钢套筒预应力混凝土管
钢套筒预应力混凝土管是一种钢筒、钢丝和混凝土制成的复合管，按制作工艺可分为内衬式（PCCP-L）和埋置式（PCCP-E）两种型式。PCCP-L管通常采用卧式离心浇铸，口径≤1200mm， PCCP-E管通常采用立式振动成型，口径≥1200mm，连接方式一般为承插式，接口为橡胶圈接口，大口径PCCP管接口形式可以设计成双橡胶圈接口，在承插口双橡胶之间有水压试验孔，每安装完成一根PCCP管，立即进行小型试压的方式检验接口的严密性。
该管材综合了普通预应力钢筋混凝土管和钢管的优点，充分发挥了钢材的抗拉、易密封和混凝土的抗压、和耐腐蚀的性能，具有耗钢少、使用寿命长的优点；主要缺点是重量大、装卸、搬运困难，管配件较少，临时开口接水、抢修较麻烦。
3.球墨铸铁管（DIP）
球墨铸铁管是目前广泛应用的一种管材，其技术性能好，耐腐蚀性强，管内壁光滑，使用寿命长，一般球墨铸铁管采用采用：T型橡胶圈柔性接口、K型橡胶圈柔性接口及SⅡ型橡胶圈柔性接口（我国一般用于燃气管道）等。
球墨铸铁管是当今现阶段最为普及使用的管材。多数施工单位积累了安装此类管材的丰富经验，管材配件规格齐全；在维修过程中，能够不停水作业。球墨铸铁管主要具有以下特点：
⑴内衬水泥砂浆，输水符合卫生要求，承受内水压力2.0Mpa以上，可以满足输水管道输送压力水的要求。
⑵具有较大的延伸率、刚度、抗拉强度，具有较强的承受土壤荷载及地面动荷载的能力，管件规格齐全，能适应安装的需要，耐腐蚀性好，使用寿命长。
⑶系柔性接口，拆装方便，抗震性能好，承受局部沉陷能力好。
⑷对于DN≥1000mm及DN≤200mm的球墨铸铁管道及管件铸造难度大，价格较高。
4.夹砂玻璃钢管(简称FRP管)
夹砂玻璃钢管以其优异的耐腐蚀性能（主要成分为石英砂、玻璃纤维、树脂）、轻质高强（重量只有同口径的砼管的1/7~1/8）、输送流量大(理论的粗糙系数为0.0084)、安装方便、工期短和综合投资低等优点，主要具有以下特点：
⑴具有优良的耐腐蚀性能，无毒害、无二次污染。
⑵重量轻、装卸方便、易于安装，单根管道长度长。
⑶机械性能好、水力学性能优异、节省能耗，热膨胀系数小。
⑷使用寿命长、安全可靠，设计灵活、产品适应性强。
三、输配水管道的管材技术经济比较
（详见表1）
四、输配水管道的管材选择
1.大口径输水管材（DN300及以上）
大口径输水管材中，球墨铸铁管、PCCP管、钢管、玻璃钢夹砂管均是较为理想管材，可根据实际情况选用。
⑴玻璃钢夹砂管价格最低、抗腐蚀能力最强、重量轻、安装方便、输水能力强，但刚度较差、承受外荷载能力较差，建议可在对供水保证率要求不是太高输水管道上使用。
⑵PCCP管与球墨铸铁管承受外荷载能力均较高、柔性接口、抗震性能好，对腐蚀地质适应能力较好，均是理想的供水管材，但考虑到DN1000及以下球墨铸铁管价格更低，且管配件齐全、重量更轻、更能适合配水管网安装、改造及临时开口，故建议口径DN1000及以下输水管道、城市内配水管网采用球墨铸铁管，口径大于1200的输水管道采用PCCP管。
⑶钢管受内压能力及承受外荷载能力均较高、抗震性能好、对软基及地势变化较大地形适应能力强、固定支墩尺寸较小，故建议供水压力较高的输水管道、受地形限制的输水管道。
2.小口径输水管材（DN300及以下）
小口径输水管材中，同样要考虑有足够的强度和韧性、便于运输安装、投资省、能耗低等因素，一般条件下，推荐优先采用球墨铸铁管、聚乙烯给水管（PE管）及改性改性聚氯乙烯管（PVC-M管）。
【关键词】输配水管道管材
一、输配水管道的布选原则
输配水管道作为供水系统的重要環节，对于输配水管道管材的选择，应考虑以下几个因素。
1.输配水管道是承压的管道，管道具有良好的封闭性，保证连续供水。
2.自来水从水源地-水厂-用户，要经过较长的管道。未完成的化学反应将在管网中继续进行，因此要求管道内壁既要耐腐蚀性，又不会向水中析出有害物质。
3.输配水管道的内壁不结垢、光滑、管路畅通，降低水头损失。
4.为了保证供水的安全可靠，所选用的管材必须具有良好抗震性能、具有一定的韧性、承插管道接口一般为柔性接口。
5.由于配水管道的分支管件规格较多，对管材的管件要求规格齐全，要能适应安装需要。
6.城市室外地下管线种类多，布置紧凑，立体交错，这些都要求管材的适应性强，拆装方便。
7.输配水管道的建设费大，因此应通过技术经济比较，恰当选用既满足使用要求，工程费用又省的管材。
二、输配水管道的管材种类和性能
由于输水管道在输水工程中投资中所占比例较大，并且城市管网的好坏直接影响城市的安宁，防止爆管、防止漏损、节约水资源、是城市安全稳定持续发展的重要设施，因此选择合适的输水管材的意义重大。近年来随着工程技术、新型材料的发展，加上大量引进国外先进技术设备，为输水工程管道材质的选择提供了更多的余地。目前用于输水的大口径输水管材有钢管、球墨铸铁管、钢套筒混凝土管、夹砂玻璃钢管等。
1.钢管（SP）
钢管应用历史较长，范围广，是一种传统的输水管材。钢管一般选用螺旋焊接与直缝焊接管，其技术性能好，有极好的机械强度，可以承受极高的内压和外压，韧性好，耐冲击，对复杂的地形地质有较强的适应性，缺点是管道防腐要求高。钢管一般采用焊接连接，对施工时间要求较高的可以采用法兰连接。
⑴钢管内壁防腐
内防腐一般有水泥砂浆内防腐层及环氧涂塑内防腐层，一般来说，钢管内壁采用环氧涂塑防腐层，粗糙系数n值较小，对水的阻力也小。
⑵钢管外壁防腐：
钢管外壁腐蚀主要是电化学腐蚀，目前钢管外防腐主要采取涂层防护和电化学保护。涂层防护是用非金属材料覆盖钢管外壁上，以防止金属与水接触。
⑶管道阴极保护：
电化学保护方法有2 种：一种是牺牲阳极法，使用比被保护金属管道电位低的金属做阳极，如镁、锌或镁合金等，隔一定距离用导线将一个阳极连接到管线上，利用两种金属的之间的电位差，产生反腐电流对管道进行保护的一种反腐方法，运行过程中，阳极将逐渐消耗。牺牲阳极法优点是施工简单，设备费用较低；缺点是阳极必须定期更换。另一种是强制电流法，通过外部的直流电源装置将必要的反腐电流经埋在地下的电极（阳极）流入金属管道的一种方法，阳极必须是非溶性无知，如石墨、高硅铸铁等。一般用于长距离输水管道或无法使用牺牲阳极的地形。强制电流法优点是阳极无需定期更换；缺点是投资较高。
2.钢套筒预应力混凝土管
钢套筒预应力混凝土管是一种钢筒、钢丝和混凝土制成的复合管，按制作工艺可分为内衬式（PCCP-L）和埋置式（PCCP-E）两种型式。PCCP-L管通常采用卧式离心浇铸，口径≤1200mm， PCCP-E管通常采用立式振动成型，口径≥1200mm，连接方式一般为承插式，接口为橡胶圈接口，大口径PCCP管接口形式可以设计成双橡胶圈接口，在承插口双橡胶之间有水压试验孔，每安装完成一根PCCP管，立即进行小型试压的方式检验接口的严密性。
该管材综合了普通预应力钢筋混凝土管和钢管的优点，充分发挥了钢材的抗拉、易密封和混凝土的抗压、和耐腐蚀的性能，具有耗钢少、使用寿命长的优点；主要缺点是重量大、装卸、搬运困难，管配件较少，临时开口接水、抢修较麻烦。
3.球墨铸铁管（DIP）
球墨铸铁管是目前广泛应用的一种管材，其技术性能好，耐腐蚀性强，管内壁光滑，使用寿命长，一般球墨铸铁管采用采用：T型橡胶圈柔性接口、K型橡胶圈柔性接口及SⅡ型橡胶圈柔性接口（我国一般用于燃气管道）等。
球墨铸铁管是当今现阶段最为普及使用的管材。多数施工单位积累了安装此类管材的丰富经验，管材配件规格齐全；在维修过程中，能够不停水作业。球墨铸铁管主要具有以下特点：
⑴内衬水泥砂浆，输水符合卫生要求，承受内水压力2.0Mpa以上，可以满足输水管道输送压力水的要求。
⑵具有较大的延伸率、刚度、抗拉强度，具有较强的承受土壤荷载及地面动荷载的能力，管件规格齐全，能适应安装的需要，耐腐蚀性好，使用寿命长。
⑶系柔性接口，拆装方便，抗震性能好，承受局部沉陷能力好。
⑷对于DN≥1000mm及DN≤200mm的球墨铸铁管道及管件铸造难度大，价格较高。
4.夹砂玻璃钢管(简称FRP管)
夹砂玻璃钢管以其优异的耐腐蚀性能（主要成分为石英砂、玻璃纤维、树脂）、轻质高强（重量只有同口径的砼管的1/7~1/8）、输送流量大(理论的粗糙系数为0.0084)、安装方便、工期短和综合投资低等优点，主要具有以下特点：
⑴具有优良的耐腐蚀性能，无毒害、无二次污染。
⑵重量轻、装卸方便、易于安装，单根管道长度长。
⑶机械性能好、水力学性能优异、节省能耗，热膨胀系数小。
⑷使用寿命长、安全可靠，设计灵活、产品适应性强。
三、输配水管道的管材技术经济比较
（详见表1）
四、输配水管道的管材选择
1.大口径输水管材（DN300及以上）
大口径输水管材中，球墨铸铁管、PCCP管、钢管、玻璃钢夹砂管均是较为理想管材，可根据实际情况选用。
⑴玻璃钢夹砂管价格最低、抗腐蚀能力最强、重量轻、安装方便、输水能力强，但刚度较差、承受外荷载能力较差，建议可在对供水保证率要求不是太高输水管道上使用。
⑵PCCP管与球墨铸铁管承受外荷载能力均较高、柔性接口、抗震性能好，对腐蚀地质适应能力较好，均是理想的供水管材，但考虑到DN1000及以下球墨铸铁管价格更低，且管配件齐全、重量更轻、更能适合配水管网安装、改造及临时开口，故建议口径DN1000及以下输水管道、城市内配水管网采用球墨铸铁管，口径大于1200的输水管道采用PCCP管。
⑶钢管受内压能力及承受外荷载能力均较高、抗震性能好、对软基及地势变化较大地形适应能力强、固定支墩尺寸较小，故建议供水压力较高的输水管道、受地形限制的输水管道。
2.小口径输水管材（DN300及以下）
小口径输水管材中，同样要考虑有足够的强度和韧性、便于运输安装、投资省、能耗低等因素，一般条件下，推荐优先采用球墨铸铁管、聚乙烯给水管（PE管）及改性改性聚氯乙烯管（PVC-M管）。