市政给水管道工程中的管材选用
[摘 要]随着我国经济的发展,科技的进步,城市规模的不断扩大,我国的给水工程管材有了质的飞跃，公民对饮用水的水质要求愈来愈高。新型给水管材品种繁多,常用的有钢管、铝合金衬塑管和塑料管等。本文就给水管材的应用进行分析和探讨。
[关键词］给水工管道；管材选用；质量；探讨
随着城市建设的迅速发展，市政给水工程进行了大规模的改建和新建，在保证城市规划整体格局中发挥重要的完善功能，给水工程施工管理在市政工程中起到了举足轻重的作用。作为城市经济社会正常运行重要保障的市政给水设施,是与经济的发展、社会的进步、人民生活水平的提高分不开的,而且在加强城市建设管理,改善投资环境,美化城市环境中起着举足轻重的作用。要想实现给水工程的总目标，确保工程质量，缩短工期，降低施工成本，就必须有恰当地选用给水管材。塑料管材具有重量轻、便于运输及安装、管道内壁光滑阻力系数小、防腐机能良好、对水质不构成二次污染的特点，应用广泛。下面就谈谈自己对市政给水管道工程中的管材选用的肤浅看法。
1.市政给水管道工程中的管材选用
1.1. 金属管材
金属管材的机械强度最好，可以承受高的内外压力，管身的可焊性利便制造各种管件、特别能适应地形复杂及要求较高的管线使用。易侵蚀是其最大缺点。钢管内外防护处理得当，使用年限也很长。
1.1.1. 球形承插式焊接钢管
钢管的机械强度最好，可以承受高的内外压力，管身的可焊性利便制造各种管件、特别能适应地形复杂及要求较高的管线使用。易侵蚀是其最大缺点。但钢管内外防护处理得当，使用年限也很长。球形承插式焊接钢管，包括一中空直身管体，其两端分别开有与之连成一体的扩胀口，扩胀后的插口和承口为球体形状，插口的圆外径比承口的圆内径略小，承口和插口与管体为圆弧过渡，球体状的承口和插口在圆周上形成加强筋的作用，而形成的搭接面具有握裹的作用，节约了钢材，解决了传统钢管对接时较易错边、受地形限制等缺陷。在过河管、排击管等需要刚性连接的管道，可通过对承插口套入的搭接面进行角焊焊接，接口焊缝的质量，使环向焊缝减少应力集中，避免管道发生爆漏。
1.1.2. 给水灰口铸铁管
给水灰口铸铁管按锻造方式不同，可分为砂型离心铸铁直管和连续铸铁立管。铸铁管能承受较大工作压力（0.45～1.00MPa）、耐腐蚀、价格便宜，管内壁涂沥青后较光滑，被大量用于市政外部给水管上。选材时，要有合格证，管身内外要整洁，无裂痕、无砂眼、无碰伤，用小锤轻轻敲打管口、管身，声音嘶哑处有裂缝，不要使用有裂缝的铸铁管。安装前，应该把承插口内部及插口部位的毛刺、砂粒和沥青清除干净。为了将插口插入承口内较为省力、顺利。将插口放入承口内且插口压到承口内的胶圈上，接好钢丝绳和倒链，拉紧倒链；直到插口插入承口全部到位，承口与插口之间应留2mm左右的间隙，并保证承口四周外沿至胶圈的距离一致。铸铁管的接头分为承插式、法兰式和柔性接口三种，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。主要用于市政外网给水管，地下直埋。给水灰口铸铁管的缺点是质硬而脆、重量大、施工难度大。
1.2．非金属管材
非金属管材有玻璃钢管、塑料管和(钢骨架增强)塑料复合管几大类。 供水管道的内壁不结垢、光滑、管路畅通，才能降低水头损失，确保服务水头。
1.2.1 ．玻璃纤维缠绕夹砂管
玻璃纤维缠绕夹砂管（RPM管）也称玻璃钢管。以玻璃纤维及其制品为主要增强材料，以高分子成分的不饱和聚脂树脂、环氧树脂等为基体材料，以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料作为主要原料。采用离心浇注成型法（H0BAS）和纤维缠绕法（VER0C）。玻璃钢管道的材料密度通常为1.8-2.0g/cm3,约为钢材的1/4-1/5,环向抗拉强度≥300MPa,比强度比钢材高。玻璃钢给水管耐腐蚀性能好、抗冻性能好、重量轻、强度高、耐磨性好、运输方便。由于管内壁光滑、输送能力强，不结垢、不生锈、水阻小。水力特性优异意味着流体压头损失小，可以选用较小管径或功率较小的输送泵，从而减少管线工程初期投资、节省电能、降低运行成本。管道比较轻，吊装设备吨位小，功率消耗小，玻璃钢夹砂给水管长度比水泥管及铸铁管长，接头相对减少，玻璃钢管内表面光滑，管内绝对粗糙度只有0.008-0.01，可提高液体输送能力20%以上，同等条件下可大幅节约能源，减少维护费用。
1.2.2．塑料给水管
塑料给水管作为一种新型的水管材料，具有无毒、质轻、耐压、耐腐蚀，采用特殊的热熔方式连接,不腐蚀生锈，不结垢，正在成为一种推广的材料。主要有：聚乙烯(PE)管、硬聚氯乙烯(PVC－U)管、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯(ABS)管等。
（1）聚乙烯管
聚乙烯管也称PE管，PE管材是用优质聚乙烯树脂为主要原料，添加必要的抗氧剂、紫外线吸收剂等助剂采用挤压成型生产工艺，管件采用注塑成型生产工艺，是一种热塑性塑料。密度是聚乙烯的重要性能指标之一，有高密度聚乙烯（HDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）之分。密度越高，相对硬度、软化温度、抗拉强度越高。市政给水管道一般采用高密度聚乙烯，柔韧性好，抗冲击强度高，耐强震、扭曲。因此虽然其在我国应用起步较晚，但发展空间却很大。管道敷设既可采用通常使用的开槽方式施工，也可采取插入管敷设,在旧管道改造中使用方便。聚乙烯本身是一种无毒塑料，承插口管安装应将插口顺水流方向，承口逆水流方向，由低向商依次安装。PE管道与金属管道连接时，可以采用钢塑过渡接头。这种管材有致命缺点：阻燃性差（保管存放要严加防火）、易老化（此管严禁明敷设）。
（2）交联聚乙烯管
交联聚乙烯管又称PEX管，它是由聚乙烯材料为基体树脂，以硅烷为键桥材料，原材料通过精密计量系统，进入专门设计的反应挤出机，将硅烷的乙烯基与聚乙烯一步完成接枝和成型，构成三维立体分子网络。从而使聚乙烯的性能得到提高。PEX管采用世界上先进的一步法(MONSOIL法)技术制造，管材不导热，不导电，阻燃。突出应用于高腐蚀性水质的管道输送，质量和经济效果达到最佳。PEX管道之间的连接采用铜质连接件及紧固环，摈卡箍式或卡套式方式连接。
（3）丙烯腈-丁二烯-苯乙烯管
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯管又称ABS管，ABS工程塑料是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种化学材料的聚合物。ABS管无毒无味、耐腐蚀性极强、内壁光滑，转弯处呈圆弧、韧性强、耐撞击性极好，使用的温度范围为-2O℃～+70℃。ABS塑料管安装采用了采用承插式连接溶剂粘接密封，施工简便，固化速度快、粘合强度高，避免了一般管道存在的跑、冒、滴、漏的现象。降低了原材料的消耗，ABS的重量是钢铁的1/7，因而减轻了结构重量，减轻了人工劳动强度，而大大节省了工程的投资，不改变水质，不会形成二次污染。
1.3. 钢塑复合管
钢，是一种铁质材料；塑，是指塑料，钢塑复合管中的塑料一般是高密度聚乙烯（HDPE）。产品以无缝钢管、焊接钢管为基管，内壁涂装高附着力、防腐、食品级卫生型的聚乙烯粉末涂或环氧树脂涂料。抗腐蚀性能优良，输送介质和钢管完全有效的隔离，只与塑料层接触，具有良好的抗腐蚀效果，延长管道的使用寿命。摩擦系数小,耐磨寿命是钢管的6倍。其内壁粗糙度为0.007-0.009mm,内壁光滑,输送介质时,阻力小,不结垢,这种刚柔一体的接构,可迅速消除压力冲击。机械强度高，无毒无味,食品级的材料，使用寿命可达50年。
总之，市政给水管材品种非常繁多，需要通过试用验证产品的机能，确定统一的使用、选用和施工要求等。市政工程给水管线的建设,关系到一个城市的发展和居民生活的稳定,而管材在市政给水工程总投资中,占很大的比例,对城市的建设其重要作用，所以，一定要慎重选择给水管材，保证给水的施工质量。
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