國(guó)內(nèi)給水管材現(xiàn)狀及發(fā)展

1、目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，各種產(chǎn)品比較豐富，人民生活水平不斷提高。但是，人類最基本的日常生活用水問(wèn)題還時(shí)不時(shí)困擾我們，尤其是影響室內(nèi)外給水水質(zhì)重要因素之一的管材問(wèn)題。一方面是給水管材品種非常繁多，需要通過(guò)試用驗(yàn)證產(chǎn)品的性能，確定統(tǒng)一的使用、選用和施工要求等；另一方面設(shè)計(jì)技術(shù)人員如何選擇適合施工單位有效施工，并切合建設(shè)單位經(jīng)濟(jì)與發(fā)展實(shí)際水平的給水管材，這都需要我們系統(tǒng)地熟悉掌握其特性與適用要求，作出科學(xué)合理地選擇。截止現(xiàn)在，我們尚難于找到一個(gè)

2、完整的、系統(tǒng)歸類的模式。本文試圖在這些方面進(jìn)行一些有益地探索。一、給水管材的過(guò)去同我國(guó)建筑給水排水專業(yè)的發(fā)展一樣，我國(guó)給水管材也經(jīng)歷了品種單一、衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)低、緩慢發(fā)展的過(guò)去與品種多樣、衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)提高快、更新發(fā)展迅速的現(xiàn)在。沿用了近三十多年的不鍍鋅鋼管(黑鐵管)，包括曾經(jīng)被視作提高建筑標(biāo)準(zhǔn)檔次象征之一的鍍鋅鋼管，現(xiàn)在已經(jīng)被多數(shù)省份部分(冷鍍鋅鋼管)淘汰；為節(jié)省鋼材，五十年代推廣使用的鋼筋混凝土管(又分為鋼筋混凝土管、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管和自應(yīng)力

3、鋼筋混凝土管)，可承受較高的工作壓力(040－120MPa)、耐腐蝕、價(jià)格低廉(和金屬管材相比)、經(jīng)久耐用，不會(huì)減少水管的輸水能力，但自重大，質(zhì)地硬而脆，怕碰撞，接口易滲漏，管溝溝底平整堅(jiān)實(shí)要求高，配件缺乏給日后維修增加難度，現(xiàn)在用量正逐漸減少；……；塑料管具有較好的防腐與抗震能力，有一定的抗拉抗彎曲的彈性，表面光滑水力條件好，耐凍性能比金屬管強(qiáng)，重量輕等優(yōu)點(diǎn)。由于管材承壓力不夠高，質(zhì)脆易老化，而且價(jià)格昂貴，僅用于室內(nèi)的小口徑管道上。二

4、、給水管材的現(xiàn)狀目前給水材料品種非常繁多，我們的重點(diǎn)就是對(duì)新型室內(nèi)、室外給水管材給予介紹，并對(duì)過(guò)去使用目前又有一些新的性能提高的應(yīng)用點(diǎn)給予介紹。下面從管材主要使用場(chǎng)所上分兩大類歸納介紹：(一)室外給水管材室外給水管材可分為金屬管和非金屬管兩大類。1、金屬管現(xiàn)在推廣應(yīng)用較多的室外金屬給水管材主要有鋼管、給水球墨鑄鐵管。11鋼管鋼管有焊接鋼管和無(wú)縫鋼管之分；以防腐蝕性能來(lái)說(shuō)可分為保護(hù)層型、無(wú)保護(hù)層型與質(zhì)地型；按壁厚又有普通鋼管和加厚鋼管之分

5、。焊接鋼管分為螺旋縫焊和直焊鋼管，螺旋縫焊鋼管分為自動(dòng)埋弧焊接鋼管和高頻焊接鋼管，直焊鋼管又分為普通直焊鋼管和不銹焊接鋼管。無(wú)縫鋼管按制造方法分為熱軋管和冷軋(拔)管，其精度分為普通和高級(jí)兩種。冷軋(拔)管的最大公稱直徑為200mm，熱軋管最大公稱直徑為600mm。無(wú)縫鋼管還有不銹鋼無(wú)縫鋼管，不銹鋼無(wú)縫鋼管分為熱軋、熱擠壓不銹鋼無(wú)縫鋼管和冷軋(拔)不銹鋼無(wú)縫鋼管兩種。無(wú)保護(hù)層型有無(wú)保護(hù)層鋼管，過(guò)去通常叫不鍍鋅鋼管(黑鐵管)。質(zhì)地型鋼管主

6、要是指不銹鋼無(wú)縫鋼管和不銹鋼焊接鋼管，在室外大中管道給水上，由于造價(jià)、連接等原因未曾推廣應(yīng)用過(guò)。保護(hù)層型(主要指的是管道內(nèi)壁)現(xiàn)在有金屬保護(hù)層型與非金屬保護(hù)層型，金屬保護(hù)層型常用的有表面鍍層保護(hù)層型、表面壓合保護(hù)層型。表面鍍層保護(hù)層型中常見(jiàn)的是鍍鋅管，鍍鋅管也有冷鍍鋅管和熱鍍鋅管，熱鍍鋅管因?yàn)楸Ｗo(hù)層致密均勻、附著力強(qiáng)、穩(wěn)定性比較好，目前仍大量應(yīng)用。而冷鍍鋅管由于保護(hù)層不夠致密均勻、穩(wěn)定性差，一般使用壽命不到5年就銹蝕，出現(xiàn)“紅水”、“黑

7、水”，鐵腥味嚴(yán)重，各種有害細(xì)菌超過(guò)國(guó)家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，各地已在生活給水管道禁止使用。表面壓合保護(hù)層型按生產(chǎn)工藝不同也分為物理覆蓋型復(fù)合鋼管和化學(xué)爆破法覆蓋型復(fù)合鋼管，其中物理覆蓋型復(fù)合鋼管目前已生產(chǎn)的有鋼復(fù)不銹鋼復(fù)合鋼管、銅鋼雙金屬?gòu)?fù)合鋼管，都是利用物理的方法將受熱軟化薄壁不銹鋼管或冷薄壁銅管通過(guò)一定工藝壓合在鋼基管內(nèi)壁上。這兩種管材的規(guī)格分別為DNl5－DN300和DNl5－DNl50。物理覆蓋型復(fù)合鋼管管道連接多采用專用配件連接

8、?；瘜W(xué)爆破法覆蓋型復(fù)合鋼管有雙金屬?gòu)?fù)合管。K型機(jī)械式柔性接口管和T型承插式柔性接口管。這種管材由于受配件品種數(shù)量少而影響推廣應(yīng)用的局面，現(xiàn)已基本緩解，有專門從事配件生產(chǎn)的大型廠家，供國(guó)內(nèi)建設(shè)選用。據(jù)已有的資料[3]可知，綜合比較給水球墨鑄鐵管承壓、耐腐等功能以及管材造價(jià)、開(kāi)挖施工、維護(hù)等各種費(fèi)用，實(shí)際建設(shè)選用管徑在DN200－DN800其優(yōu)勢(shì)比較突出。2、非金屬管材非金屬管材有混凝土管、鋼筋混凝土管、石棉水泥管、玻璃鋼管、塑料管和(鋼骨

9、架增強(qiáng))塑料復(fù)合管幾大類。其中混凝土管由于承壓小、管壁較厚現(xiàn)在在壓力給水方面應(yīng)用較少，其技術(shù)資料在一般手冊(cè)也有，這里就不做介紹。21鋼筋混凝土管鋼筋混凝土管有普通的鋼筋混凝土管(RCP)、自應(yīng)力鋼筋混凝土管(SPCP、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管(PCP)和預(yù)應(yīng)力鋼筒鋼筋混凝土管(PCCP)。它們共同的特點(diǎn)是：節(jié)省鋼材，價(jià)格低廉(和金屬管材相比)，防腐性能好，不會(huì)減少水管的輸水能力，能夠承受比較高的壓力(從04－12MPa不等)，具有較好的抗?jié)B性

10、、耐久性，能就地取材，節(jié)省鋼材。資金不足的情況下，應(yīng)用價(jià)值大些。目前大多生產(chǎn)的鋼筋混凝土管管徑從100－1500mm規(guī)格。預(yù)應(yīng)力鋼筒鋼筋混凝土管我國(guó)80年代后期開(kāi)始試制應(yīng)用，最大管徑可達(dá)9m，承壓達(dá)40MPa。但鋼筋混凝土管重量大而質(zhì)地較脆，裝卸和搬運(yùn)困難。管配件缺乏，日后維修難度大。這些都制約了該類管道的應(yīng)用。22石棉水泥管石棉水泥管的優(yōu)點(diǎn)是：重量輕，內(nèi)壁光滑，通水能力較鑄鐵管大，抗腐蝕性能好，容易鋸斷，加工方便，價(jià)格低廉等。但是，它

11、質(zhì)脆，抗沖擊能力與抗動(dòng)荷性能差。目前應(yīng)用較少。23玻璃鋼管玻璃鋼管按制造工藝不同分為：離心澆鑄型玻璃鋼管和纖維纏繞型玻璃鋼管。給水上常用的是屬于纖維纏繞型的玻璃鋼夾砂給水管。玻璃鋼夾砂給水管具有管輕、強(qiáng)度好、耐腐蝕、水頭損失小等優(yōu)點(diǎn)，并且運(yùn)輸、吊裝、連接方便。但管價(jià)較其他管材高，以及由于剛性較低，易損壞，管坑的開(kāi)挖回填的要求高，專業(yè)性安裝要求高，增加了安裝費(fèi)用。這制約了該類管的普及使用。玻璃鋼夾砂給水管規(guī)格有DN25－3000mm的30

12、多種，一般小于或等于DN400的玻璃鋼管道不夾砂。使用壓力范圍為01－1MPa，而大于06MPa的產(chǎn)量較少。據(jù)已有的資料可知，綜合比較給水玻璃鋼管性能及各種費(fèi)用，實(shí)際建設(shè)選用管徑在DN500以上其優(yōu)勢(shì)更突出。24塑料管近些年，陸續(xù)出現(xiàn)了品種繁多的室外給水塑料管材。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。241PE管PE管根據(jù)生產(chǎn)管道的聚乙烯原材料不同[3]，分為PE63級(jí)(第一代)、P

13、E80級(jí)(第二代)、PE100級(jí)(第三代)及PE112級(jí)(第四代)聚乙烯管材，目前給水中應(yīng)用的主要是PE80級(jí)、PE100級(jí)，PE112級(jí)是今后我們應(yīng)用原材料的發(fā)展方向，由于PE63級(jí)承壓較低較少用于給水材料。也分為高密度HDPE型管和中密度MDPE型管，高密度HDPE型管要比中密度MDPE型管剛性增強(qiáng)、拉伸強(qiáng)度提高、剝離強(qiáng)度提高、軟化溫度提高，但脆性增加、柔韌性下降、抗應(yīng)力開(kāi)裂性下降。由于高密度HDPE型管應(yīng)用較多，通常用高密度HDP