培训讲义3-供水管网管材常识

1、供水工程及设备材料常识讲座（3）李广杰、田方l供水管网的建设费用通常占供水系统建设费用的50%-70%。l合理确定供水管网的建设规模，恰当选用管材及设备是供水系统建设的一个重要环节。l供水管网的根本任务是向用户连续供应清洁的饮用水，功能上要满足以下基本要求。l(1) 封闭性好-保证低漏失率、维持供水压力和保证水质l(2) 既抗腐蚀又不析出有害物质-保证输送水质不被污染l(3) 水力条件好-管道内壁不结垢、管路畅通，水头损失低-确保末端供水压力l(4) 控制设备灵 供水管网中的各种阀门、水泵等专用设备工作正常，才能维持管网的良好运行。l根据供水管网的建设规模、管道位置、使用压力等合理选用管道材料

2、，可显著降低管网漏损，控制输配水过程中的二次污染，是保障管网水质和管网稳定、经济合理运行的基础。l随着材料的技术进步，供水管网材料也有了更多的选择。 目前供水管网管材主要分两大类:金属管材及非金属管材。l(1)钢管(sp)包括：无缝钢管、不锈钢管、镀锌钢管、螺旋焊接钢管等l(2)球墨铸铁管(cip) l(3)有色金属管包括铜管、铝管l(1)水泥压力管包括：自应力钢筋混凝土管(sscp)，预应力钢筒混凝土管(pccp ) 等。l(2)热塑性塑料管市场上常见的包括硬聚氯乙烯管(upvc)、高密度聚乙烯管(hdpe)、改性聚丙烯管(pp-r) 、铝塑复合管(pap)，其他还有不常采用的如聚丁烯管(p

3、b)、尼龙管(pa)、孔网钢带塑料复合管、工程塑料管(abs)等。l(3)热固性塑料管又称玻璃纤维增强树脂塑料管或玻璃钢管(grp)，适用大口径工业用水管道、排污管道及源水管道。l2.1管材须满足设计使用条件： l2.2管材应能通过卫生状况评价 ；l2.3管材的选择应进行综合技术经济分析评价； l输配水管径l输水压力l水头损失l敷设方式及使用环境（包括环境温度变化、地质条件、自然灾害、管网覆土或交通荷载等）2.1管材设计使用条件： 不同管材的水力条件不同，工程实际中如何根据管材的水力条件和设计条件选择管材，需要专业人员将设计条件代入水力学公式详细计算； l国家技术监督局与卫生部联合发布的生活饮

4、用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准（GB/T17219），是目前评价输送生活饮用水管材卫生安全性的主要依据。l大批量选用某一类管材时，应要求厂家提供水质监测机构出具的管材浸泡水后卫生合格报告，或提供样品委托地方水质监测中心作管材浸泡水后的水质分析。2.2管材卫生状况评价 作为输送饮用水的管材应该是无毒的，这是选用管材的基本要求之一。lpvc-u管材管件-由于生产成本等因素，有不少厂家采用低价的三盐基性硫酸铅或二盐基性亚磷酸铅作为pvc-u产品的热稳定剂，因此产品中含有铅，产品经高氯水的浸泡后，水中自然会出现大量的铅。而氯仿、四氯化炭超标则是由于管件与管材粘接时所使用的粘合剂的溶剂引起的。

5、这也是实际家庭给水管路改造和装修中越来越少采用的原因。l水泥压力管、内衬水泥砂浆的球墨铸铁管及钢管在卫生状况上也有两点应注意： -如果生产厂采用了矿渣水泥，这种水泥有无放射性指标超标的问题值得留心-钢管采用环氧树脂内喷工艺，也会有毒性有机物析出风险，因此选择的涂料要有卫生部颁发的卫生许可证l薄壁不锈钢管的浸泡试验也是不可忽视的，因为如果厂家选用的不锈钢牌号不当，不只管材也会生锈，管材浸泡后重金属游离的问题亦是容易出现的。2.2管材卫生状况评价 管材的选择应进行综合技术经济分析评价，还需考虑以下几方面：2.3管材综合技术经济分析评价l(1) 管材性能可靠，输水能力能长期保持在相同条件下；l(2)

6、 管材来源有保证，工程造价低，管件配套方便；l(3) 使用年限长，维修工作量少；l(4) 考虑当地施工单位是否具备施工机具及安装能力。lPCCP管、螺旋钢管、玻璃钢管通常适用于大口径管道，这里不作重点介绍。l3.1钢管 重点介绍：镀锌钢管、薄壁不锈钢管 l3.2球墨铸铁管l3.3自应力水泥管 l3.4塑料管 重点介绍：聚氯乙烯管、聚乙烯管、交联聚乙烯管、改性聚丙烯管、 铝塑复合管l3.1. 1镀锌钢管 国内过去在小口径管道上曾经广泛使用镀锌钢管，但因锈蚀问题，影响水质及使用年限，以及漏失率高，新建管网已不使用。另外，市场上出售的冷镀锌钢管有大量不符合供水管道使用的伪劣产品。 劣质冷镀锌管件比较

7、鉴别图 l3.1. 2薄壁不锈钢管（lgssp） 用于冷热水，不存在锈蚀与材质老化的问题，使用寿命长， 一般用于小口径的小区内和用户管道，特别适合小口径管道埋于墙壁内和埋地的使用条件。 l 3.2 球墨铸铁管 球墨铸铁管是目前城市供水主干管网中使用量最多的一种管材。从国内球墨铸铁管与其它管材的性能价格比较，铸铁管目前宜适用于dn3001200mm之内的城市供水管网。l球墨铸铁管可承受内压超过2.0mpa以上，它比非金属管材强，适合加压输水管网。l 城市供水管道一般敷设在道路下面，管道必须有承受土壤静荷载及地面动荷载的功能，球墨铸铁管系延伸率、刚度、抗拉强度均较大的金属管道，承受土壤静荷载及地面

8、动荷载的能力通常比其它管材强。l球墨铸铁管通常外表面首先喷涂锌层，再喷涂沥青保护，管道耐腐蚀性介于非金属管材和钢管之间。l球墨铸铁管通常有50100年的使用寿命，比非金属管材及普通钢管使用寿命长。（1）球墨铸铁管用于供水管网的主要优点l球墨铸铁管管材、管件质量控制是关键 球墨铸铁管不同于灰铸铁管的铸造，它是铸管行业的高科技产品，加工要求较高，它从原料选择及每道工序的质量控制都有严格的要求。 l施工中注意柔性接口防滑脱问题。l密封胶圈是管路中的薄弱环节，劣质橡胶圈会影响整个管路的寿命。（2）球墨铸铁管应用时注意的几个问题 l国内生产的自应力管工艺简单，制管成本较低，规格主要在100600mm之间

9、。l目前主要用于小城镇及农村供水系统中。l容易出现二次膨胀及横向断裂。 l3.3自应力水泥管 自应力管是用自应力砼并配置一定数量的钢筋制成的。l3.4.1聚氯乙烯管(pvc)l给排水管道主要使用的是不增塑的硬聚氯乙烯管(pvc-u)，通常用于冷水管道上。lpvc管材通常用粘接剂粘接，也可用胶圈柔性连接。l在实践中发现此类管材较脆，在不均匀受力条件下容易爆管。户外露天使用易老化。l3.4.2聚乙烯管(pe) pe管材以密度区分为-低密度聚乙烯管(ldpe)-中密度聚乙烯管(mdpe)-高密度聚乙烯管(hdpe)lmdpe管具有良好的柔性和抗蠕变性能，目前多用于城市燃气管道上。l3.4.2聚乙烯管

10、(pe) lldpe管材的柔性、伸长率、耐冲击性能较好，耐化学 稳定性和抗高频绝缘性能良好，主要用于排水和农田排灌等。l3.4.2聚乙烯管(pe) l新修订的给水用pe管产品国标中，采用高密度聚乙烯管（即hdpe）作为给水管材；l管材分pe63、pe80、pe100三个级别，它们的意思是在20下，在50年后还能保持6.3mpa、8.0mpa、10.0mpa最小压力强度，对应允许最大设计压力分别为5mpa、6.3mpa、8mpa；lhdpe目前国内产品的规格在de16315mm之间。通常施工中hdpe管连接采用热熔焊接l优点是：连接强度高，密封性好l缺点是：对接时，管内外出现凸缘，管内凸缘形成的

11、缩径，使水流阻力有一定增大 hdpe管的连接l优点：安装方便，且接口处不存在阻水的凸缘l缺点：因为橡胶密封件寿命与PE不同容易老化造成渗漏的缘故，不适宜直埋，用于直埋管道时，接头处需制作检查井。 hdpe管的连接承插式柔性接口连接法兰式柔性接头l这种连接方式早期是用于供水抢修，因为安装便利逐步被施工队伍采用，特别是工程分散、量小、管件多、作业面窄，热熔对接难度大的工程中。夹紧式快速接口连接l3.4.3交联聚乙烯管(pex) l具有优良温度适应性(-70110)l主要用于室内热水管道和地采暖管道l国内pex管的供货规格在de10-32mm之间。l3.4.4 改性聚丙烯管（ppr）l聚丙烯 (pp

12、)无毒，价廉，pp-r管是第三代无规共聚法改性聚丙烯管，此类管材柔软、易于安装、密封性好、耐腐蚀。l主要用于室内冷热水管道。目前国内产品规格在de2063mm之间。l管件的连接采用熔接方式。 l3.4.5铝塑复合管(pap)l铝塑复合管是通过挤出成型工艺由聚乙烯层(或交联聚乙烯)胶粘剂层铝层胶粘剂层聚乙烯层(或交联聚乙烯)五层结构构成。l目前市场上供货的规格在de1432mm之间，用于室内冷热水管道及地面辐射采暖系统上。l管件连接主要是卡套式铜接头管材管材性质安装连接使用年限适用场合球墨铸铁管延伸率、刚度、抗拉强度好，内压和外部荷载承受力强；管材笨重承插连接50100中大口径冷水薄壁不锈钢管质量轻、耐腐蚀、伸长率、耐热性、封闭性好；耐机械冲击性较差焊接或卡套式连接50100小管径，冷热水自应力水泥管刚度好、成本低；封闭性差、容易出现二次膨胀及横向断裂承插连接2050小城镇及农村供水干管PE管柔性、伸长率、封闭性、耐冲击性能好；耐热性、耐磨性、耐光性较差热熔连接 50中小管径，冷水PPR管耐压、耐腐蚀、封闭性好；收缩率较大、低温易脆裂热熔连接3050小管径，冷热水铝塑复合管质量轻、柔性、伸长率、耐热性较好；封闭性、耐机械冲击性较差卡套