给排水专业知识讲座

第11章给排水管材、管网附件和从属构筑物

11-1给水管材料和配件

按照给水管工作条件，水管性能应满足下列要求：(1)有足够强度，能够承受多种内外荷载。(2)水密性，它是确保管网有效而经济地工作主要条件。如因管线水密性差以至经常漏水，无疑会增加管理费用和造成经济上损失。同步，管网漏水严重时也会冲刷地层而引发严重事故。(3)水管内壁面应光滑以减小水头损失。(4)价格较低，使用年限较长，并且有较高避免水和土壤侵蚀能力。1/29一、连续铸铁管或称灰铸铁管铸铁管铸铁管按材质可分为灰铸铁管和球墨铸铁管铸铁管：有三百数年使用历史，我国是从1879年使用至今。我国生产管径从50－2023mm。而国外最大2400mm，长度4-6m，承受压力：高压铸铁管1Mpa(100m),普压管0.75Mpa，低压管0.45Mpa。特点：经久耐用，使用寿命可达百年以上，抗腐蚀性能力较强，使用最广，质脆，重量大，金属消耗较钢管要多花1.5－2.5倍。由于连续铸管工艺缺陷，质地较脆，抗冲击和抗震能力较差，重量较大，且经常发生接口漏水，水管断裂和爆管事故，给生产带来很大损失。铸铁管接口有两种形式：承插式和法兰式。2/293/291）.承插式接口适用于埋地管线，安装时将插口插入承口内，两口之间环形空隙闻接头材料填实，接口时施工麻烦，劳动强度大。接口材料，一般可用橡胶圈、膨胀性水泥或石棉水泥，目前不少单位采取膨胀性填料接口，利用材料膨胀性达成接口密缝目标。承插式铸铁管采取橡胶圈接口时，安装时无需敲打接口，因而减轻了劳动强度．并加快施工进度。2）法兰接口长处是接头严密，检修方便，常用以连接泵站内或水塔进、出水管。为使接口不漏水，在两法兰盘之间嵌以3—5mm厚橡胶垫片。4/29标准铸铁水管配件5/296/292.球墨铸铁管：特点：①具有灰铸铁管许多长处．其强度是灰铸铁管几倍，抗腐蚀性能远高于钢管。②球墨铸铁管重量较轻，很少发生爆管、渗水和漏水现象，能够减少管网漏损率和管网维修费用。③球墨铸铁管采取推入式楔形胶圈柔性接口，也可使用方法兰接口，施工安装方便．接口水密性好，有适应地基变形能力，抗震效果也好。7/29二、钢管钢管有没有缝钢管和焊接钢管两种。钢管特点：①是能耐高压、耐振动、重量较轻、单管长度大和接口方便，②但承受外荷载稳定性差．耐腐蚀性差，管壁内外部需有防腐措施，并且造价较高。在给水管网中，一般只在管径大和水压高处，以及因地质、地形条件限制或穿越铁路、河谷和地震地域时使用。

③钢管用焊接或法兰接口。8/29三、玻璃钢管

玻璃钢管是一种新型管材．已在深圳、大庆、秦皇岛和北京等地采取。特点：①它耐腐蚀，不结垢，能长期保持较高输水能力，强度高，粗糙系数小。②在相同使用条件下，重量只有钢材1／4左右，便于运输和施工。但价格较高，几乎和钢管相接近，可考虑在强腐蚀性土壤处采取。9/29四、塑料管

特点：①强度高、表面光滑、不易结垢、水头损失小、耐腐蚀、重量轻、加工和接口方便等长处，②不过管材强度较低，膨胀系数较大，用作长距离管道时，需考虑温度赔偿措施，例如伸缩节和活络接口。③塑料管材质有多种，如聚丙烯—丁二烯一苯乙烯塑料管(acrylate—butadiene—styrene—ABS)、聚乙烯管(polyethylene—PE）和聚丙烯塑料管(polypropylene—PP)、硬聚氯乙烯塑料管(unplasticizedpolyvinylchlorideride—UPVC)等，其中以UPVC管力学性能和阻燃性能好，价格较低，因此应用较广。塑料管已在天津、沈阳、济南、青岛、成都、南通、苏州等30多种大中都市应用。10/2911-2给水管网附件管网附件主要有调整流量用阀门、供应消防用水消火栓，其他尚有控制水流方向单向阀、安装在管线高处排气阀和安全阎等。一、阀门用途：用来调整管线中流量或水压。阀门布置要数量少而调度灵活。安装位置：主要管线和次要管线交接处阀门常设在次要管线上；承接消火栓水管上要安装阀门。二、止回阀①作用：限制压力管道中水流朝一种方向流动阀门。阀门闸板可绕轴旋转，水流方向相反时，闸板因自重和水压作用而自动关闭。②安装位置：止回阀一般安装在水压大于196kPa泵站出水管上，避免因突然断电或其他事故时水流倒流而损坏水泵设备。11/2912/2913/29三、排气阀和泄水阀1.排气阀安装在管线隆起部分，大约隔1-2km左右安装一种。使管线投产时或检修后通水时，管内空气可经此排出。平时用以排除从水中释出气体．以免空气积在管中，以致减小过水断面积和增加管线水头损失。长距离输水管一般随处形起伏敷设，在高处设排气阀。2.在管线最低点须安装泄水阀，大约隔1-2km左右安装一种。它和排水管连接，以排除水管中沉淀物以及检修时放空水管内存水。14/29四、消火栓消火栓分地上式和地下式，一般后者适用于气温较低地域，每个消火栓流量为10一15L／S。地上式消火栓一般布置在交叉路口，消防车能够驶近地方；地下式消火栓安装在阀门井内。15/2916/2911-3给水管网从属构筑物一、阀门井

管网中附件一般应安装在阀门井内。为了减少造价，配件和附件应布置紧凑。形式有圆形和矩形，DN600以上多采取矩形。（为何用矩形？）阀门井平面尺寸，取决于水管直径以及附件种类和数量，但应满足阀门操作和安装拆卸多种附件所需最小尺寸。阀门井一般用砖砌，也可用石砌或钢筋混凝土建造。阀门井形式根据所安装附件类型、大小和路面材料而定。17/2918/29二、支墩承插式接口管线，在弯管处、三通处、以及缩管处，都会产生拉力，接口也许因此松动脱节而使管线漏水，因此在这些部位须设置文墩以承受拉力和避免事故。但当管径不大于300mm或转弯角度不大于100，且水压力不超出980kPa时．因接口本身足以承受拉力，可不设支墩。给水承插铸铁管道支墩可参见标准图。19/29三、管网节点详图

管网设计时，须先在管网图上确定阀门、消火栓、排气阀等主要附件地位，且在施工图中应绘节点详图。图中用标准符号绘出节点上配件和附件，如消火栓、弯管、渐缩管、阀门等。阀门大小和形状应尽可能统一，形式不宜过多。节点详图不按百分比绘制，但管线方向和相对位置须与管网总图一致。20/2921/2922/2911-4调整构筑物调整构筑物用来调整管网内流量，有水塔和水池等。

重点讲水池给水工程中，常用钢筋混凝土水池、砖砌水池等，其中以钢筋混凝土水池使用最广，一般做成圆形或矩形。23/2924/2911-5排水管道材料一、对排水管渠材料要求1.具有足够强度．以承受外部荷载和内部水压．2.有能抵抗污水杂质冲刷和磨损作用，也应当具有抗腐蚀性能，3.排水管渠必须不透水，以避免污水渗出或地下水渗入。4.排水管渠内壁整洁光滑，使水流阻力尽可能减小。

25/29二、常用排水管渠1.混凝土管和钢筋混凝上管混凝土和钢筋混凝土管：适用于排除雨水、污水、可在专门工厂预制．也可在现场浇制。管口一般有承插式、企口式、平口式。26/29混凝土管管径一般不大于450mm，长度多为1m．适用于管径较小无压管。500mm以上混凝土管一般加钢筋，管径范围500mm-1800mm，长度在1-3米。当管道埋深较大或敷设在土质条件不好地段，以及穿越铁路、河流、谷地时一般都采取钢筋混凝土管。国内生产混凝土管和钢筋混凝土管产品规格，详见《给水排水设计手册第10册》。特点：①便于就地取材、制造方便。并且可根据抗压不一样要求，制成无压管、低压管、预应力管等；②抵抗酸、碱浸蚀及抗渗性能较差、管节短、接头多、施工复杂。在地震强度大于8度地域及淤泥土质地域不宜敷设。③大管径管自重大，搬运不便。27/292.陶土管陶土管是由塑性粘土烧制而成。特点：①陶土管内外壁光滑，水流阻力小，不透水性好、耐磨损，抗腐蚀；②质脆易碎，不便于运输，抗弯抗拉强度低，不宜敷设在松土中或埋深较大地方；③管节短．需要较多接口，增加施工麻