中國室外給水管材主要分兩大各(ge)類：金屬管和非金屬管。

 

二、金屬管

 

    現在推廣(guang)應(ying)用較多的室外金屬給水管材主要有鋼管、給水球(qiu)墨(mo)鑄鐵管。

 

  （一）給水鑄鐵管

 

    給水鑄鐵管能承受較大工作壓力(0.45～1.00MPa)、耐腐蝕、價格便宜，管內壁塗瀝青後(hou)較光滑，因而被大量用於外部給水管上。但是它的缺點是質硬而脆、重量大、施工困難。公稱直徑從DN75～DNl500，工作壓力有0.45、0.75、1.00MPa等幾種。鑄鐵管的接頭通(tong)常有承插(cha)式、法蘭式和柔性接口三種。給水鑄鐵管按製造材質不同分為給水灰口鑄鐵管和給水球(qiu)墨(mo)鑄鐵管兩種。由於同給水灰口鑄鐵管比較起來給水球(qiu)墨(mo)鑄鐵管具(ju)有強度高、韌性大、密閉性能佳、抗腐蝕能力強、安裝施工方便等優點，給水球(qiu)墨(mo)鑄鐵管已經成為給水灰口鑄鐵管的替(ti)代產品。給水灰口鑄鐵管過去通(tong)常稱為給水鑄鐵管，給水灰口鑄鐵管按鑄造方式不同分為砂(sha)型離心鑄鐵直管和連續鑄鐵立管，砂(sha)型離心鑄鐵直管按壁厚分為P和G兩級，連續鑄鐵立管按壁厚分為LA、A和B三級。這些在已經出版使(shi)用的各(ge)種設計手冊上均有較詳細完(wan)善的技術資料。給水球(qiu)墨(mo)鑄鐵管按接口方式不同分為K型機械式柔性接口管和T型承插(cha)式柔性接口管。

 

    這種管材由於受配件品種數量少而影響推廣(guang)應(ying)用的局麵(mian)，現已基(ji)本緩解，有專(zhuan)門從事配件生產的大型廠家，供國內建設選(xuan)用。據已有的資料可知，綜合比較給水球(qiu)墨(mo)鑄鐵管承壓、耐腐等功能以及管材造價、開挖施工、維護等各(ge)種費(fei)用，實際建設選(xuan)用管徑在DN200-DN800其優勢比較突(tu)出。

 

  （二）鋼管

 

    鋼管有焊接鋼管和無縫鋼管之(zhi)分；以防腐蝕性能來說可分為保護層型、無保護層型與質地型；按壁厚又(you)有普(pu)通(tong)鋼管和加厚鋼管之(zhi)分。

 

    焊接鋼管分為螺(luo)旋縫焊和直焊鋼管，螺(luo)旋縫焊鋼管分為自動埋弧(hu)焊接鋼管和高頻(pin)焊接鋼管，直焊鋼管又(you)分為普(pu)通(tong)直焊鋼管和不鏽焊接鋼管。無縫鋼管按製造方法分為熱軋管和冷軋(拔)管，其精(jing)度分為普(pu)通(tong)和高級兩種。冷軋(拔)管的大公稱直徑為200mm，熱軋管大公稱直徑為600mm。無縫鋼管還(huai)有不鏽鋼無縫鋼管，不鏽鋼無縫鋼管分為熱軋、熱擠壓不鏽鋼無縫鋼管和冷軋(拔)不鏽鋼無縫鋼管兩種。

 

    無保護層型有無保護層鋼管，過去通(tong)常叫不鍍鋅鋼管(黑鐵管)。質地型鋼管主要是指(zhi)不鏽鋼無縫鋼管和不鏽鋼焊接鋼管，在室外大中管道給水上，由於造價、連接等原因未曾推廣(guang)應(ying)用過。

 

    保護層型(主要指(zhi)的是管道內壁)現在有金屬保護層型與非金屬保護層型，金屬保護層型常用的有表麵(mian)鍍層保護層型、表麵(mian)壓合保護層型。表麵(mian)鍍層保護層型中常見(jian)的是鍍鋅管，鍍鋅管也有冷鍍鋅管和熱鍍鋅管，熱鍍鋅管因為保護層致密均勻、附著力強、穩定性比較好，目前(qian)仍(reng)大量應(ying)用。而冷鍍鋅管由於保護層不夠致密均勻、穩定性差，一般(ban)使(shi)用壽命不到5年就鏽蝕，出現“紅水”、“黑水”，鐵腥味嚴重，各(ge)種有害(hai)細菌超過國家生活(huo)飲用水水質標準，各(ge)地已在生活(huo)給水管道禁止使(shi)用。表麵(mian)壓合保護層型按生產工藝不同也分為物(wu)理覆(fu)蓋(gai)型複合鋼管和化學(xue)爆破法覆(fu)蓋(gai)型複合鋼管，其中物(wu)理覆(fu)蓋(gai)型複合鋼管目前(qian)已生產的有鋼複不鏽鋼複合鋼管、銅(tong)鋼雙金屬複合鋼管，都是利用物(wu)理的方法將受熱軟(ruan)化薄(bo)壁不鏽鋼管或冷薄(bo)壁銅(tong)管通(tong)過一定工藝壓合在鋼基(ji)管內壁上。這兩種管材的規格分別為DNl5-DN300和DNl5-DNl50。物(wu)理覆(fu)蓋(gai)型複合鋼管管道連接多采用專(zhuan)用配件連接。化學(xue)爆破法覆(fu)蓋(gai)型複合鋼管有雙金屬複合管。

 

    非金屬保護層型有非金屬塗層型與非金屬襯裏型兩大類，《建築給水鋼塑複合管管道工程技術規程》(CECSl25：2001)(簡稱《鋼塑技術規程》)把這兩類鋼管統稱為鋼塑複合管，並將鋼塑複合管所依(yi)附的鋼管基(ji)本材料不同又(you)分為塗(襯)塑焊接鋼管和塗(襯)塑無縫鋼管。根據所塗(襯)的非金屬材料不同，現行行業標準《給水塗塑複合鋼管》(CJ／T120-2000)把給水塗塑複合管分為聚乙烯(PE)鋼塑複合管與環(huan)氧樹脂(EP)鋼塑複合管，有的廠家還(huai)生產乙烯-丙烯酸共(gong)聚物(wu)(EAA)鋼塑複合管，《給水襯塑複合鋼管》(CJ／T136-2001)把給水襯塑複合管分為聚乙烯(PE)、硬聚氯乙烯(PVC-U)、交聯聚乙烯(PEX)、氯化聚氯乙烯(CPVC)和聚丙烯(PP)鋼塑複合管。生產廠家從管道連接方式和配件的不同將鋼塑複合管分為法蘭式、溝槽式和螺(luo)紋式三種，按塗(襯)層耐熱性分為熱水用鋼塑複合管與普(pu)通(tong)性或冷水用鋼塑複合管。另外，依(yi)據塗層的方式不同有外鍍鋅與內塗層相結合型(溝槽式給水鋼塑複合管、螺(luo)紋式給水鋼塑複合管等)與內外全塗層型鋼塑複合管(法蘭式給水鋼塑複合管)的區別。依(yi)據外塗層的金屬材料不同襯塑複合鋼管又(you)分為外鍍鋅型、外塗塑型和外鍍鋅鋁合金型襯塑複合鋼管(廠家又(you)叫合金鋼塑複合管)。此外，還(huai)有一大類是注(zhu)塑鋼管，目前(qian)知道的有聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)給水鋼管，但在《鋼塑技術規程》中未予確認。鋼塑複合管是一種比較好的防腐管材，鋼塑複合管目前(qian)較大的管徑有DNl25-DN300，在室外大中管道給水上使(shi)用受到一定的局限。

 

    低壓流體輸送用焊接鋼管與鍍鋅焊接鋼管也有普(pu)通(tong)鋼管和加厚鋼管之(zhi)區別。對焊接鋼管來說，管壁加厚其承壓能力隨(sui)之(zhi)適當提(ti)高，而相對無縫鋼管類型管材來說，造價仍(reng)屬低廉型鋼管之(zhi)列(lie)。無縫鋼管主要體現在管壁厚度隨(sui)多種檔次和材質之(zhi)分而承壓不同。

 

    我們知道，鋼管的機械強度好，可以承受高的內外壓力，管身的可焊性方便製造各(ge)種管件、特別能適應(ying)地形複雜(za)及要求較高的管線使(shi)用。易腐蝕是其大缺點。但鋼管內外防護處理得當，使(shi)用年限也很長。據介紹，上海楊(yang)樹浦水廠一根1m直徑的出廠管已使(shi)用60年，至今仍(reng)然很好。

 

    目前(qian)國外已普(pu)遍使(shi)用承插(cha)式焊接接口的鋼管，是傳(chuan)統鋼管的第二代產品，它把傳(chuan)統鋼管的對接焊縫接口改(gai)為搭接焊縫接口，提(ti)高了接口焊縫的質量，使(shi)環(huan)向(xiang)焊縫減(jian)少應(ying)力集中，避免管道發生爆漏。1999年廣(guang)州(zhou)市的劉屋洲120萬m3／d的輸水工程，在國內首次安裝了DN2000-DN2400的該種承插(cha)式焊接接口鋼管近10km，其中有近3km是過河管段，至今使(shi)用情(qing)況良好。

 

    2000年獲(huo)得中國專(zhuan)利的“擴(kuo)脹成型的承插(cha)式柔性接口鋼管”已在廣(guang)州(zhou)自來水公司首先(xian)應(ying)用，它的性能及優點比第二代鋼管更(geng)好，填補了“低成本生產鋼製柔性接口管”的國內外空(kong)白(bai)。該管是采用先(xian)進的擴(kuo)脹成型工藝，將鋼管兩端分別擴(kuo)脹成具(ju)承插(cha)口的新管型，經擴(kuo)脹後(hou)的鋼管強度及剛性都得到提(ti)高，同時該工藝又(you)達到用低的加工成本獲(huo)得成型尺(chi)寸精(jing)度高的承插(cha)式柔性接口新管型。擴(kuo)脹成型柔性承插(cha)式接口鋼管是繼(ji)“承插(cha)式剛性接口鋼管”後(hou)發展的第三代新型高級鋼管。具(ju)有安裝方便、施工時間縮短、安全，其推廣(guang)可有效提(ti)高管線的質量水平(ping)。

 

    在過河管、架空(kong)管等需要剛性連接的管道，可通(tong)過對承插(cha)口套入的搭接麵(mian)進行角焊焊接，就可以得到高質量的剛性接口連接。

 

二、非金屬管材

 

    非金屬管材有混凝(ning)土(tu)管、鋼筋混凝(ning)土(tu)管、石棉水泥管、玻璃鋼管、塑料管和(鋼骨架增強)塑料複合管幾大類。其中混凝(ning)土(tu)管由於承壓小(xiao)、管壁較厚現在在壓力給水方麵(mian)應(ying)用較少，其技術資料在一般(ban)手冊也有，這裏就不做介紹。

 

  （一）鋼筋混凝(ning)土(tu)管

 

    鋼筋混凝(ning)土(tu)管有普(pu)通(tong)的鋼筋混凝(ning)土(tu)管(RCP)、自應(ying)力鋼筋混凝(ning)土(tu)管(SPCP、預(yu)應(ying)力鋼筋混凝(ning)土(tu)管(PCP)和預(yu)應(ying)力鋼筒鋼筋混凝(ning)土(tu)管(PCCP)。它們共(gong)同的特點是：節省鋼材，價格低廉(和金屬管材相比)，防腐性能好，不會(hui)減(jian)少水管的輸水能力，能夠承受比較高的壓力(從0.4-1.2MPa不等)，具(ju)有較好的抗滲(shen)性、耐久性，能就地取材，節省鋼材。資金不足(zu)的情(qing)況下，應(ying)用價值(zhi)大些。目前(qian)大多生產的鋼筋混凝(ning)土(tu)管管徑從100-1500mm規格。預(yu)應(ying)力鋼筒鋼筋混凝(ning)土(tu)管我國80年代後(hou)期開始試(shi)製應(ying)用，大管徑可達9m，承壓達4.0MPa。但鋼筋混凝(ning)土(tu)管重量大而質地較脆，裝卸和搬運困難。管配件缺乏，日(ri)後(hou)維修難度大。這些都製約了該類管道的應(ying)用。

 

  （二）石棉水泥管

 

    石棉水泥管的優點是：重量輕，內壁光滑，通(tong)水能力較鑄鐵管大，抗腐蝕性能好，容易鋸斷，加工方便，價格低廉等。但是，它質脆，抗衝擊能力與抗動荷(he)性能差。目前(qian)應(ying)用較少。

 

  （三）玻璃鋼管

 

    玻璃鋼管按製造工藝不同分為：離心澆鑄型玻璃鋼管和纖維纏(chan)繞型玻璃鋼管。給水上常用的是屬於纖維纏(chan)繞型的玻璃鋼夾砂(sha)給水管。玻璃鋼夾砂(sha)給水管具(ju)有管輕、強度好、耐腐蝕、水頭損失(shi)小(xiao)等優點，並且運輸、吊裝、連接方便。但管價較其他管材高，以及由於剛性較低，易損壞，管坑的開挖回填的要求高，專(zhuan)業性安裝要求高，增加了安裝費(fei)用。這製約了該類管的普(pu)及使(shi)用。玻璃鋼夾砂(sha)給水管規格有DN25-3000mm的30多種，一般(ban)小(xiao)於或等於DN400的玻璃鋼管道不夾砂(sha)。使(shi)用壓力範(fan)圍為0.1-1MPa，而大於0.6MPa的產量較少。據已有的資料可知，綜合比較給水玻璃鋼管性能及各(ge)種費(fei)用，實際建設選(xuan)用管徑在DN500以上其優勢更(geng)突(tu)出。

 

  （四）塑料管

 

    近些年，陸(lu)續出現了品種繁(fan)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。

    

    （1）

 

    PE管根據生產管道的聚乙烯原材料不同，分為PE63級(第一代)、PE80級(第二代)、PE100級(第三代)及PE112級(第四代)聚乙烯管材，目前(qian)給水中應(ying)用的主要是PE80級、PE100級，PE112級是今後(hou)我們應(ying)用原材料的發展方向(xiang)，由於PE63級承壓較低較少用於給水材料。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、拉伸強度提(ti)高、剝(bo)離強度提(ti)高、軟(ruan)化溫(wen)度提(ti)高，但脆性增加、柔韌性下降、抗應(ying)力開裂性下降。由於高密度HDPE型管應(ying)用較多，通(tong)常用高密度HDPE型管代表PE管。

 

    其優異(yi)的性能特點：1、衛生條件好。PE管無毒，不含(han)重金屬添加劑，不結垢，不滋生細菌。2、柔韌性好，抗衝擊強度高，耐強震、扭曲。3、獨(du)特的電熔焊接和熱熔對接技術使(shi)接口強度高於管材本體，保征了接口的安全可靠。

 

    連接方式主要有電熱熔、熱熔對接焊和熱熔承插(cha)連接。管道敷設既可采用通(tong)常使(shi)用的直埋方式施工，也可采取插(cha)入管敷設(主要用於舊管道改(gai)造中的插(cha)入新管，省去大開挖)。

 

    （2）PVC-U管

 

    PVC-U管是由硬聚氯乙烯塑料通(tong)過一定工藝製成的管道。目前(qian)積累了較多的使(shi)用經驗，技術也比較成熟。PVC-U管材不導熱，不導電，阻燃。突(tu)出應(ying)用於高腐蝕性水質的管道輸送，質量和經濟效果達到佳。

    國內產品PVC-U給水管材主要規格有公稱通(tong)徑DNl5-DN700十多種。管材高許可壓力為O.6MPa、0.9MPa和1.6MPa三種規格。管道主要連接方法有承插(cha)式連接、粘結劑粘結。

    

    （3）塑料複合管

 

    鋼骨架增強塑料複合管是以鋼骨架為增強體，以熱塑性塑料為連續基(ji)材，在自動控製生產線上將兩者均勻複合在一起的一種新型雙麵(mian)防腐壓力管道。基(ji)體原料為高密度聚乙烯、聚丙烯、交聯聚乙烯，還(huai)可加入必(bi)要的添加劑、抗氧劑、紫外線穩定劑和著色(se)劑等。增強體原料為優質低碳鋼鋼板網和低碳素結構鋼絲網。按骨架形式可分為：鋼板網骨架增強塑料複合管、鋼絲網骨架增強塑料複合管。按基(ji)體原料可分為：鋼骨架增強高密度聚乙烯管、鋼骨架增強聚丙烯管、鋼骨架增強交聯聚乙烯。

 

    該管的特點有：1、較強的承壓能力，鋼板網骨架增強塑料複合管其管徑de50-200，其承受壓力1.00-2.50MPa；鋼絲網骨架增強塑料複合管其管徑de80-300，其承受壓力1.00-3.50MPa。2、既有柔韌性，又(you)有較高的強度和剛性。管道連接有電熔連接和法蘭連接兩種。管道連接工藝要求高，並且管材、管件等造價也比較高，這些也製約其大量推廣(guang)應(ying)用。

 

    PVC-U管、ABS管在專(zhuan)業設計手冊中有詳細資料。PE類管的室內管道工程技術規程今年上旬已通(tong)過審查。在價格上，PVC-U管比HDPE管有優勢。但是它剛性差，硬度高不易煨彎加工。

 

    從1996年進行的全國城(cheng)市市政公共(gong)設施普(pu)查結果可以看出：在城(cheng)市供水管網中，DN500以下管道占87.18％(按長度計算)。其二，塑料管管徑在一定範(fan)圍，與金屬管相比具(ju)有經濟優勢，隨(sui)著管徑增大，經濟性下降；其三，大口徑塑料管管件，由於生產投資大，生產企業很少，容易造成管件與管材不配套，給工程施工帶來不便。因此，發展城(cheng)市供水塑料管應(ying)以DN500以下為主。

 

    國家化學(xue)建材產業“十五”計劃和2010年發展規劃綱(gang)要明(ming)確提(ti)出：到2005年，塑料管道在全國各(ge)類管道中市場占有率達到50％以上。其中，城(cheng)市供水管道(DN400以下)50％采用塑料管，村鎮(zhen)供水管道60％采用塑料管。到2010年，城(cheng)市供水管道(DN400以下)70％采用塑料管，村鎮(zhen)供水管道70％采用塑料管。

 

    同時，我國在製定國家“十五”化學(xue)建材及塑料管發展計劃時明(ming)確提(ti)出：“十五”期間塑料管的推廣(guang)應(ying)用主要以PVC-U管和PE管為主。PE管在我國應(ying)用起步較晚，發展空(kong)間較大。並推崇“十五”期間市政塑料管的發展應(ying)以PE管為重點。這樣室外給水塑料管的應(ying)用發展就顯(xian)而易見(jian)了。

 

    （4）ABS管

    ABS工程塑料是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種化學(xue)材料的聚合物(wu)。其主要優點：1、耐腐蝕性強。2、耐撞擊性好。ABS管道能在強大外力撞擊下，材質不破裂。3、韌性強。

 

    主要規格有公稱通(tong)徑DNl5-DN400十多種。管材高許可壓力為0.6MPa、0.9MPa和1.6MPa三種規格。應(ying)用於高標準水質的管道輸送，質量和經濟效果達到佳。ABS管連接方式主要為冷膠溶接法。