滕萬莉
連云港自來水公司材料供應(yīng)站
[摘要] 通過對(duì)目前應(yīng)用較為廣泛的市政供水管網(wǎng)管道材料特性的研究,介紹在管道工程設(shè)計(jì)施工中,根據(jù)不同的條件，對(duì)供水管網(wǎng)的管道材質(zhì)進(jìn)行有效配置，可顯著改善管網(wǎng)水質(zhì)，降低管網(wǎng)漏損，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏。
[關(guān)鍵詞] 供水管網(wǎng) 水質(zhì) 管材選擇 管道口徑
供水管網(wǎng)直接面向用戶，供水管網(wǎng)作為供水系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于它的硬件有很高的要求：首先，供水管網(wǎng)是承壓的管網(wǎng)，管道必須要有良好的封閉性，供水管道的內(nèi)壁不結(jié)垢、光滑、管路暢通，才能降低水頭損失，確保服務(wù)水頭，這一點(diǎn)是連續(xù)供水的基本保證；其次，自來水從水廠到用戶，要經(jīng)過較長的管道，往往需要幾個(gè)小時(shí)乃至幾天。管網(wǎng)實(shí)際上是一個(gè)大的反應(yīng)器，出廠水未完成的化學(xué)反應(yīng)將在管網(wǎng)中繼續(xù)進(jìn)行，并且水體與管壁發(fā)生新的接觸，產(chǎn)生新的反應(yīng)，這些反應(yīng)有生物性的、感官性的以及物理化學(xué)性的。因此要求管道內(nèi)壁既要耐腐蝕性，又不會(huì)向水中析出有害物質(zhì)。居民飲用水的清潔狀況如何，直接關(guān)系到供水企業(yè)的形象，也將影響到人民的身體健康。所以管網(wǎng)上管材以及專用設(shè)備如閥門、伸縮器等，這些設(shè)備的完好是保證管網(wǎng)運(yùn)行暢通、安全供水、避免污染的前提。
一.常用給水管材的選擇條件。
建設(shè)或更新改造供水管道系統(tǒng),加強(qiáng)管網(wǎng)維護(hù)管理在管材方面,首先要選用產(chǎn)品質(zhì)量較好的生產(chǎn)廠家,管道要有較好的防腐襯里,既能抗腐蝕又不析出有害物質(zhì)。在設(shè)計(jì)施工方面,應(yīng)嚴(yán)格遵守給水工程設(shè)計(jì)、施工規(guī)范,做到合理設(shè)計(jì)、合理施工;管網(wǎng)盡可能采取環(huán)狀,即使采用樹狀,管道也不宜太長,在維護(hù)管理方面,對(duì)使用年限太長的供水管道逐步進(jìn)行更新改造或進(jìn)行刮管涂襯;其次要定期沖洗管道,這可作為一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行的措施,沖洗周期根據(jù)客觀情況而定,但兩年至少一次,對(duì)管網(wǎng)末端沖洗周期一年不少于一次。此外,選用合適的管材，對(duì)降低管網(wǎng)漏水率,降低產(chǎn)銷差很有幫助。
水質(zhì)的變化情況與所用管材關(guān)系密切。實(shí)驗(yàn)表明城市給水干管如果采用優(yōu)質(zhì)管材，除余氯稍有降低，渾濁度、溶解性總固體略有升高外，其他指標(biāo)與出廠水相比較無明顯差異。[1]目前供水管網(wǎng)管材主要分兩大類:金屬管材及非金屬管材。常用的金屬管主要有:鋼管、鍍鋅管、球墨鑄鐵管，銅管，不銹鋼管;非金屬管主要有:砼管系列、塑料管材及復(fù)合管。工程中采用何種管材,應(yīng)根據(jù)下面幾點(diǎn)綜合考慮進(jìn)行選擇。 (1)技術(shù)性:由管材強(qiáng)度、重量、工作壓力、工作溫度、耐久性、耐腐蝕性、水力條件、抗振性能、管材規(guī)格等來考慮適用性。(2)施工工藝:施工方法、連接方式等方面。(3)經(jīng)濟(jì)性:工程投資，市場(chǎng)成品規(guī)格等方面。[2]（4）衛(wèi)生條件方面的比較，作為輸送飲用水的管材應(yīng)該是無毒的，這是選用管材最基本的要求。目前主要依據(jù)國家技術(shù)監(jiān)督局與衛(wèi)生部聯(lián)合發(fā)布的GB17219一1998《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料的安全勝評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)準(zhǔn)提出了管材及內(nèi)襯材料浸泡水后的衛(wèi)生要求。本文就目前在我市管網(wǎng)常用的塑料管材，球墨鑄鐵管進(jìn)行分析。
二.塑料管材的性能比較與應(yīng)用。
近年來,民用建筑中特別是在冷水管材中,塑料管已完全替代了傳統(tǒng)的金屬管。由于塑料管材具有無毒、質(zhì)輕、韌性、耐用、耐腐蝕、內(nèi)壁光滑、不易堵塞、易加工處理、易安裝、保養(yǎng)費(fèi)用低、能耗低并且可以回用等優(yōu)點(diǎn),在我國已得到廣泛應(yīng)用，主要運(yùn)用于小口徑管道。目前常用的塑料管材主要有:硬聚氯乙烯(U-PVC)管、聚乙烯(PE)管、聚丙烯(PPR)管、聚丁烯(PB)管、交聯(lián)聚乙烯(PEX)管等。每種管材均有不同的化學(xué)特性,因此性能存在較大的差異(表1)。
表1 幾種常用塑料管材的性能差異
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管材 |
管材性質(zhì) |
安裝連接 |
使用年限（年） |
用途 |
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PEX管 |
耐高溫、耐沖擊較好,耐磨性、耐光性較差 |
熱熔連接 |
50 |
冷水 |
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PB管 |
耐高溫,耐磨性較好,可塑性好,易收縮、易變型 |
夾緊式連接、熱熔式插接、電熔合連接 |
50 |
熱水采暖 |
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PPR管 |
質(zhì)量輕、耐壓、耐腐蝕,收縮率較大、低溫易脆裂 |
熱熔連接 |
30~50 |
冷水 |
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PE管 |
柔性、伸長率、耐沖擊性能較好,耐熱性、耐磨性、耐光性較差 |
卡套式連接,熱熔連 |
50 |
冷水 |
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U-PVC管 |
化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕性強(qiáng)、強(qiáng)度高,易脆裂,耐熱性差 |
承插粘接或螺紋連接 |
20 |
冷水 |
上述各種管材在民用建筑中都已得到廣泛應(yīng)用,多數(shù)管材的安裝工藝及技術(shù)指標(biāo)也比較成熟,但是由于部分管材自身性能以及安裝工藝的缺陷,經(jīng)常發(fā)生一些爆管、漏水等事故。不適合運(yùn)用于供水管網(wǎng)的主管道。所以DN300以上管道目前，在輸配水管道中國內(nèi)外普遍使用球墨管。
三.球墨鑄鐵的特點(diǎn)和應(yīng)用
①球墨鑄鐵管內(nèi)襯了水泥砂漿，管內(nèi)輸水符合衛(wèi)生要求;若輸水的水質(zhì)不穩(wěn)定，則砂漿內(nèi)表面應(yīng)刷涂衛(wèi)生級(jí)樹脂保護(hù)，因此穩(wěn)定性并不比非金屬管材差。
②球墨鑄鐵管可承受內(nèi)水壓力超過2.OMPa以上，它比非金屬管材強(qiáng)。
③球墨鑄鐵管系延伸率、剛度、抗拉強(qiáng)度均較大的金屬管道，承受土壤靜荷載及地面動(dòng)荷載的能力通常比其它管材強(qiáng)。
④球墨鑄鐵管的管件規(guī)格齊全，能適應(yīng)各種安裝需要，比非金屬管材解決起來方便。特別是由于配套管件齊全，維修也比較方便。
⑤球墨鑄鐵管系柔性接口，拆裝方便、承受局部沉陷的能力好，它比非金屬管材維修難度小。
⑥球墨鑄鐵管通常有50~100年的使用壽命，比化學(xué)管材及鋼管使用壽命長。
數(shù)據(jù)說明球墨鑄鐵管是城市供水主管網(wǎng)的主要管材。在國外DN50-2900m之間均有球墨鑄鐵管的產(chǎn)品，在國內(nèi)DNl00一2200mm之間也有球墨鑄鐵管的產(chǎn)品。但考慮到鑄造難度、相對(duì)價(jià)格以及相應(yīng)管件的配套及施工等問題，在國內(nèi)各城市供水管網(wǎng)中，球墨鑄鐵管目前宜適用于DN300-1200mm之內(nèi)。
四.結(jié)語。
綜上所述，一般情況下,管徑<50mm應(yīng)從聚乙烯管(PE管,包括HDPE管、MDPE管、LDPE管)、聚丙烯管(PP-R管、PP-C管)、交聯(lián)聚乙烯管(PE-X管)、聚丁烯管(PB管)、金屬塑料復(fù)合管(包括鋁塑復(fù)合管、鋼塑復(fù)合管等)、銅管、不銹鋼管中選擇;管徑在75～150mm根據(jù)經(jīng)濟(jì)條件，應(yīng)從上述塑料管及球墨鑄鐵管中選擇;管徑在200～1200mm左右,首選球墨鑄鐵管。PCCP、質(zhì)量好的預(yù)應(yīng)力混凝土管和玻璃纖維加強(qiáng)管也可應(yīng)用;管徑>1400mm宜從PCCP、球墨鑄鐵管、鋼管及質(zhì)量可靠的玻璃纖維加強(qiáng)管中選擇。供水管網(wǎng)的建設(shè)費(fèi)用通常占供水系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用的50%-70%，因此如何通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析確定供水管網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模，恰當(dāng)選用管材及設(shè)備是管網(wǎng)合理運(yùn)行的基礎(chǔ)保障，是供水系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。隨著時(shí)代的進(jìn)度，供水管網(wǎng)管材也有了更多的選擇。對(duì)供水管網(wǎng)的管道材質(zhì)根據(jù)管道位置，使用壓力等進(jìn)行有效配置，可顯著改善管網(wǎng)水質(zhì)，降低管網(wǎng)漏損，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏，樹立水司形象，提高企業(yè)效益。選用合適的管材，也利于控制出廠水在輸配過程中的二次污染，使居民生活用水達(dá)到國家飲水標(biāo)準(zhǔn)。這對(duì)保障人民身體健康，保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展有著重要的積極的意義。
參考文獻(xiàn):
[1] 羅昊進(jìn)，譚立國。城市供水管網(wǎng)選材與水質(zhì)污染分析。凈水技術(shù)。2005.6
[2] 劉慧,孫勇等.給水排水管材實(shí)用手冊(cè)�；瘜W(xué)工業(yè)出版社。2005.4
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