供水管网的管材综述
何维华
本文阐述了供水管网的功能要求；扼要叙述了管材的类别及适用范围；具体讲述了各类管材的特点及质量情况；并对各类管材从水力条件、物理性能、价格、工程造价等方面进行了比较，提出了推荐性建议。
前言
近十年来，因工作需要，笔者对供水管网所用的管材进行了一些调研，对各类材质的管厂参与了一些考察活动，并于1998年7月以来先后撰写了“供水管网的管材评述”、“浅谈热塑性塑料管材的相关问题”、“球墨铸铁管及管件相关问题的商讨”、“关于预应力钢筒砼管（PCCP）的推广应用”、“关于供水管材卫生状况的评价问题”共五篇，均在“中国水网”上发表过，在省内、国内一些相关会议上进行了交流。近年根据主管部门的一些要求，管材市场上的一些新行情，本文进行了综合，并进行了局部充实与调整，综述意见很难周全，在此仅抛砖引玉，与业内同行共同商讨。
1.供水管网的功能要求
供水企业的根本任务是向用户提供清洁的饮用水，连续供应有压力的水，同时降低供水费用。为此，供水管网作为供水系统的重要环节，对于它的硬件有以下五点要求：
(1) 封闭性能高
供水管网是承压的管网，管道只有良好的封闭性，才是连续供水的基本保证。
(2) 输送水质佳
自来水从水厂到用户，要经过较长的管道，往往需要几个小时乃至几天。管网实际上是一个大的反应器，出厂水未完成的化学反应将在管网中继续进行，并且含氯水与管壁发生新的接触，有可能产生新的反应，这些反应有生物性的、感官性的以及物理化学性的。因此要求管道内壁既要耐腐蚀性，又不会向水中析出有害物质。
(3) 水力条件好
供水管道的内壁不结垢、光滑、管路畅通，才能降低水头损失，确保服务水头。
(4) 设备控制灵
一个大城市的供水管网，管道总长度少的有数百公里，多的达数千公里，在这样的大型供水管网中有成千上万个专用设备，维持着管网的良好运行。
在管网上的专用设备包括：阀门、消火栓、通气阀、放空阀、
冲洗排水阀、减压阀、调流阀、水锤消除器、检修人孔、伸缩器、存渣斗、测流测压装置等。这些设备的完好是保证管网运行畅通、避免污染的前提。
(5) 建设投资省
供水管网的建设费用通常占供水系统建设费用的50％～70％，因此如何通过技术经济分析确定供水管网的建设规模，恰当选用管材及设备是管网合理运行的保证。
2.管材类别
2.1 金属管材
(1) 钢管(SP)
钢管包括：钢板直缝焊管与钢板螺旋焊管(适用于大口径管道)、无缝钢管(适用于中小口径管道)、不锈钢管(适用于中小口径管道)，镀锌钢管与钢塑复合管(适用于小口径管道)，近年多数城市已不用镀锌钢管。
(2)铸铁管(CIP)
(2.1) 灰口铸铁管(GCIP)
包括离心灰口铸铁管、半连续灰口铸铁管(适用于中小口径管道)。近年多数城市供水企业已不用灰口铸铁管。
(2.2) 延性铸铁管(DCIP)
包括退火球墨铸铁管、铸态球墨铸铁管(适用于各种口径管道，主要是中小口径管道)，铸态球墨铸铁管亦逐渐退出市场。
(3)有色金属管
包括铜管、铝管(适用于小口径管道)。
2.2 非金属管材
(1)水泥压力管
(1.1) 石棉水泥管(ACP)现已不推广使用；
(1.2) 自应力管(SSCP)在小城镇及农村用于中小口径管道；
(1.3) 预应力管(PCP)
包括管芯缠丝预应力管(又称三阶段管)(CTPCP)、振动挤压预应力管(又称一阶段管)(PVCP)、预应力钢筒砼管(PCCP)，适用于大中口径管道。其中预应力钢筒砼管是前者的新一代产品。
(2)塑料管
(2.1) 热塑性塑料管
包括硬聚氯乙烯管(UPVC)、高密度聚乙烯管(HDPE)(适用于中小口径管道)；聚乙烯夹铝复合管(PAP)、孔网钢带塑料复合管(PSSCP)、交联聚乙烯管(PEX)、改性聚丙烯管(PP-R)、聚丁烯管(PB)、尼龙管(PA)(适用于小口径管道)；丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚物为基材的工程塑料管(ABS)(主要适用于水厂投加
氯及净水剂的管道，目前也有中口径管道产品)。
(2.2)热固性塑料管(GRP)
GRP管又称玻璃纤维增强树脂塑料管或玻璃钢管。玻璃钢管或加砂的玻璃钢管又分两种成型方法，即离心浇铸成型法(Hobas
端面垂直度0.001D,且不大于1.5
注：为管内径(mm)；
椭圆度为同端管口相应垂直的最大直径与最小直径之差，除以D。
表2
公称管径（mm）衬里厚度（mm）厚度公差（mm）机械喷涂手工涂抹机械喷涂手工涂抹
500-7008±2
800-100010±2
1100-15001214+3+3
-2-2 1600-18001416+3+3
-2-2 2000-22001517+4+4
-3-3 2400-26001618+4+4
-3-3 >26001820+4+4
-3-3
提出以下要求:
a.钢管内壁喷砂等方式除锈达到GB/T8923的Sa2.5级标准的要求，使管壁呈现金属本色；
b.作内喷衬的液体环氧树脂应具有卫生部的卫生许可证，且施工过程中对人体无害；
c.衬层总厚度≥400μm（通常喷涂五道，第一道底漆在喷砂除锈后一小时内完成，待表干后喷下一道）；
d.涂层附着力达1～2级（试验方法GB1720）；
e.表面硬度，用2H铅笔试划无划痕（试验方法GB6739）；
f.柔韧性1.0mm（试验方法GB1731）；
g.耐冲击性能≥4.9（试验方法GB1732）；
h.粘度≥0.2Pa.s（试验方法GB1723）；
i.细度≤80μm（试验方法GB1724）；
j.表干时间≤4h，实干时间≤24h（试验方法GB1728）；
k.甲组份固体含量≥70％，乙组份固体含量≥80％（试验方法GB1725）；
·.分别在10％NaOH、30％H
2SO
4
、10％NaCl中耐化学试
剂性180d合格（试验方法GB1763）；
m.耐盐雾性500h试验达一级（试验方法GB1771）；
n.耐污水性100o；C 90d 合格（试验方法GB1733乙法）；
o.喷衬后应抽检涂层厚度、孔隙、气泡，机械损伤等，对发现的缺陷及时修补。
(1.4)钢管外防腐的质量要求
参考石油部部标准“SYT28-87”，提出以下要求：
a.钢管表面除锈应达到GB8923-88的Sa2.5级标准，呈现金属本色，无可见的油脂、污垢、铁锈等附着物；
b.防腐材料应耐酸、耐碱、耐微生物侵蚀，涂有防腐材料的钢板在10％盐酸及10％苛性钠溶液中，分别浸泡90天；在30％硫酸溶液中浸泡7天，防腐层外观无变化；
c. 剪切粘结强度≥4Mpa；抗冲击强度1.2J；工频击穿强度≥20kv/mm；体积电阻率≥1×1012Ω.cm；阴极剥离≥3级；吸水率≤0.4%；耐好气性微生物侵蚀≥2级；
d.防腐层应在24小时内固化，厚度均匀、密实、不翘、不皱、不空鼓、不漏色，不粘手，外观完整；
e.防腐层固化后，用小刀划开舌形切口，无法使涂层分层剥落，底漆与金属表面粘结良好；
f.防腐层表面硬度好，耐磨性好，钢丝绳悬吊不产生0.1mm 的痕迹；
g.防腐涂层固化后及三个月后，绝缘性能均良好，要求电火花仪检测的击穿电压达10000v，最低不小于6000v，且每平方米面积上只允许二处6000v以上针孔击穿；
h.操作方便，对人体及环境无害；
i.采用环氧煤沥青防腐蚀涂料时，底漆应在喷砂除锈后一小时内完成，以五油二布、总厚度≥600μm，可符合以上要求。
（1.5）钢管的阴极保护措施
a.埋地钢管在腐蚀性土壤中采用阴极保护措施。
土地按实测的土壤电阻率(Ω.m)值来判别其腐蚀性程度，如表3。
表3
腐蚀性程度强中弱非
土壤电阻率Ω、m<2020～5050～100>100
b.阴极保护措施有牺牲阳极法及外加电流法，应根据具体情况选用与设计计算。(略)
(2)镀锌钢管
在国内过去小口径管道上，主要使用的是镀锌钢管(白铁管)，但因锈蚀问题，影响水质及使用年限，近年多数城市已不再使用。另外，市场上出售的冷镀锌钢管，镀锌层薄，管内壁更差，甚至未镀上，极影响水质，使用3～5年就腐蚀穿孔，不符合供水管道使用，作为伪劣产品，已禁用。
(3)薄壁不锈钢管（LGSSP）
近几年国内已有一些企业可制造薄壁不锈钢管，并制造出胶圈快速连接的管件，它在冷热水管应用上前景广阔，各种规格的管材、管件及阀门、水咀等已形成“白钢系列”产品，它不存在锈蚀与材质老化的问题，使用寿命长，外形美观，它在小口径管材中将是竞争力很强的品种。
用于冷热水供应的不锈钢管系0Cr18Ni9牌号的不锈钢薄板，它的抗拉强度达520Mpa，延伸率≥35。在小口径埋地及明敷管道中，有多种连接方式，通常采用压缩式密封圈连接较好，也就是先把螺母管件套在配管上，再用专用工具将配管胀成一山形台凸缘，将密封圈放入连接管件的内壁，用手拧螺母，使螺母与连接管件相接，后用扳手拧紧。此种连接方式有防滑脱的功能，亦便于装拆。若是管道埋于墙壁内，通常用对接焊连接，局部用法兰连接。输送热水的管道，外套保温胶管。薄壁不锈钢管的管件制造有铸造成型及焊接冲压成型等工艺，以后者的质量较稳定，且美观。薄壁不锈钢管的工程造价仅比铝塑复合管、PP-R管高10～20％，而从使用寿命而言它是价廉的管材。
3.2 铸铁管
铸铁管是供水管网中使用量最多的一种管材。目前世界上每年铸铁管的产量约700万吨，并每年以3％的速度递增。
(1)国外铸铁管生产概况
国外工业发达国家从六十年代开始逐渐淘汰了普通灰口铸
铁管，普遍采用了球墨铸铁管，现年年产量约600万吨，产品规格为DN50～2900mm，其中美国年产量150～180万吨，日本年产量90万吨，法国年产量60～80万吨，德国年产量40万吨，英国年产量20万吨。法国莫松桥公司、日本久保田公司为世界上规模较大，技术先进的球管生产厂家。
目前国外球墨铸铁管铸造技术发展方面，主要是采用的水冷金属型离心铸管技术。但日本对大口径管用树脂砂衬离心铸造技术；独联体地区对大口径管却用半连续铸造技术（带热处理退火工序）。
(2)国内铸铁管生产概况
我国有铸管厂200多家，年产量约120多万吨，这些厂家主要采用半连续铸造技术生产灰口铸铁管，近年部分铸管厂通过技改，转向生产球铁管，也有一些厂自然淘汰。
我国1985年开始从德国、美国等引进了水冷金属型离心铸管技术及设备；国内也自行研制开发了水冷金属型、热模法及树脂砂衬离心球管工艺生产线。现国内球墨铸铁管的生产能力达100万吨/年，口径从DN100～DN2200mm，使我国球墨铸铁管铸造技术，已赶上及达到国际较好水平，管材、管件除满足国内需求外，还有一定量的出口。
(2.1) 管材行情分析
（2.1.1）球墨铸铁管是供水管网的主要管材
A.城市供水管网的功能需要球墨铸铁管
·城市供水管道是输送饮用水的，必须内衬材料符合卫生要求。
球墨铸铁管内衬了水泥砂浆，管内输水符合卫生要求；若输送水的水质不稳定，则砂浆内表面应刷涂卫生级树脂保护，从而并不比非金属管材差。
·城市供水管道是输送有压力的水，必须管道有承内压的功能。
球墨铸铁管可承受内水压力超过2.0Mpa以上，它比非金属管材强。
·城市供水管道是敷设在道路下面，必须管道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动荷载的能力通常比其它管材强。当然若覆土过浅、过深时，也应通过结构计算确定相关措施。
·城市供水管道的分支管件规格多、数量大。
球墨铸铁管的管件规格齐全，能适应新安装需要，也能适应运行管道上不停水引接分支的需要，它比非金属管材解决起来方便。
·城市道路下面管线种类多、布置紧凑、立面交错、更改频繁，这些都要求管材的适应性强、折装方便。
球墨铸铁管系柔性接口，折装方便、承受局部沉陷的能力好，特别在有地下水或管内有少量余水的状况下维修容易，它比非金属管材维修难度小。
·城市道路下面的雨、污水管道容易渗漏，土壤腐蚀性强，要求管道耐腐蚀性好。
球墨铸铁管通常外表面首先喷涂锌层，再喷涂沥青保护，这方面比非金属管材弱，但比钢管强。
·在城市道路已按规划定型的条件下，要求道路下面的管道能长期不维修。
球墨铸铁管通常有50～100年的使用寿命，比化学管材及钢管使用寿命长。
B.当前城市供水管网组成状况，预示着球墨铸铁管的发展前景
·我国城市供水管网中，铸铁管占80％以上，近几年逐渐淘汰了灰铸铁管，大量使用球墨铸铁管。
·我国台北市在1996年敷设3412km管道中，球墨铸铁管占84.82％。
·日本东京市城市供水管网中，球墨铸铁管约占90％。
·美国近几年内，年安装供水管道23万km，球墨铸铁管占47.7％。
（2.1.2）城市供水管网不可能使用单一管材
以上所述，球墨铸铁管是城市供水管网的主要管材，在国外DN50～2900mm之间均有球墨铸铁管的产品，在国内DN100～2200mm之间也有球墨铸铁管的产品，但并不说明城市供水管网要使用单一管材，其理由如下：
A. DN≥1400mm及DN≤200mm的球墨铸铁管，铸造难度大、相对价格高。
B. 大口径球墨铸铁管的管件，铸造难度大、相对价格高。
C.大口径球墨铸铁管管壁簿，承、插口端容易变形，影响管道敷设。
综上所述，在国内各城市供水管网中，球墨铸铁管目前宜适用于DN300～1200mm之内。
（2.2）推广球墨铸铁管时应注意的几个问题
A. 管材质量控制是关键
·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，它从原料选择及每道工序的质量控制都有严格的要求。
·球墨铸铁的原材料要求含磷≤0.1％、含硫≤0.015％，否则应有脱磷、脱硫措施。
·熔炼的铸铁铁水，再以电炉提高铁水温度达1550℃左右。
·随之添加镁、钙、铈等碱土金属或稀土金属的球化剂，使含在铸铁中的石墨组织从片状变成球状；
·添加球化剂后的铁水应以光谱仪快速检验铁水中主要化
学元素的含量及金相分析。
主要化学元素含量应符合要求（碳3.6～3.75%；硅1.8～2.1%；锰≤0.4%；磷≤0.05%；硫≤0.02%；镁0.03～0.05%；稀土元素0.01～0.03%）。
按GB9441-88标准进行金相检验，要求球化等级以二级为主；球化率大于80%；石墨大小为6～7级(在400倍视场下，球径为1.5～4mm)，石墨球数达600～800个/mm2；渗碳体≤1%；小口径管铁素体≥90%，大口径管为85%左右(球光体控制在8～12%内)。
·上述快速检验合格后，则铁水在10-15分钟内倒入钢模中
离心铸造成管坯。
·这种管坯必须经热处理后成可延性的球墨铸铁管（中、小口径的管材延伸率应≥10％；大口径的管材延伸率应≥7％）。
· 根据ISO2531-91国际标准的要求，这种球墨铸铁管的力学性能指标为：抗拉强度≥420MPa；抗弯强度≥590MPa；屈服点强度≥300MPa；布氏硬度≤230。
·根据ISO8179-1995标准，外涂层应为锌+沥青，喷涂应在管材表面洁净、预热的条件下进行，规定喷锌量≥130g/m2，焦油沥青喷涂层厚度约0.08mm。现不少用户忽略了喷锌这一要求，国外明确提出只有锌层与管表面结合为一体时，再喷涂沥青后才能对管材提供有效的保护。
·根据ISO4179-1985标准，管内表面均应水泥砂浆衬里，日本还在砂浆表面喷涂卫生级不饱和树脂。
·管材、管件的补焊问题，有些厂明确补焊的措施，有些厂口头表示不补焊，而实际上又存在补焊的情况。作为用户，原则上不同意管材、管件进行补焊；国外相关标准提及，若管材、管件进行了补焊，并通过了相应复核性检验，建议向用户说明原因，向原意接受的用户出售。
·管材出厂前逐根试压检验、承口内清除铁瘤、抛光处理、承插口胶圈工作面刷涂卫生级的环氧树脂，口径≥400mm时建议管材运输与堆放期间，承口端应加内支撑。
B.管件问题
管件的问题包括管件质量及规格品种配套的问题。
·管件质量长期影响着球墨铸铁管的发展，近五年内蒙赤峰管道铸造有限公司、湖南桃江铸管厂、四川川建管道有限公司等单位运用消失模法（EPS）负压实型铸造球墨铸铁管件在国内得到可喜的成功，川建管道有限公司铸造的管件完全不必机械二次加工，使管件质量赶上了管材的质量。
消失模法负压实型铸造的主要设备有：制模设备（预发机、成型机）；模型粘结组合设备（简易或自动粘结机）；涂料及涂层制备设备（涂料研磨机、涂料箱）；造型设备（振动台、加砂装置）；落砂设备（翻箱机、底泄砂装置）；砂处理设备（筛分设备、冷却装置、水平及垂直输送设备）；负压浇注设备（真空系统）；抛丸除锈设备；环保设备（除尘系统、浇注尾气净化装置）。
消失模法负压实型铸造的主要原辅材料有：泡塑模型原材料（可发性聚苯乙烯珠粒EPS）；模型粘结胶；模型粘结胶带纸；模型表面修补剂、修补膏；型砂等。
利用消失模法负压实型铸造球墨铸铁管件，表面平整，可使管件厚度减少1/4，法兰盘端面及法兰盘孔不另行加工，承、插口工作面可不加工或少加工。
消失模法负压实型铸造属精密铸造工艺，目前主要在中、小口径管件上应用，各个工序上质量控制较严，泡塑模型原材料的质量、模型粘结胶的质量、模型成型的质量、涂层的质量、造型
工艺、浇注工艺等对铸件的质量影响是不可忽视的，只有严把质量关才能使铸件质量稳定。铸件外观质量好了，还不能说明铸件质量的全面情况，法兰盘的平整度及尺寸、柔性接口工作面尺寸，都应核查，特别是产品逐件的水压检验不可免除。
消失模法铸造的管件售价较高，但管件重量轻、免机械加工，工程造价基本持平，它应是当前球墨铸铁管件的较理想的铸造工艺。
大口径管件目前较好的铸造是采用树脂砂成型，质量较好。
近年国内有厂家试用金属模上高压喷射树脂砂，一方面使金属模重复使用，再方面使管件表面质量提高，也是很有前途的铸造工艺。
·管件的规格品种一定要与管材的口径配套，一定要与异形管件柔性接口防滑脱的措施衔接好。
C.柔性接口防滑脱问题
柔性接口的优点己经得到公认，但在异形管处支礅尺寸较大，有时在道路下面无法实施，因此研究柔性接口防滑脱问题十分迫切，归纳起来有以下几种方式：
·承插接口处加拉箍——利用拉箍与管表面的摩擦力来减
少柔性接口滑脱力，从而减小支礅尺寸。如若管道口径不大，多个承插接口处又加拉箍，甚至免砌筑支礅。
·带止退槽的螺旋式接口——管承口端有内螺扣，螺纹压兰压紧挡环，使密封胶圈限位，若插口端加工有止退槽，则具有防滑脱功能。
·自锚式接口——它是一种特殊的机械式接口，它由焊接于管插口端的挡环、外形带曲率的锁紧环、特殊的压兰及螺栓组成，它通过压兰、锁紧环实行自锚，较好地结合了柔性接口的密封性与防滑脱性。
·座圈卡固接口——它也是一种特殊的机械式接口，承口较长，承插口间用座圈卡固，其抗剪强度大，抗滑脱性能好，适用于较大口径管道上。
·复合接口——它是承口端用传统的T型接口外增加了防滑脱接口，因此承口较长，防滑脱接口系防滑脱胶圈与锥形钢环组成。
·防滑脱胶圈——它是不改变管承插口T型接口的形式，仅是传统的T型胶圈的内斜面均匀分布了数个防滑脱钢钉，从而具有8-9倍传统的T型胶圈的防滑脱力。
除以上列举的方式外，尚还有一些方式，这些方式均有待在研制、实践中去鉴别与完善。
D.胶圈问题
球墨铸铁管可使用50～100年的问题可以理解，橡胶圈能否达到这样的寿命？没有把握，这也是所有柔性接口存在的同一疑问。因此厂方提供配套胶圈时应向用户说明以下内容：·胶圈由那个橡胶厂供货，该厂的相关证件；
·胶圈是选用什么材料制作，执行的什么标准，该批胶圈化
学、物理检验数据，用于供水管网的胶圈通常选用三元乙丙及丁晴橡胶，切勿掺和再生胶；
总的而言，当前胶圈重视的程度是不够的，产品标准中对此规定得亦不细，建议相关部门应指定专业科研单位作进一步工作，用管单位在订货时应有明确要求，在大批量订货时，应委托省、市质检部门作化学、物理抽验。
另外大口径球铁管在较大覆土条件下，必须通过结构计算，采取相应措施，才能确保球铁管管道的安全运行。
3.3 水泥压力管
3.3.1 石棉水泥管
我国在六十年代，部分城市使用过，目前几乎没有使用。
3.3.2 自应力管
自应力管是用自应力砼并配置一定数量的钢筋制成的。制管用的自应力水泥是用425号或525号普通硅酸盐水泥、325或425号矾土水泥和二水石膏，按适当比例加工制成，所有钢筋为低碳冷拨钢丝或钢丝网。
国内生产的自应力管规格主要在100～600mm之间，由于工艺简单，制管成本较低，有100多个生产厂家，年产量近1000km，但由于容易出现二次膨胀及横向断裂，目前主要用于小城镇及农村供水系统中。
3.3.3 预应力管
预应力管包括一阶段管、三阶段管、预应力钢筒砼管。
(1)一阶段管
一阶段管的制管过程是先把作为环向预应力钢丝的钢筋骨
架放到装配好的管模中，布置上纵向钢筋，用电热法或机械法使纵向钢筋获得预应力，然后浇注砼，此后向特制的橡胶内膜中注水升压，使胶模膨胀，砼、外模和钢筋一道膨胀变形，把砼中水份排挤掉。环向钢筋获得了预应力，并立即进行蒸汽养护，待砼凝固后将内模中的水压泄放，脱外模即成产品。
此种工艺由瑞典“逊他布”公司于1952年试制成功，所以在国外称“逊他布管”，我国于1968年研制成功，以西安红旗水泥制品厂，北京水泥制品厂及株州水泥制品厂等单位生产，最大口径达2m，其中株州水泥制品厂还从瑞典引进了制管技术及设备。
此种工艺的特点是强度及抗渗性较好，管壁较薄，但外模合缝处容易漏浆，修补率高，承口要磨削加工。
(2)三阶段管
三阶段管是指一根管材分三个阶段制成，先做成一个带纵向预应力的砼管芯，管芯外缠环向预应力钢丝，然后作水泥沙浆保护层。
管芯成形工艺又分离心法与悬辊法。国内以辽阳水泥制品厂、四川双流水泥制品厂等单位制造，辽阳厂还从澳大利亚引进了悬辊法制管技术及设备。
此种工艺建厂费用低，宜于流动性生产，唯抗渗性能差，修
补率高，管体笨重。
(3)预应力钢筒砼管
预应力钢筒砼管是在带钢筒（薄钢筒的厚度约1.5mm左右）的砼管芯上，缠绕一层或二层环向预应力钢丝，并作水泥砂桨保护层而制成的管子。它的开发应用已有半个多世纪的历史，这一技术是法国Bonna公司最先研制的，到上世纪四十年代欧、美竞相开发，目前美、法各国的年产量达数十万公里，其中美国、加拿大是世界上推广使用预应力钢筒砼管最多的国家，广泛应用于城市输配水干管、火电站供水管、水利工程、雨污水干管、工业供水及废水管线等方面，目前世界上规模最大的利比亚“人工河”第一期工程，全长1900km，就是使用直径4m、工压2.8Mpa 的预应力钢筒砼管敷设，工程全部完工后运行情况良好。
世界上主要制造预应力钢筒砼管的厂家有美国“Ameron”
公司(DN1200～4000mm)，美国的“Price Brather"公司(DN1200～4000mm)，法国的“Bonna”公司(DN600～2500mm)，德国的“Dyckerhoff-Widmann”公司(DN600～2500mm)。
二十世纪八十年代末，随着我国城市供水、工业用水、农田水利建设的迅猛发展，对于输水管材提出更高的要求，山东电力管道有限公司、无锡华毅管道有限公司先后从美国“Ameron”公司引进技术及关键设备，深圳太阳管道公司从美国的“Price Brather”公司全套引进该公司的制管技术及设备。经过近十年对引进技术及设备的消化，完全己能国产化了，且于1996年此类管材在我国建材行业颁布了《预应力钢筒砼管》行业标准（JC625-1996）。近年四川兴建的（PCCP）企业-成都金炜制管有限责任公司，就是使用国内的技术与设备装备PCCP生产线的一个范例，该公司从投产至今没有出现一根废管，实现了从管材设计、制造、检测到运输、安装、使用等方面的规范化、系列化服务。
近几年来不完全统计，全国巳安装此类管材达200多km，在广东、江苏、江西、山东、四川等省使用情况良好，通常试压检验一次成功，通水后没有发现大的故障。
（3.1）预应力钢筒砼管的制造
此种管材分两个类型：内衬式管及埋置式管。内衬式(Lined Cylinder Type)和埋置式(Embedded Cylinder Type)的区别，前者系指在钢筒内壁成型砼层后，在钢筒外表面上缠绕环向预应力钢丝，并作水泥砂桨保护层而制成的管子；后者系指在钢筒内、外侧成型砼层后，在管芯砼外表面上缠绕环向预应力钢丝，并作水泥砂桨保护层而制成的管子。前者采用离心工艺成型，口径偏小(DN≤1200mm)，后者采用立式振动工艺成型，口径偏大
(DN≥1200mm)。此种管材抗渗压力很高，工作压力通常为1.5～3.0MPa，可达5.0MPa。此种管材的管径范围是DN400～4000mm，最大可达DN7600mm。
在行业标准中，产品型号以代号PCCPL表示内衬式结构；以代号PCCPE表示埋置式结构。管子压力级别以静水压力将产品分
为九级（0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0Mpa），以大写罗马字母表示。管子的产品标记以管子代号、公称内径、压力等级、行业标准号组成，如公称内径1600mm、静水压力为1.0Mpa、埋置式预应力钢筒砼管，则标记为PCCPE 1600 Ⅳ JC 625 。
埋置式PCCP生产线的关键设备有螺旋制筒设备、钢筒水压检验设备、管芯立式振动成型及蒸养设备、立式差速缠绕预应力钢丝的设备、立式辊射喷浆设备、承插口环成型设备(采用分层手工对接焊)、薄钢板埋弧焊设备。以上设备现国内均能自制，多数厂家仅焊接设备外购。
内衬式PCCP生产线，除山东电力管道工程公司有进口的螺旋制筒设备外，均采用平板直缝焊接卷筒设备，其它设备有钢筒卧式水压检验设备、管芯卧式离心成型设备、蒸养设备、卧式差速缠绕预应力钢丝的设备、卧式辊射喷浆设备、承插口环成型设备(采用分层手工对接焊)、薄钢板埋弧焊设备。
以上两条生产线的设备，主要是仿制美国“Ameron”公司的工艺。致于美国的“Price Brather”公司的工艺，采用平板直缝焊接卷筒设备，管芯成型、缠绕预应力钢丝、辊射喷浆等均采用卧式设备，承插口环成型采用了高频对接焊设备。
预应力钢筒砼管（“Ameron”公司埋置式制管）的工艺流程。
（3.2）预应力钢筒砼管的特点
A.此类管材由于管芯中嵌入了一层薄壁钢筒，实质上是一种钢板与预应力砼的复合管材，它比一阶段、三阶段预应力管具有较好的抗渗性。
B.此类管材由于承插端的工作面是定型钢制口环，几何尺寸误差小，承插工作面间隙仅1-2mm，O型胶圈占满凹型槽内，密封性能良好，在内水压力下，胶圈无法冲脱，往往滴水不漏，从而改善了一阶段、三阶段管胶圈安装不到位则容易冲脱、承插口容易滴水的问题。
此类大口径管材的承插口，可设计成双胶圈，在逗管后可在承插口双胶圈之间的小孔处，用小型人工试压的方法检验接口的密封性，有利及早发现问题，及时进行返工。致于接口试压后，管道可免作水压检验的问题，在一些水司目前还有保留看法。
C.此类管材的承插接口是半柔性接口，尽管承插钢制口环作了卫生级的环氧树脂刷涂，通常为1道底漆、2～3道面漆，刷涂总厚度≥0.4mm。若是采用非卫生级的带锈防锈漆是欠妥的。
建议在钢制口环与钢筒焊接成型后，就在口环工作面除锈，刷涂底漆，而在管材成型后再补刷底漆、刷面漆，效果较好。刷涂环氧树脂的防腐效果与钢板端面除锈的效果关系密切，防腐作业往往在管材最后一道工序完成，除锈方式受多方面的限制，毕竟会影响效果。管材承插逗接后，在接口内外间隙处要用水泥砂浆灌注封口，钢板则在高碱度的钝化区内，从而不易发生腐蚀。
但半柔性接口承担不均匀沉降引起接口处的应力集中，将比柔性接口较大，故管道基础及管胸腔的回填，比一阶段、三阶段
预应力管要求较严，通常在较硬的沟底应作砂垫层。如同一阶段、三阶段预应力管在逗管前，沟底是要挖接头坑的。
D.此类管材承内水压力高、埋土深度大，由于管材是复合管材，承受内水压力可达2-3Mpa，最高可达5Mpa，由于预应力钢丝可多层重叠，故可适应埋土的较大深度。
E.此类管材可适应腐蚀性土壤的恶劣环境，在一般性土壤中敷设，由于砼、砂桨使钢筒四周受高碱性环境保护，钢材处于钝化状态，可以减缓腐蚀。若埋设在腐蚀性强的土壤中，通常管外壁应作防腐处理，必要时将管体之间的钢筒端面用导线连接在一起，采取牺牲阳极的阴极保护措施进行更好的保护，此类管材采用阴极保护方法比一阶段、三阶段预应力管更容易实施，这也是此类管材的一个优点。
F.此类管材的管件配套齐全、简便、可靠。在推广使用一阶段、三阶段预应力管时，成都水司已成熟地采用相应的专用管件，引接分支管一律使用套管三通后开孔措施，从而使预应力管可用于配水管线上，而不依赖大量金属配套管材转换，既方便、可靠，又节省造价，这一经验在预应力钢筒砼管道上可以同样适用。由于此类管材具有钢板口环及钢筒，使推广复合转换管件的接口性能可靠，若在工厂里管材开孔接分支时，只要在钢筒上作加强处理，可免用套管三通，节省费用，这对此类管材的推广使用将是重要的因素。
G.此类管材虽属非金属管材，但它是复合管材，埋于土中容易巡管定位。
（3.3）预应力钢筒砼管使用中的注意事项
尽管在前面述及了此类管材的特点，使用它的工程造价虽比三阶段预应力管高，但它的综合质量比后者强得多；它的工程造价比钢管低，它的敷设速度、防腐性能等方面比后者好，它是大口径输水管材中比较理想的管材。在选用此类管材时希能关注以下问题：
A.采购须知
采购合同中明确以下技术参数及要求：
管径、管材长度、工压、覆土深度、地面荷载、土壤类别、土壤腐蚀性、密封胶圈具体要求（单条或双条）、运输中的护管措施（包括二次搬运）、到货日期、数量、价格、验管细则等。
B.验管质控要点
在管材运至目的地时应进行以下质检：
管径、管材长度、工压、标记、制管日期、管内外表面质量（应包括平整度，无残缺、裂缝、空鼓、剥落、浮渣、露石，承插口金属面防腐良好及光洁、无脏物）、砼与钢筒之间无裂隙现象。
此类管材的空鼓问题是至关重要的，若钢筒与砼之间出现空鼓或裂隙，将会使接触钢筒面砼中的碱析出，最终导致钢筒锈蚀，管材报废。尤其是离心成型的的管材，更应加强这方面的管理与检查。
砼与水泥砂浆表面出现裂缝是常见的，若管子内表面出现的纵向裂缝宽度小于0.1mm，裂缝轴向长度小于150mm；螺旋状和环状裂缝宽度小于0.25mm；距管端300mm以内的环向裂缝宽度小于0.4mm时通常是容许的。若管子外表面裂缝宽度小于0.8mm，裂缝轴向长度小于管子周长且小于2m时是允许的。它在管道覆土及通水后会自行愈合，否则应修补；若管子内表面出现的纵向裂缝宽度大于0.5mm时，该管应报废。
C.管材苯重不是管道安装的重大障碍
此类管材的重量类同三阶段预应力管，比其它管材重，在山区人工安装时是困难的，但在平原地区采用机械化安装时，问题就不那么严重，这是由于大口径管道安装都得用起重机械的。
D.管沟基础是重要条件
此类管材是半柔性接口，它要求管道基础局部变形不应过大，在砂夹石的管基上应作砂垫层，在松软粘土层上应作砂夹石过渡层，使管道敷设过程中较少产生局部应力集中。因此在敷设此类管材时，不重视管基处理是不好的，当然其它管材敷设中，管基处理同样也不可忽视。
E.管材不应闲置过久
购置的管材应力求尽早敷设，闲置于堆场数月时，应定期用水喷洒，不使砂浆与砼干裂；闲置过久又未喷水养护，管材质量会受严重影响，甚至报废。
复合式钢板、砼管件运至工地以及安装过程中，均应用湿麻袋遮盖保护，定期洒水养护。
F.主管道水平向引出分支短管时，应配法兰盘，以便与分支管的平承柔性接口组合，通过柔性接口，使分支管道局部沉降时不使主管分支开孔部位承受过大的弯矩应力与剪切应力。对于较大的分支管，主管分支口部位的背向应作挡墩。
G.此类管材类同一阶段、三阶段预应力管，在敷设中每根管材可弧形借转一定角度，DN600～1000mm时允许相对转角1.5°；DN1200～2000mm时允许相对转角1.0°；DN2200～3000mm时允许相对转角0.5°。借转时，亦是轴向逗管，然后借转。借转角度过大，使承插口环相碰，在受力状况下容易产生应力腐蚀，管道损坏。
3.4 塑料管
3.4.1热塑性塑料管
市场上的热塑性塑料管大体上分两大类别，也就是单一材质的塑料管及金属、塑料复合的管材。
（1）单一材质的塑料管
（1.1）聚氯乙烯管
在给排水管道上主要使用的是不增塑的硬聚氯乙烯管(UPVC)，通常用于冷水管道上。另外，氯化聚乙烯管(CPVC)是通过氯乙烯树脂加工而得的一种耐热性好的塑料管，具有较好的耐热、耐老化、耐化学腐蚀性能，它特别适用于输送热水、污水、废液等介质。
UPVC管材通常可用粘接剂粘接，也可用胶圈柔性连接。这种管材是国内推广使用最早的、目前使用量最大的塑料管材。不少自来水公司已经把此类管材用于DN≤200mm的配水管道上，替代传统的灰铸铁管及镀锌钢管，但管材、管件连接基本上均采用胶圈柔性连接方式，该管材在de16-710mm之内均有产品，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。
（1.2）聚乙烯管
PE管材以密度区分，有低密度聚乙烯管(LDPE)、中密度聚乙烯管(MPVC)、高密度聚乙烯管(HDPE)。
LDPE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，主要用于农田排灌。HDPE管具有较高的强度及刚度，MDPE管还具有良好的柔性和抗蠕变性能，后两种管材，特别是HDPE管广泛用于城市燃气及供水管道上。
新修订的给水用PE管产品国标中，采用高密度聚乙烯管，管材分PE63、PE80、PE100三个级别，它们在20℃下，在50年后还能保持最小强度达6.3MPa、8.0MPa、10.0Mpa，对于允许最大设计应力分别为5MPa、6.3MPa、8MPa。目前国内产品的规格在de16～315mm之间，最大可达de630mm。
（1.3）交联聚乙烯管
交联聚乙烯是通过化学或物理方法，使普通聚乙烯的线性分子结构改性成三维交联网状结构，从而具有优良的温度适应性(-70～110℃)、耐压性(爆破压力6MPa)、稳定性和持久性、而且具有无毒、不滋生细菌等优点。但交联聚乙烯管内存水较久，略带异味。
交联聚乙烯的关键指标是交联度。德国工业标准16892规定必须大于65%。
交联聚乙烯管的制造通常有化学交联和物理交联两种方法。其中化学交联又分一步法和二步法两种。一步法是在聚乙烯原料中加入催化剂(硅烷、过氧化物)、抗氧剂，在挤出机挤出过程中交联，制造出交联聚乙烯管；二步法是先制造出交联聚乙烯A、B 料，然后挤出交联聚乙烯管。物理交联方法，是聚乙烯原料通过传统方法制造成管材，然后通过电子加速器发出电子射线或钴60-γ射线照射聚乙烯管，激发聚乙烯分子链发生改变，产生交联反应，制造出交联聚乙烯管。
这主要用于室内热水管道和地面辐射采暖管道上。国内PEX 管的供货规格在de10-32mm之间，少量达de63mm，交联聚乙烯原料需进口。连接管件一般采用夹紧式铜制接头或卡环式铜制接头，也有用ABS管件、聚甲醛管件、超高分子聚乙烯管件。
（1.4）改性聚丙烯管
聚丙烯管(PP)虽然无毒，价廉，但抗冲击强度差，作为供水管材不理想，通过共聚合的方式使聚丙烯改性，提高了管材的抗冲击强度等性能。改性聚丙烯管有三种，即均聚共聚聚丙烯管(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯管(PP-B)、无规共聚聚丙烯管(PP-R)。
此类管材柔软、易于安装、密封性好、耐腐蚀。管件的连接采用熔接方式。
PP-R管是第三代改性聚丙烯管，是用无规共聚法使PE在PP 分子链中随机地均匀聚合，比其PP-B具有较好抗冲击性能、耐温度变化性能和抗蠕变性能。主要用于室内冷热水管道及地面辐射采暖系统。目前国内产品规格在de20～63mm之间。
（1.5）ABS管
ABS管是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚物组成的热塑性塑料，具有质优耐用的特性。其中丙烯腈具有耐热性、抗老性、耐化学性；丁二烯具有耐撞击性、高坚韧性、低温特性不变的性能；苯乙烯具有施工容易及管面光滑之特性。管件连接采用冷胶溶接法，一般用于室内热水管道及水处理加药管道等方面。
（1.6）聚丁烯管
聚丁烯管是一种高分子惰性聚合物，它具有很高的耐温性(可在-20℃～95℃之间安全使用)、持久性、化学稳定性、可塑性、具有独特的抗蠕变性能，无味、无毒的绿色环保材料，这种管材原料需要进口，据悉世界上能生产PB树脂的也只有两家公司。
PB管与管件的连接方式有三种方式，即铜接头夹紧式连接、热熔式插接、电熔合连接，主要用于室内冷热水及采暖供热管道上。
据相关资料报导，于70年代PB管广泛使用的美国，近十年管道出现了一系列快速开裂的爆破事故，这种事故是管材本身原因还是聚甲醛制造的管件质量问题尚无结论，据称美国已禁止推广使用此类管材，这应引起我们的注意。
（2）复合式管材
（2.1）铝塑复合管
铝塑复合管是通过挤出成型工艺而制造出的新型复合管材，它由聚乙烯层(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。其中铝层分搭接焊、对接焊成型工艺。
管件连接主要是夹紧式铜接头，用于室内冷热水管道及地面辐射采暖系统上，目前市场上供货的规格在de14～32mm之间。
由于铜接头价格贵，还缩小过水断面，通常在室内安装时利用管材的柔软性，各用水端直接从主管分配器连接，减少接头数量及维修概率。
（2.2）铝衬塑管
铝衬塑管材是指铝合金管材内衬聚乙烯管或聚丙烯管，它是一种双层结构的铝塑复合产品，目前市场上的规格在de10～65mm 之间，主要适用于室内冷水管道。
与管材配套的管件也是双层结构的铝衬塑复合管件，它是一种采用胶圈密封的快装管件，这种管件由管件主体、密封卡套、
锁紧环、锁紧螺母四部分组成。
管材及配套管件外形美观，对于室内明设的供水主管、支管均可选用，管道拆装方便，输送水质稳定，由于铝材的特性，不适用于腐蚀性的环境。
（2.3）孔网钢带塑料复合管
它类同铝塑复合管，只是以多孔钢带焊接卷管替代薄铝带焊接卷管，它是以高密度聚乙烯为基体，以冲孔后的冷轧钢带焊接而成的网状钢管为增强体，经挤出成型连续复合而成，内外壁塑料通过金属骨架上的孔形成一体。这种管材具有三层结构，塑料与金属在管壁内相互包容，可避免塑料与金属骨架的分离与剥落。管道连接可采用套管件电熔焊连接，也可用胶圈管件快装连接，它具有钢管的机械强度，又具有塑料管的耐腐蚀性，可适用于DN≤200mm 的配水管道及室内冷水主立管道上使用。此类管材安装时，切断的端面应作严格的防锈处理，但在今后管道不停水引接分支管时，孔口切面锈蚀问题就无法处理，这将是此类管材应用中的弱点。
（2.4）镀锌钢管衬塑复合管
镀锌钢管衬塑有两种方式，一种是内喷衬聚乙烯，另一种是热镀锌钢管内经特殊过盈级配合工艺，复合挤压聚乙烯、聚丙烯管，目前国内均有此两种方式的产品，前种衬涂层不易粘牢，不易衬匀，容易分层；后一种方式效果较好，而管件釆取内喷衬聚乙烯。
管材组装也有两种方式，一种是通常壁厚的热镀锌钢管及管件，内挤压聚乙烯管或喷衬聚乙烯层后，仍套丝连接，价格较贵；另一种是薄壁热镀锌钢管及管件，内经特殊过盈级配合工艺，复合挤压聚乙烯管或喷衬聚乙烯层，管材不套丝，采用快速接头工艺，管道装拆快捷，价格低廉，综合价格类同镀锌钢管，有良好的适用前景，但管外壁及管端面的防腐问题没有根本解决。
3.4.2热固性塑料管
热固性塑料管(GRP)通常是指玻纤维增强树脂塑料管，又称玻璃钢管。
(1)制造工艺
这种管材有两类制造工艺：
·离心浇注成型法(Hobas法
·纤维缠绕法(Veroc法
纤维缠绕法又分连续缠绕法与往复缠绕法。
为了提高管材的刚度，以上三类制管工艺均可在制管过程中加砂。
我国八十年代开始研制，九十年代又从意大利、奥地利、美国、日本等国家引进设备和技术，形成了近五十条生产线，主要的近十家。
A. 离心浇注工艺——在制管过程中，切短的玻璃纤维增强材料和砂，喂入固定在轴承上的钢模中，钢模由电动机驱动，随着钢模的高速转动，在钢模一端注入含催化剂的树脂，使其浸渍
表4
名称材料作用
外保护层玻纤、树脂、砂耐腐、耐紫外线
增强层玻纤、树脂使管壁具有承受轴向、环向的内、外压强度结构层玻纤、树脂、砂使管壁具有承受变形强度
内衬层树脂耐腐、水力特性好
次内层短切纤维结
构树脂
24～3230
结构层缠绕纤维结
构树脂
24～3268～76高强度的结构层
外表层含紫外线吸
收剂的树脂
100形成防老化的保护层
建筑给水系统常用的管道管材及特点 摘要:根据《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》、建筑给水系统施工技术资料和相关工程实践经验就建筑给水系统常用的管道管材及特点进行阐述。 关键词:建筑给水系统常用管道管材及特点连接方式 目前,建筑给水系统最常用的管道有钢管、铸铁管、塑料管等,根据管道材料可分为金属管、非金属管和复合材料管三类。金属管包括钢管、铸铁管、铜管及不锈钢管等。 1、钢管 钢管包括普通钢管、镀锌钢管及无缝钢管等。普通钢管用于非生活饮用水管道或一般工业给水管道;钢管表面镀锌(采用热浸镀锌工艺生产)是为防锈防腐蚀,以免影响水质,适用于生活饮用水水管或某些水质要求较高的工业用水水管;无缝钢管用于高压管网,其工作压力在1.6MPa以上。 钢管的连接方法有螺纹连接、焊接和法兰连接。 螺纹连接即利用带螺纹的管道配件连接。配件大都用可锻铸铁制成,分镀锌与不镀锌两种,其抗腐蚀性及机械强度均较大。目前钢制配件较少。镀锌钢管必须用螺纹连接,其配件也应为镀锌配件。这种方法多用于明装管道。 焊接是用焊机、焊条烧焊将两段管道连接在一起。优点是接头紧密,不漏水,不需配件,施工迅速。但无法拆卸。焊接只适用于不镀锌钢管。这种方法多用于暗装管道。 法兰连接在较大管径(50mm以上)的管道上,常将法兰盘焊接(或用螺纹连接)在管端,再以螺栓将两个法兰连接在一起,进而两段管道也就连接在一起了。法兰连接一般用在连接阀门、止回阀、水表、水泵等处,以及需要经常拆卸、检修的管段上。 2、给水铸铁管 给水铸铁管具有耐腐蚀性强、接装方便、使用期长(一般情况下,地下铸铁管的使用年限为60年以上)、价格低等优点,多用于DN大于或等于75mm的给水管道中,尤其适用于埋地铺设。其缺点为性脆、质量大、长度小、强度较钢管差。我国生产的给水铸铁直管有低压、普压、高压三种。
各种管道管材大集合-有您的参与更精彩 希望您的参与，使其更完整，准确。谢谢 管材管件基本知识 第一部份管材 一、钢管 钢管按其制造方法分为无缝钢管和焊接钢管两种。无缝钢管用优质碳素钢或合金钢制成，有热轧、冷轧（拔）之分。焊接钢管是由卷成管形的钢板以对缝或螺旋缝焊接而成，在制造方法上，又分为低压流体输送用焊接钢管、螺旋缝电焊钢管、直接卷焊钢管、电焊管等。无缝钢管可用于各种液体、气体管道等。焊接管道可用于输水管道、煤气管道、暖气管道等。 1、焊接钢管 1．1 低压流体输送用焊接钢管与镀锌焊接钢管 低压流体输送用焊接钢管，是由碳素软钢制造，是管道工程中最常用的一种小直径的管材，适用于输送水、煤气、蒸气等介质，按其表面质量的不同，分为镀锌管（俗称白铁管）和非镀锌管（俗称黑铁管）。内外壁镀上一层锌保护层的约较非镀锌的重3%-6%。按其管材壁厚不同分为：薄壁管、普通管和加厚管三种。薄壁管不宜用于输送介质，可作为套管用。 1．2 直缝卷制电焊钢管 直缝卷制电焊钢管，可分为电焊钢管和现场用钢板分块卷制焊成的直缝卷焊钢管。能制成几种管壁厚度。 1．3 螺旋缝焊接钢管 螺旋缝焊接钢管分为自动埋弧焊接钢管和高频焊接钢管两种。 a.螺旋缝自动埋弧焊接钢管按输送介质的压力高低分为甲类管和乙类管两类。甲类管一般用普通碳素钢Q235、Q235F及普通低合金结构钢16Mn焊制，乙类管采用Q235、Q235F、Q195等钢材焊制，用作低压力的流体输送管材 b.螺旋缝高频焊接钢管螺旋缝高频焊接钢管，尚没统一的产品标准，一般采用普通碳素钢 Q235、Q235F等钢材制造。 2、无缝钢管 无缝钢管按制造方法分为热轧管和冷拔（轧）管。冷拔（轧）管的最大公称直径为200mm，热轧管最大公称直径为600 mm。在管道工程中，管径超过57mm时，常选用热轧管，管径小于57mm 时常用冷拔（轧）管。管道工程常用的无缝钢管有以下三种： 2．1 一般无缝钢管 一般无缝钢管简称无缝钢管，用普通碳素钢、优质碳素钢、普通低合金钢和合金结构钢制造，用于制作输送液体管道或制作结构、零件用。无缝钢管按外径和壁厚度供 货，在同一外径下有多种壁厚，承受的压力范围较大。通常钢管长度，热轧管为3-12.5m，冷拔（轧）管为1.5-9m。2．2 低中压锅炉用无缝钢管。低中压锅炉用无缝钢管是用10号、20号优质碳素钢制造，工作温度 二、铸铁管 铸铁管是由生铁制成。按其制造方法不同可分为：砂型离心承插直管、连续铸铁直管及砂型铁管。按其所用的材质不同可分为：灰口铁管、球墨铸铁管及高硅铁管。铸铁管多用于给水、排水和煤气等管道工程。 1、给水铸铁管 1．1 砂型离心铸铁直管。砂型离心铸铁直管之材质为灰口铸铁，适用于水及煤气等压力流体的输送。
浅谈建筑给排水常用管材 摘要：近些年来，建筑给排水的最大热点是新型管材的广泛应用。传统的镀锌钢管和普通排水铸铁管由于易锈蚀、自重大、运输施工不便等原因被取而代之。目前，建筑给排水常用管材主要有塑料管，金属管和复合管三种。现在就常用管材的一些特性，优缺点，使用范围做一简要论述。 1.塑料管 塑料管是合成树脂加添加剂经熔融成型加工而成的制品。添加剂有增塑剂，稳定剂，填充剂，润滑剂，着色剂，紫外线吸收剂，改性剂等。 常用塑料管有：硬聚氯乙烯管（PVC-U），高密度聚乙烯管（PE-HD），交联聚乙烯管（PE-X），无规共聚聚丙烯管（PP-R），聚丁烯管（PB），工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）等。 塑料管的原料组成决定了塑料管的特性。塑料管的主要优点： （1）.化学稳定性好，不受环境因素和管道内介质组分的影响，耐腐蚀性好。 （2）.导热系数小，热传导率低，绝热保温，节能效果好。 （3）.水力性能好，管道内壁光滑，阻力系数小，不易积垢，管内流通面积不随时间发生变化，管道阻塞机率小。 （4）.相对于金属管材，密度小，材质轻，运输，安装方便，灵活，简捷，维修容易。 （5）.可自然弯曲或具有冷弯性能，可采用盘管供货方式，减少管接头数量。 其主要缺点：
（1）.力学性能差，抗冲击性不佳，刚性差，平直性也差，因而管卡及吊架设置密度高。 （2）.阻燃性差，大多数塑料制品可燃，且燃烧时热分解，会释放出有毒气体和烟雾。 （3）.热膨胀系数大，伸缩补偿必须十分强调。 所以，在推广塑料管的同时，还需要发展技术克服其缺点。 1.1 塑料管性能 1.1.1 物理性能： 塑料管的物理性能和铝塑复合管，钢管，铜管比较见表1：表1 物理性能单位PVC-U PE PE-X PP PB ABS 钢铜密度g/cm 1.50 0.95 0.95 0.90 0.93 1.02 7.85 8.89 导热系数w/mk 0.16 0.48 0.40 0.24 0.22 0.26 50 400 热膨胀系数mm/m°C 0.07 0.22 0.15 0.16 0.13 0.11 0.012 0.018 弹性模量MPa 3000 600 600 900 350 2500 210000 110000 拉伸强度MPa 40 25 >25 28 17 40 700 150 硬度R 120 70 100 60 230HB 使用温度°C 0-60 -60-60 -60-95 -20-95 -20-95 -20-80 塑料管的物理性能影响管道的方式，用途，补偿措施和管道保温等方面。如： （1）.PVC-U、PP、ABS的力学性能相对较高，被视为“刚性管”，明装较好。反之，PE、PE-X、PB作为“柔性管”适合暗敷。 （2）.塑料管的使用温度及耐热性能决定了PVC-U，PE，ABS仅能用于冷水管，而PE-X，PP，PB则可作为热水管。当建筑物有热水供应系统且冷热水采用统一管材时耐热性能成为主要指标。 （3）.塑料管因热膨胀系数高，在塑料管路中尤其是作为热水管，采用柔性接口，伸缩节或各种弯位等热补偿措施较多。其中以PE，PP等聚烯烃类为最。施工安装时如果对此没有足够重视，并采取相应技术措施，极易发生接口处因伸缩节而拉脱的问题。 （4）.由于导热系数低，塑料管的绝热保温性能优良进而可减少保温层的厚度甚至无需保温。当不同塑料管之间绝热性的比较除导热系数外，还同它们各自的管壁厚度有关。 1.1.2 承压性能：
目录 一、室外给水系统工程概况 (2) 1.1市政给水管道简介 (2) 1.2主要设备（或用水点）简介 (2) 1.3管材及安装 (2) 二、编制依据 (2) 三、施工准备 (2) 四、施工工艺流程： (3) 五、施工工艺及方法 (3) 5.1管道的安装 (3) 5.2管道的连接 (4) 5.3沟槽的开挖、回填 (4) 5.4其它注意事项 (6) 六、管道系统水压试验和冲洗消毒 (6) 6.1试验前准备工作 (6) 6.2水压试验 (7) 6.3管道冲洗和消毒 (8) 七、质量保证措施 (8) 八、安全及文明施工措施 (8) 九、成品保护 (9)
一、室外给水系统工程概况 1.1市政给水管道简介 本工程室外给水管道接自两路市政自来水管道，常年水压为0.30MPa；两路供水管路的水表井水表前管道及设备由市政施工，水表以后室外给水管道由我单位施工。 1.2主要设备（或用水点）简介 1.2.1 本工程用水分室内和室外两部分，室外用水分为消防和绿化用水，室外 消防用水量为30升/秒。 1.2.2 室内用水本工程设计最高日生活用水量为1450立方米，最大小时用水 量为270立方米；生活用水标准为50升/人.天。室内消防用水量为40升/秒；火灾延续时间为3小时。 1.3管材及安装 本工程室外给水管道采用高密度HDPE给水管及相应接口。 二、编制依据 2.1设计说明及施工图； 2.2《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-97； 2.3《建筑排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管道安装》96S406; 2.4《室外消火栓安装》01S201; 2.5国标图集02S515 2.6HDPE管厂家提供的相关管道安装工艺及方法 三、施工准备 3.1掌握外线各管线坐标走向，并结合设计要求及相关规范和现场情况编制切实可 行的施工方案。
建筑给排水管材选择分析 由于目前市场上给排水管材种类繁多，如何选择能够快捷有效施工，并切合建设单位成本控制的给排水管材，需要我们系统地熟悉掌握其特性与适用要求，作出科学合理地选择。本文对建筑给排水管材的选择进行一些分析。 一、给水管材 (一)室外埋地给水管材 目前建筑工程上常用的室外埋地给水管材有柔性接口球墨铸铁给水管、镀锌钢管、PE 管、AGR管，其他如螺旋钢管、预应力混凝土管、玻璃钢夹砂管等在建筑配套工程中应用极少，在此不做讨论。 1. 给水球墨铸铁管 给水球墨铸铁管具有强度高，韧性大、密闭性能好、抗腐蚀能力强、耐久性好、安装施工方便等优点。 给水球墨铸铁管按接口方式不同分为K 型机械式柔性接口管和T型承插式柔性接口管。这种管材由于受配件品种数量少而影响推广应用的局面，现已基本缓解，有专门从事配件生产的大型厂家，供国内建设选用，目前，该管材是国内应用最多的建筑配套给水管材。 2.镀锌钢管 镀锌钢管曾经广泛应用于建筑配套给水工程中，但是由于其耐腐蚀性差，且卫生性差，国家建设部已经明确发文禁止生活用水使用镀锌钢管，但是在消防工程中仍有应用。 3.PE管 常用PE管有中密度MDPE型和高密度型HDPE之分。由于在给排水工程中高密度HDPE型管应用较多，通常用高密度HDPE型管代表PE管。其特点是连接可靠：聚乙烯管道系统之间采用电热熔方式连接，接头的强度高于管道本体强度；低温抗冲击性好，冬季施工时，不会发生管子脆裂；抗应力开裂性好；耐化学腐蚀性好，卫生；耐老化，使用寿命长；耐磨性好；可挠性好，在许多场合，管道的柔性能够减少管件用量并降低安装费用；水流阻力小；自重较小，搬运方便。
1999年6月第15卷第2期 陕西工学院学报 JOURNAL OF SHAANXI INSTITU TE OF TECHNOLO GY J une 11999Vol 115 No 12【文章编号】1002-3410(1999)02-0046-04 给水管网优化设计研究综述3 王晓峰 (陕西师范大学旅游与环境学院99#,陕西西安 710062) 【摘 要】 本文详细叙述了给水管网优化设计国内、外的研究现状,针对目前研究中存在的一些问题,作者提出了一些观点和解决问题的办法,和读者共同探讨。 【关 键 词】 给水管网; 优化设计; 综述 【中图分类号】 TU991.32 【文献标识码】 A 收稿日期:1999-03-13 作者简介:王晓峰(1972— ),男,陕西师范大学助教。3陕西省第二农业区开发项目:陕农发(1989)25号 1 前 言 给水管网是给水设计的重要组成部分,在该系统中,管网的投资很高。因此,人们对管网设计以使其产生最大的经济效益。然而,给水管网设计的任务是艰巨而复杂的。在设计过程中涉及到大量的需要认真考虑的相关因素。如今,优化设计更趋艰难,主要是因为在设计过程中,要将费用效益及可靠性同步考虑。其复杂性通过以下几个因素来体现:(1)决策变量的离散性(如有效经济管径);(2)与管材、劳动力、管道布置和开挖等费用有关的复杂离散函数;(3)设计中涉及到的多种需水量荷载形式;(4)在加压系统中,为了计算能量费用所需管道流量及压力方面的一系列知识。 2 研究现状 自从20世纪60年代人们就开始用系统分析方法设计给水管网,并将优化程序应用于其中。最早的给水管网设计模型是为树状网设计的,如Karmeli et al (1968)、Schaake 和Lai (1969)。这些模型没有考虑类似阀门的附属物,但根据水力特性说明了其影响。其它非线性模型在当时也被提出,如Schaake 和Lai (1969)。以上这些模型仅用于树状网系统,没有线性规划法的计算优势,不能得出比较好的结果。1977年Alperovits 和Shamir 提出了一个基本线性规划公式的、能引入任何理论和产生实际兴趣的第一个环状系统模型,其中使用了保证环状网水力连续性的附加约束(如围绕环的水头损失代数和等于零),这说明线性规划法具有强大的实用性。在1979年Quindry et al.对该模型进行了修正。 自从20世纪70年代以来,大量的管网优化设计技术被相继提出。Walski (1985)、Walters (1988)以及G oulter (1992)在他们的论文中提出了最中肯最有发展前途的建议。Alperovit 和Shamir (1977)应用梯度搜索法得出给水系统中满足最小总费用的流量形式Quindryal et al (1981)用两阶段法设计给水管网。在优化结构中,两阶段法在模型中的使用代表了管网优化
图集名称:自承式平直形架空钢管图集号:05S506-1 图集介绍:管径为DN300～1800mm十三个规格、工作压力≤1.0MPa的室外给排水自承式平直形架空钢管的厚度选择、允许跨度、支承点力学计算值、支座做法和支墩设计例题。 图集名称:建筑小区塑料排水检查井图集号:08SS523 图集介绍:图集适用于建筑小区范围内埋地塑料排水管道外径不大于800mm、埋设深度不大于6m、不下井操作的塑料排水（雨、污水）检查井工程的设计、施工和维护保养。图集中包括检查井、排出管汇合连接、跌水井、水封井、三种单箅雨水日和明沟雨水口等的内容。总说明中详细介绍了井座、井筒、配件、井盖等部件的设计选用；和开挖、安装、回填等施工要求。图纸中分别编制了常用各种检查井的部件组合图；井盖、雨水口、基础及回填的施工图；各种部件的外形图及规格尺寸表；检查井力学计算例题及图表。上述内容可供设计人员选用，施工人员搭配和选购部件及指导施工。 图集名称:雨水口图集号:05S518 图集介绍:本图集雨水口型式分为平箅式、偏沟式、联合式、立箅式四种，按箅数分为单箅、双箅、多箅。雨水口箅子分为球墨铸铁、灰口铸铁及钢格板三种材质。 图集名称:单层、双层井盖及踏步合订本图集号:S501－1～2（2002年合订本） 包含图集列表 图集名称:双层井盖图集号:02S501－2 图集介绍:ф500～ф800双层井盖做法，以及子盖和支座的加工。 图集名称:井盖及踏步图集号:97S501－1 图集介绍:ф500、ф600、ф700、ф800轻、重型球墨铸铁、灰口铸铁井盖及支座。ф500、ф600轻型钢筋混凝土井盖及支座。铸铁、塑钢踏步。 图集名称:预制装配式钢筋混凝土排水检查井图集号:05SS521 图集介绍:包括圆形?700～1500mm排水检查井；方形1360X1360mm、1600X1600mm排水检查井。 图集名称:排水检查井2003年局部修改版图集号:02（03）S515 备注:与02S515配合使用 图集名称:混凝土排水管道基础及接口图集号:04S516 图集介绍:本图集内容为采用预制安装的混凝土圆形排水管道的雨、污水管道基础及接口的标准作法。 图集名称:刚性接口给水承插铸铁管道支墩图集号:03S504 图集介绍:DN≤800mm，工作压力不大于0.75MPa的刚性接口给水承插式铸铁管道弯头、叉管、三通及管堵处的支墩做法。 图集名称:排水检查井图集号:02S515 图集介绍:圆形、矩形和扇形的砖砌、混凝土排水检查井、跌水井和耐腐蚀检查井等构筑物做法 图集名称:排水管道出水口图集号:95S517 图集介绍:八字式、一字式、门字式排水管道出水口做法。 备注:原图集号95S223，与95(03)S517配合使用
各类建筑给水管材的比较说明 一、前言 我国水资源严重缺乏，是世界上13贫水国之一，全国600多个城市中有400多个城市长期严重缺水，100多个城市严重缺水。并且，还普遍存在着由于水管耐蚀差或管材本身达不到健康标准而导致的供水管网系统的二次污染问题，危害人类健康。（国家有关部门进行的全国性水质状况调查表明，我国城市自来水厂的供水水质基本上符合生活饮用水卫生标准，但经输配水管网，贮水设备到用水点龙头，由于管道、水箱锈蚀导致的二次污染，使水质明显下降，已有多项指标超过规定标准。） 水是城市的生命线，水的问题已成为影响我国可持续发展的重要因素，面对严峻的形势，国家已提出在认真保护水资源的同时，要建立高效节水型社会，大大提高水的有效利用率并让人民群众喝上优质的饮用水。这就要求我们的供水部门不仅要保证现在，而且要考虑到将来都能持续稳定的提供清洁优质的水。因此，无论是新建城市供水系统还是对原有供水系统的改造（包括贮存、输送设备和建筑内供水管道），或是近年发展起来的管道直饮水工程迫切需要采用新技术新材料使水资源得到更有效的保护和利用。 在这样的大背景下，镀锌管这种人们已经使用了几十年的管材因耐腐蚀性差已被国家明令废止使用。各种塑料管、复合管、铜管和不锈钢钢管粉墨登场，建筑给水管的种类已近20余种。但是，各类管材都应该具有安全性、可靠性、清洁性、耐用性、经济性和环保性等
各方面突出优势，为保护水资源、改善水质、保护人们的健康和提高生活质量，保护环境和促进社会经济的可持续发展发挥关键的作用。下面，就目前市场上具有典型意义的四类管材进行比较说明：薄壁不锈钢管、铜管、塑料管、复合管（金属管内衬塑料）。 二、各项性能比较――材料性能、耐腐蚀性、卫生环保性、使用寿命、经济性 1、跟输水管材相关的材料性能有抗拉强度、热膨胀系数、导热率等等，具体参数如下表所示： 说明： 抗拉强度：不锈钢的强度最高，是铜管的3－4倍，复合管的2倍，塑料管的10倍以上。热膨胀系数：不锈钢与铜基本一致，是塑料管的1/4~1/9，比复合管略小。导热率：塑料类水管的导热率最小，铜管最大。 2、根据日本水道协会近十年的研究资料显示，水管漏水60.2%是因为材料腐蚀和外力影响。这就要求管材具有良好的耐腐蚀性能和高强度。其耐腐蚀性能的比较如下表所示：
给排水工程常用材料及配件 (1)管材 给水排水、采暖工程常用管材种类很多。校制造材质分，可分为铸铁管、碳素钢管、有色 金属管和非金属管四种；按制造方法分，有入缝管和有缝管两种。 ①无缝钢管。通常使用在需要承受较大从力的管道广，一般给排水管道很少使用。无 缝钢管的规格以外径乘以壁厚表示。如元缝钢管32×2．5、32×4．5，表示其外径都是32 mm，毕厚分别为2．5mm和4．5mm。ST代理商无缝钢管一般采用焊接和法兰连接，它的弯头有烃制 弯和压制弯两种，其作用相同。 ②有缝管。有缝管又称为焊接钢管，有镀钟钢管(白铁管)和非镀锌钢管(黑铁管)两种。镀锌钢管是在钢管的内外表回均涂上一层锌。可以防IL管道生锈腐蚀．并能延长其使用年限，常做主内给水管材。镀锌钢管和配件都是螺纹连接。黑铁管：一般用螺纹连接，但也可以 焊接。焊接钢管的连接配件有传箍、大小头、活接头、补心、外螺丝、弯头、异径三通四通、丝 堵等。非镀锌钢管规格如表5—3所示。 ③铸铁管。铸铁管是用灰n生铁浇铸顺风，只有抗腐蚀性较强、使用耐久、价格较低等优点，常用作埋人地下的给排水管道。 铸铁管按其用途和压力可分为结水铸铁管和诽水铸铁管，按共连接方式可分为承插式和法兰式管两种。铸铁管承插接口填料有育铅、石棉水泥、膨胀水泥等。 铸铁结水管的配件有异径管、＝承三通、三承四通、双承三通、双盘三遁、双承弯头、单承 弯头、套简、短管等。 铸铁排水管的配件有＝通、斜二迎、界径二通、弯头、大小头、四通、P宇弯、s弯、检查口 等，附件有清扫口、地漏等。 ④期料管。坯料管大部分是硬聚氯乙烯管，只有光滑、体轻、加工方便等优点，但有噪音 人、时间长易老化变质等缺点。其接口入式有焊接、承插连接和法兰连接等。它的零配件与铸铁下水管相向(坦材质为塑料)。
供水管网管材 摘要摘要：本文阐述了供水管网的功能要求；扼要叙述了管材的类别及适用范围；具体讲述了各类管材的特征及质量情况；并对各类管材从水力条件、物理性能、价格、工程造价等方面进行了比较，提出了推荐性建议。 前言 近十年来，因工作需要，笔者对供水管网所用的管材进行了一些调研，对各类材质的管厂参和了一些考察活动，并于1998年7月以来先后撰写了“供水管网的管材评述”、“浅论热塑性塑料管材的相关新问题”、“球墨铸铁管及管件相关新问题的商讨”、“有关预应力钢筒砼管的推广应用”、“有关供水管材卫生状况的评价新问题” 共五篇，均在“中国水网”上发表过，在省内、国内一些相关会议上进行了交流。近年根据主管部门的一些要求，管材市场上的一些新行情，本文进行了综合，并进行了局部
充实和调整，综述意见很难周全，在此仅抛砖引玉，和业内同行共同商讨。 1.供水管网的功能要求 供水企业的根本任务是向用户提供清洁的饮用水，连续供给有压力的水，同时降低供水费用。为此，供水管网作为供水系统的重要环节，对于它的硬件有以下五点要求摘要： 封闭性能高 供水管网是承压的管网，管道只有良好的封闭性，才是连续供水的基本保证。 输送水质佳 自来水从水厂到用户，要经过较长的管道，往往需要几个小时乃至几天。管网实际上是一个大的反应器，出厂水未完成的化学反应将在管网中继续进行，并且含氯水和管壁发生新的接触，有可能产生新的反应，这些反应有生物性的、感官性的以及物理化学性的。因此要求管道内壁既要耐腐蚀性，又不会向水中析出有害物质。 水力条件好 供水管道的内壁不结垢、光滑、管路畅
通，才能降低水头损失，确保服务水头。 设备控制灵 一个大城市的供水管网，管道总长度少的有数百公里，多的达数千公里，在这样的大型供水管网中有成千上万个专用设备，维持着管网的良好运行。 在管网上的专用设备包括摘要：阀门、消火栓、通气阀、放空阀、冲洗排水阀、减压阀、调流阀、水锤消除器、检修人孔、伸缩器、存渣斗、测流测压装置等。这些设备的完好是保证管网运行畅通、避免污染的前提。 建设投资省 供水管网的建设费用通常占供水系统 建设费用的50％～70％，因此如何通过技术经济分析确定供水管网的建设规模，恰当选用管材及设备是管网合理运行的保证。 2.管材类别 金属管材 钢管 钢管包括摘要：钢板直缝焊管和钢板螺旋焊管、无缝钢管、不锈钢管，镀锌钢管和
室外给水管道及设备安装工艺 1适用范围 本工艺标准适用于民用建筑群（小区），工作压力不大于0.6Mpa的室外给水和消防管网的给水铸铁管及镀锌碳素钢管铺设安装。 2施工准备 2.1 材料设备要求 2.1.1 给水铸铁管及管件规格品种应符合设计要求，管壁薄厚均匀，内外光滑整洁，不得有砂眼、裂纹、飞刺和疙瘩。承插口的内外径及管件应造型规矩，并有出厂合格证。 2.1.2 镀锌碳素钢管及管件管壁内外镀锌均匀，无锈蚀。内壁无飞刺，管件无偏扣、乱扣、方扣、丝扣不全、角度不准等现象。 2.1.3 阀门无裂纹，开关灵活严密，铸造规矩，手轮无损坏，并有出厂合格证。 2.1.4 地下消火栓，地下闸阀、水表品种、规格应符合设计要求，并有出厂合格证。 2.1.5 捻口水泥一般采用不小于425#的硅酸盐水泥和膨胀水泥（采用石膏矾土膨胀水泥或硅酸盐膨胀水泥）。水泥必须有出厂合格证。 2.1.6 其它材料：石棉绒、油麻绳、青铅、铅油、麻线、机油、螺栓、螺母、防锈漆等。 2.2 2.2主要机具： 2.2.1 机具：套丝机、砂轮锯、砂轮锯、试压泵等。 2.2.2 工具：手锤、捻凿、钢锯、套丝扳、剁斧、大锤、电气焊工具、倒链、压力案、管钳、大绳、铁锹、铁镐等。 2.2.3 2.2.3其它：水平尺、钢卷尺等。 2.3 作业条件： 2.3.1 管沟平直，管沟深度、宽度符合要求，阀门井、表井垫层，消火栓底座施工完毕。 2.3.2 管沟沟底夯实，沟内无障碍物。且应有防塌方措施。 2.3.3 管沟两侧不得堆放施工材料和其安物品。 3 操作工艺 3.1 3.1工艺流程： 安装准备→清扫管膛→管材、管件、阀门、消火栓等就位→ 管道连接→灰口养护→水压试验→管道冲洗 3.2 根据施工图检查管沟坐标、深度、平直程度、沟底管基密实度是否符合要求。 3.3 管道承口内部及插口外部飞刺、铸砂等应预先铲掉，沥青漆用喷灯或气焊烤掉，再用钢丝刷除去污
以下摘自教科书《建筑给水排水工程》，考虑到经济流速因素，设计时给水管道流速应控制在正常范围内： 生活或生产给水管道，不宜大于2.0m／s，当防噪声要求，且管径不大于25mm时，流速可采用0.8~1.0m／s； 消火栓系统，消防给水管道，不宜大于2.5m／s； 自动喷水灭火系统给水管道，不宜大于5.0m／s，但其配水只管在个别情况下，可控制在10 m／s以内。 经济流速： 经济流速是指在设计供水管道的管径时使供水的总成本(包括铺设管路的建安费、水泵站的建安费、及水泵抽水的经营费之总和)最低的流速。 介质为水时用于一般给水： 主压力管道流速： 2至3m／s 低压管道 0.1至1m／s 工业用水：离心泵压力管 3至4m／s 离心泵吸水管 1至2m／s（管径小于250）1.5至2.5m／s（管径大于250）5 m. 给水总管 1.5至3m／s, 排水管 0.5至1m／s 冷水管 1.5至2.5m／s 1. 生活给水管道流速：摘自《建筑给排水设计规范》GB 50015-2003 3.6.9 生活给水管道 表3。6。9 生活给水管道的水流速度
5.5.8 热水管道的流速（饮用水流速 表5.5.8 水管道的流速 以下摘自教科书《建筑给水排水工程》，考虑到经济流速因素，设计时给水管道流速应控制在正常范围内： 生活或生产给水管道，不宜大于2.0m／s，当防噪声要求，且管径不大于25mm时，流速可采用0.8~1.0m／s； 消火栓系统，消防给水管道，不宜大于2.5m／s； 自动喷水灭火系统给水管道，不宜大于5.0m／s，但其配水只管在个别情况下，可控制在10 m／s以内。 2. 室外消防给水管流速：摘自《石油化工企业设计防火规范》 GB 50160—92 第条工艺装置区或罐区的消防给水干管的管径，应经计算确定，但不宜小于200mm。独立的消防给水管道的流速，不宜大于5m／s。 3.自动喷水灭火系统给水管流速： 摘自《自动喷水灭火系统设计规范》 GB GB 50084—2001 9. 2 管道水力计算 9. 2. 1 管道内的水流速度宜采用经济流速，必要时可超过5m／s，但不应大于10m／s。 9. 2. 1条文说明：采用经济流速是给水系统设计的基础要素，本条在原规范第7．1．3条基础上调整为宜采用经济流速，必要时可采用较高流速的规定。采用较高的管道流速，不利于均衡系统管道的水力特性并加大能耗；为降低管道摩阻而
给水管材的应用以及发展历程 给水管网具备运用时间长(三十年或更长)、维修和更新改造难度系数大、安全事故不容易发觉(埋在地底)的三个特性。给水管网的可以信赖有两层面的含意：一是管网连续供水，尽量减少管道裂开、漏损，乃至爆管。二是管网运输的自来水水质，不因管本身的缘故(如管道生锈)，危害管网水质。在管网输配水过程中，管网水质不可以有很大的转变：从水厂到客户，圆满抵达，另外考虑水量和供水服务工作压力。在管道工程中，有各种各样原材料不一样的管道，运用范畴较广。由于技术性发展趋势，生产制造供水管道常见的原材料持续在发展趋势，新型供水管材的特性拥有很大的改进。 塑料管材 常见于给水管网中的塑料管材可分成两大类。一种是聚烯烃原材料：聚乙烯(PE)、高密聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯(PB)，这类塑料管材适用熔合(加热)连接。另一种是氯乙烯原材料：聚氯乙烯(PVC)，硬质聚氯乙烯(U—PVC)、过氯化聚氯乙烯(C—PVC)。适用粘接（胶水）连接。 PVC和PE管道在60年代，另外运用于供水管道工程项目。在运用前期，PVC管道的连接方式非常简单，小口径PVC管道选用胶水，粘接连接，中等口径的PVC管道选用承插接口，运用橡胶圈密封，是一种比较理想的柔性接口。因而如年代以前PVC管道的运用范畴较广。对于推广前期的PE管道，选用加热连接的方式，工程施工不方便。早期的PE管，由于原材料特性’的限定，抗压强度和抗开裂特性都不太好。以便承受外压和内压，PE管道的口径越大，管壁就越厚。由于较厚的管壁才可以确保管道有充足的刚度。大口径的PE管道，管壁相对厚。原材料使用量提升，增加了成本。因而，推广前期的PE管，一般不超过DN300，关键用以户内管道和配水管网。 聚氯乙烯(PVC)一般是多组分的塑料，PVC在热、氧、光作用下，构造会产生变化。因而，PVC 生产加工中一定要添加稳定剂。以便改进PVC管道的表面特性，降低管道的收缩特性和上色等目地，还需添加其他加工助剂、填料和颜料等。管道中常见的U-PVC，就是以便改进PVC脆而硬的特性，在生产制造中添加增塑剂。人们将增塑剂成分在0-12%范畴内的PVC管道，称为U-PVC 管道。C-PVC是由PVC更进一步氯化而得的物质。C—PVC和PVC的原材料差别是氯成分的不一样，C—PVC的氯化程度高。一般PVC的氯成分为56.7%，C-PVC氯成分为63—74%。这也是各生产商的氯化方式和生产制造的技术实力不一样而导致的。
常用给水管材的优缺点比较 常用的给水管材有： PPR管、铜管、铝塑管、镀锌管、PVC管、薄壁不锈钢管、衬PVC不锈钢管。 1、PPR管：作为一种新型的水管材料，PPR管具有得天独厚的优势，卫生无毒，既可以用作冷水管，也可以用作热水管， 优点：价格适中、性能稳定、耐热保温、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、管道系统安全可靠，并不渗透，使用年限可达50年。 缺点：但连接时需要专用工具,连接表面需加热,加热时间过长或承插口插入过度会造成水流堵塞。 2、铜管：是水管中的上等品，铜在化学活性排序中的序位很低,比氢还靠后,因而性能稳定,不易腐蚀。据有关资料介绍,铜能抑制细菌的生长,保持饮用水的清洁卫生。 优点：强度高，性能稳定，可杀菌，且不易腐蚀。 缺点：价格高、施工难度大，在寒冷的冬天，极易造成热量损耗，能源消耗大，使用成本高。 3、铝塑管：铝塑管曾经是市面上较为流行的一种管材，由于其质轻、耐用而且施工方便，其可弯曲性更适合在家装中使用。在装修理念比较新的广东和上海，铝塑管已经渐渐地没有了市场，属于被淘汰的产品。 优点：价格比较便宜，可任意弯屈，表面光滑，施工方便。 缺点：易老化，使用隐患多，使用年限短，实践证明，其管道连接处极易出现渗漏现象。 4、镀锌管：好久不用的水管，你突然打开竟发现流出的是“黄”水，以前老房子中镀锌铁管中极易发生这样的事情，这样的“黄”水对人体也是有危害的。从2000年起禁用镀锌管，目前新建小区的冷水管已经很少使用镀锌管了。 优点：品种齐全，管件配套多。 缺点：属于国家禁止使用的淘汰产品，易腐蚀生锈，导致水流不畅，极易造成水源的污染。 5、PVC管：实际上就是一种塑料管，接口处一般用胶粘接。因为其抗冻和耐热能力都不好，所以很难用作热水管；强度也不适用于水管的承压要求，所以冷水管也很少使用。大部分情况下，PVC管适用于电线管道和排污管道。另外，使PVC变得更柔软的化学添加剂酞，对人体内肾、肝、睾丸影响甚大，会导致癌症、肾损坏，所以不建议大家购买。
1、给水管道施工工序 2.1.1 施工前要复测准备接入的管线的位置和高程，与设计高程无矛盾时方可进行施工。施工中执行二级测量复核制度，定期检查，做好施工的原始记录，及时进行竣工测量。 开槽前要认真调查了解交叉口的现状管线及其他障碍物，以便开挖时采取妥善加固保护措施。 2.1.2 机械开槽，槽底预留20cm，由人工清理槽底，确保槽底原土不受扰动。 2.1.3 开槽坡度为1：0.25（当深＞2.5m时，拔台宽度为0.50m），若遇土质不好，坡度要放大，如位置受限，采用支护防止塌槽，开槽断面按设计要求执行。 2.1.4 开槽后，在铺设基础之前应约请有关人员包括设计、监理、甲方验槽，合格后方可进行下道工序。 2.1.5 槽底经验收合格后，采用1：9水泥石屑铺设基础，水泥石屑基础应洒水夯实（夯三遍）以确保密实。 2.2 管道施工 2.2.1 采用DN200HDPE管材，管道接口采用焊接的形式连接，管道的施工应该严格按照《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97要求施工。 2.2.2 管材及配件的性能要求： 2.2.2.1施工所使用的管材，管件应分别符合相应〈〈给水用PE管〉〉GB13663-2001的要求，管道上所使用的阀门和管件，其压力等级不应低于管道工作压力的1.5倍。材料进场后及下管前要对管材及附件进行检验，包括文字证明及实物的检查。
2.2.3 管材及配件的运输和存放 2.2. 3.1 管材在运输、装卸及堆放过程中严禁抛扔或激烈碰撞，应避阳光爆晒。 2.3.3.2 PE管管材、配件堆放时，应放平垫实，堆放高度不宜超过1.5米。 2.3.4 管道的铺设应在沟底标高和管道基础质量检查合格后进行进行，再铺设管道前要对管材、管件等重新进行一次外观检查，发现有问题的管材、管件均不得采用。 2.2.4 管材吊运与下管： 2.2.4.1 管材在吊运及放入沟内时，应应采用可靠的软带吊具，平稳下沟，不得与沟壁或沟底剧烈碰撞。 2.2.4.2 每天下班前及时封堵，防止被水浸泡。 2.3 PE管接口施工热熔对接连接2. 3.1热熔对接连接是将电加热板插入两管材接口之间，对管材的连接面加热，当两管材的连接面加热到熔融状态时，抽出加热板，施加一定压力，使之形成均匀一致的凸缘，待冷却后即熔接牢固。是通过热熔对接焊机进行操作的。 2.3.2热熔对接连接一般分为五个阶段；预热阶段、吸热阶段、加热板取出阶段、对接阶段、冷却阶段。加热温度和各个阶段所需要的压力及时间应符合热熔连接机具生产厂和管材、管件生产厂的规定。 注：热熔对接焊接时，要求管材或管件应具有相同熔融参数，且最好应具备相同的SDR值。另外，采用不同厂家的管件时，必须选择合理的与之相匹配的焊机才能取得最佳的焊接效果。 2.3.3管道连接时，其熔融、对接、加压、冷却等工序所需要的时间，必须按工艺规定，用秒表计时。 2.3.4在保压冷却期间不得移动连接件或在连接件上施加外力。 2.3.5热熔对接连接的施工过程和操作工艺如下： （1）施工过程： A、将待连接管材置于焊机夹具上并夹紧； B、清洁管材待连接端并铣削连接面； C、校直两对接件，使其错位量不大于壁厚的10%；
一、消防给水管材及接法 1.管材自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统报警阀以前的 管道、消火栓系统给水管，架空时应采用内外壁热浸镀锌钢管；埋地时应采用球墨铸铁管，自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统报警阀以后的管道可采用热浸镀锌钢管、铜管、不锈钢管及钢涂塑、不锈钢衬塑等管道。 2.采用钢管时压力小于等于2MPA时，最小壁厚有要求，详 技术措施P274。 3.热浸镀锌焊接钢管分为普通钢管、加厚钢管、和无缝钢管， 当系统压力小于等于1.0MPA时，可采用热浸镀锌焊接钢管；当系统压力在 1.0-1.6间时，应采用热浸镀锌焊接加厚钢管；当系统压力大于1.6时应采用热浸镀锌无缝钢管。 4.当喷头为60度锥管螺纹时（NT），宜采用热浸镀锌无缝 钢管。 5.管道接口：卡箍连接、螺纹连接、法兰和焊接。系统管道 的连接镀锌钢管应采用槽式连接件（卡箍）、螺纹或法兰连接。报警阀前采用内壁不防腐钢管时，可焊接连接。系统中管径DN小于等于80时，采用螺纹连接，管径DN 大于80时，可采用卡箍连接、法兰连接或焊接。因卡箍连接要求的施工空间小，便于维修，是目前最佳的连接方式。 二、建筑物内排水管道管材及接法
1.建筑物内排水管道管材应采用建筑排水塑料管及管件或 柔性接口机制排水铸铁管及相应管件。 2.环境温度可能出现0度以下的场所应采用金属排水管；连 续或经常排水温度大于40度或瞬时排水温度大于80度的排水管道，如公共浴室、旅馆等有热水供应系统的卫生间生活废水排水管道系统、高温排水设备的排水管道系统、公共建筑厨房及灶台等有热水排出的排水横支管及横干管等，应采用金属排水管或耐热塑料排水管。 3.压力排水管道可采用耐压塑料管、金属管或涂塑复合钢 管。 4.对建筑标准要求较高的建筑、要求环境安静的场所，当普 通塑料排水管道的水流噪声不能满足噪声控制要求时，应采取相应空气隔声或结构隔声措施，如选用特制的消声管材及管件、采用隔声效果好的墙体（实体墙、夹层轻质墙、有泡沫塑料填充的隔声墙等）、管道支架设橡胶衬垫、穿越楼板处管道外壁包缠消音绝缘材料、设置器具通气管等。 5.排放带酸、碱性废水的实验楼、教学楼或医院等选用塑料 排水管材时，应注意废水的酸碱、化学成分对塑料管材质和接口材料的侵蚀。 6.建筑高度超过100M的高层建筑内，排水管应采用柔性接 口机制排水铸铁管及其管件。
给排水新型管材的研究进展 摘要：给水排水管道作为市政建设的重要组成部分，其管材的选择和创新广受重视。相较于传统给排水管材，新型管材具有良好的抗冲击性、密封性、耐腐蚀性、耐久性、耐寒性，以及过水能力强、施工方便等优点，因而具有广阔的应用前景。文章论述了给排水新型管材的应用现状、发展趋势，并综述了新型管材的研究进展。 关键词：新型管材、应用现状、发展趋势、研究进展 Abstract：As an important part of the municipal construction，the selection and creation of pipes in water supply and drainage get wide https://www.doczj.com/doc/b64243379.html,pared to traditional ones，the new type pipes have characteristics of great impact resistance，sealing，corrosion resistance，durability and cold resistance as well as the high water capacity and the convenience of construction，therefore，it has a bright future.In this paper，application status and development tendency of the new type pipes in water supply and drainage were discussed.The study progress of the new type pipes are also mentioned. Keywords：new type pipes；application status；development tendency；study progress. 一、给排水新型管材的应用现状 ㈠金属管材 金属管材长时间作为给水排水管材中的主导管材，其技能发展成熟，常用的金属管材主要有镀锌钢管、铸铁管、铜管和不锈钢管等。 1.镀锌钢管。其长处是耐高压、抗震功能强、分量较轻。缺陷是不耐腐蚀。运用在给水管道时导致管道锈蚀进行微生物鉴守时可发现细菌总数、大肠菌群严重超支，严重污染水质，冷镀锌钢管现已被制止运用。 2.铸铁管。包含球墨铸铁管、灰口铸铁管及承插式柔性接口排水铸铁管。三大类中承插式柔性接口排水铸铁管是这些年发展的一种新式管材，其长处是管材细密、耐高温、强度高、抗震功能强、壁厚均匀、抗噪声性强、运用寿命长、可循环运用、具有杰出的经济效益。在高层修建、环境需求较高的住所中运用较多。 3.铜管。铜管因为会发生“铜绿”：在PH值小于6.5情况下，发生锈蚀；在高速水流冲刷下易磨损且报价较高，多被用于热水管道。 4.不锈钢管。其材料力学功能好、耐腐蚀、耐高温且膨胀系数小但因为造价高多被运用于别墅以及宾馆等高档次需求的场所中。 ㈡塑料管材 这些年塑料管材疾速发展，新式的塑料管材也层出不穷。在市政工程建设中通常运用的塑料给水管包含聚乙烯（PE）管、硬聚氯乙烯（UPVC）管、改性聚丙烯（PPR）管、聚丙烯类（PP）管、交联聚乙烯（PEX）管、聚丁烯（PB）管等。
专业文档 目录 一、室外给水系统工程概况 (2) 1.1市政给水管道简介 (2) 1.2主要设备（或用水点）简介 (2) 1.3管材及安装 (2) 二、编制依据 (2) 三、施工准备 (3) 四、施工工艺流程： (3) 五、施工工艺及方法 (4) 5.1管道的安装 (4) 5.2管道的连接 (5) 5.3沟槽的开挖、回填 (5) 5.4其它注意事项 (6) 六、管道系统水压试验和冲洗消毒 (7) 6.1试验前准备工作 (7) 6.2水压试验 (8) 6.3管道冲洗和消毒 (8) 七、质量保证措施 (9) 八、安全及文明施工措施 (9) 九、成品保护 (10)
一、室外给水系统工程概况 1.1市政给水管道简介 本工程室外给水管道接自两路市政自来水管道，常年水压为0.30MPa；两路供水管路的水表井水表前管道及设备由市政施工，水表以后室外给水管道由我单位施工。 1.2主要设备（或用水点）简介 1.2.1 本工程用水分室内和室外两部分，室外用水分为消防和绿化用水，室外 消防用水量为30升/秒。 1.2.2 室内用水本工程设计最高日生活用水量为1450立方米，最大小时用水量 为270立方米；生活用水标准为50升/人.天。室内消防用水量为40升/秒； 火灾延续时间为3小时。 1.3管材及安装 本工程室外给水管道采用高密度HDPE给水管及相应接口。 二、编制依据 2.1设计说明及施工图；
2.2《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-97； 2.3《建筑排水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管道安装》96S406; 2.4《室外消火栓安装》01S201; 2.5国标图集02S515 2.6HDPE管厂家提供的相关管道安装工艺及方法 三、施工准备 3.1掌握外线各管线坐标走向，并结合设计要求及相关规范和现场情况编制切实可 行的施工方案。 3.2工程材料、施工机械等应在开始施工前准备齐全。 3.3施工供水、供电等必须保证可以正常投入使用。 3.4施工人员必须认真熟悉图纸，掌握管线的走向及安装要求。 3.5施工前由厂家对施工人员进行安装技术培训，保证施工质量及避免不必要的材 料浪费。 3.6土建专业在开工前做好除管道安装和试验以外的其余施工各项的相关准备工 作。 四、施工工艺流程：