国内给水管材现状及生长(一)
详细内容
择要：作者试图将我国室内外给水管材的生产、使用的现状做体系总结，并细密团结国内室内外给水管材的现实预测其生长偏向，开心振兴我国自己的给水管材(生产、应用科学)奇迹。
要害词：室内给水管材室外给水管材金属管材非金属管材计划范例给水排水工程
现在我国经济高速生长，种种产品比力富厚，人民生存水平不停前进。但是，人类最基本的一样平常生存用水题目还时时时困扰我们，尤其是影响室内外给水水质重要因素之一的管材题目。一方面是给水管材品种非常繁多，需要议决试用验证产品的性能，确定统一的使用、选用和施工要求等；另一方面计划技能职员怎样选择适当施工单元有用施工，并切合配置单位经济与生长现实水平的给水管材，这都需要我们体系地熟悉掌握其特性与适用要求，作出科学公正地选择。停止如今，我们尚难于找到一个完备的、体系归类的模式。本文试图在这些方面举行一些有益地探索。
一、给水管材的已往
同我国修建给水排水专业的生长一样，我国给水管材也经历了品种单一、卫生尺度低、迟钝生长的已往与品种多样、卫生尺度前进快、更新生长迅速的如今。相沿了近三十多年的不镀锌钢管(黑铁管)，包括曾经被视作前学习建尺度档次象征之一的镀锌钢管，如今已经被多数省份部分(冷镀锌钢管)镌汰；为节省钢材，五十年月推广使用的钢筋混凝土管(又分为钢筋混凝土管、预应力钢筋混凝土管和自应力钢筋混凝土管)，可遭受较高的事情压力(0．40－1．20MPa)、耐腐化、价钱低廉(和金属管材相比)、耐久耐用，不会淘汰水管的输水本事，但自重大，质地硬而脆，怕碰撞，接口易渗漏，管沟沟底平整牢固要求高，配件缺乏给日后维修增长难度，如今用量正逐渐减少；……；塑料管具有较好的防腐与抗震本事，有肯定的抗拉抗弯曲的弹性，外貌平滑水力条件好，耐冻性能比金属管强，重量轻等利益。由于管材承压力不够高，质脆易老化，而且价钱昂贵，仅用于室内的小口径管道上。
二、给水管材的现状
现在给水质料品种非常繁多，我们的重点即是对新型室内、室外给水管材赐与先容，并对已往使用现在又有一些新的性能前进的应用点赐与先容。下面从管材重要使用场所上分两大类归纳先容：
(一)室外给水管材
室外给水管材可分为金属管和非金属管两大类。
1金属管
如今推广应用较多的室外金属给水管材重要有钢管、给水球墨铸铁管。
1．1钢管
钢管有焊接钢管和无缝钢管之分；以防腐化性能来说可分为保护层型、无掩护层型与质地型；按壁厚又有平凡钢管和加厚钢管之分。
焊接钢管分为螺旋缝焊和直焊钢管，螺旋缝焊钢管分为自动埋弧焊接钢管和高频焊接钢管，直焊钢管又分为平凡直焊钢管和不锈焊接钢管。无缝钢管按制造要领分为热轧管和冷轧(拔)管，其精度分为平凡和高级两种。冷轧(拔)管的最至公称直径为200mm，热轧管最至公称直径为600mm。无缝钢管还有不锈钢无缝钢管，不锈钢无缝钢管分为热轧、热挤压不锈钢无缝钢管和冷轧(拔)不锈钢无缝钢管两种。
无掩护层型有无掩护层钢管，已往通常叫不镀锌钢管(黑铁管)。质地型钢管重要是指不锈钢无缝钢管和不锈钢焊接钢管，在室外大中管道给水上，由于造价、毗连等缘故原由未曾推广应用过。
掩护层型(重要指的是管道内壁)如今有金属掩护层型与非金属掩护层型，金属掩护层型常用的有外貌镀层掩护层型、表面压合掩护层型。外貌镀层掩护层型中常见的是镀锌管，镀锌管也有冷镀锌管和热镀锌管，热镀锌管由于掩护层致密均匀、附着力强、稳固性比力好，现在仍大量应用。而冷镀锌管由于掩护层不够致密均匀、稳固性差，一样平常使用寿命不到5年就锈蚀，出现“红水”、“黑水”，铁腥味紧张，种种有害细菌凌驾国家生存饮用水水质尺度，各地已在生存给水管道克制使用。表面压合掩护层型按生产工艺差异也分为物理笼罩型复合钢管和化学爆破法笼罩型复合钢管，其中物理笼罩型复合钢管现在已生产的有钢复不锈钢复合钢管、铜钢双金属复合钢管，都是使用物理的要领将受热软化薄壁不锈钢管或冷薄壁铜管议决肯定工艺压合在钢基管内壁上。这两种管材的规格分别为DNl5－DN300和DNl5－DNl50。物理笼罩型复合钢管管道毗连多采用专用配件毗连。化学爆破法笼罩型复合钢管有双金属复合管。
非金属掩护层型有非金属涂层型与非金属衬里型两大类，《修建给水钢塑复合管管道工程技能规程》(CECSl25：2001)(简称《钢塑技能规程》)把这两类钢管统称为钢塑复合管，并将钢塑复合管所依附的钢管基本质料差异又分为涂(衬)塑焊接钢管和涂(衬)塑无缝钢管。凭据所涂(衬)的非金属质料差异，现行行业尺度《给水涂塑复合钢管》(CJ／T120－2000)把给水涂塑复合管分为聚乙烯(PE)钢塑复合管与环氧树脂(EP)钢塑复合管，有的厂家还生产乙烯－丙烯酸共聚物(EAA)钢塑复合管，《给水衬塑复合钢管》(CJ／T136－2001)把给水衬塑复合管分为聚乙烯(PE)、硬聚氯乙烯(PVC－U)、交联聚乙烯(PEX)、氯化聚氯乙烯(CPVC)和聚丙烯(PP)钢塑复合管。生产厂家从管道毗连要领和配件的差异将钢塑复合管分为法兰式、沟槽式和螺纹式三种，按涂(衬)层耐热性分为热水用钢塑复合管与平凡性或冷水用钢塑复合管。另外，依据涂层的要领差异有外镀锌与内涂层相团结型(沟槽式给水钢塑复合管、螺纹式给水钢塑复合管等)与内外全涂层型钢塑复合管(法兰式给水钢塑复合管)的区别。依据外涂层的金属质料差异衬塑复合钢管又分为外镀锌型、外涂塑型和外镀锌铝合金型衬塑复合钢管(厂家又叫合金钢塑复合管)。另外，还有一大类是注塑钢管，现在知道的有聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)给水钢管，但在《钢塑技能规程》中未予确认。钢塑复合管是一种比力好的防腐管材，钢塑复合管现在较大的管径有DNl25－DN300，在室外大中管道给水上使用受到肯定的范围。
国内给水管材现状及生长来自:
低压流体运送用焊接钢管与镀锌焊接钢管也有平凡钢管和加厚钢管之区别。对焊接钢管来说，管壁加厚其承压本事随之适当前进，而相对无缝钢管范例管材来说，造价仍属低廉型钢管之列。无缝钢管重要表如今管壁厚度随多种档次和材质之分而承压差异。
我们知道，钢管的机器强度最好，可以遭受高的内外压力，管身的可焊性方便制造种种管件、特别能顺应地形庞大及要求较高的管线使用。易腐化是其最大缺点。但钢管内外防护处理适当，使用年限也很长。据先容，上海杨树浦水厂一根1m直径的出厂管已使用60年，至今仍然很好。
现在外洋已广泛使用承插式焊接接口的钢管，是传统钢管的第二代产品，它把传统钢管的对接焊缝接口改为搭接焊缝接口，前进了接口焊缝的质量，使环向焊缝淘汰应力会集，避免管道孕育发生爆漏。1999年广州市的刘屋洲120万m3／d的输水工程，在国内首次布置了DN2000－DN2400的该种承插式焊接接口钢管近10km，其中有近3km是过河管段，至今使用情况良好[1]。
2000年得到中国专利[1]的“扩胀成型的承插式柔性接口钢管”已在广州自来水公司首先应用，它的性能及利益比第二代钢管更好，弥补了“低资本生产钢制柔性接口管”的国内外空白。该管是采用先进的扩胀成型工艺，将钢管两头分别扩胀成具承插口的新管型，经扩胀后的钢管强度及刚性都得到前进，同时该工艺又到达用最低的加工资本得到成型尺寸精度高的承插式柔性接口新管型。扩胀成型柔性承插式接口钢管是继“承插式刚性接口钢管”后生长的第三代新型高级钢管。具有布置方便、施工时间收缩、清静，其推广可有用前进管线的质量水平。
论文国内给水管材现状及生长来自
在过河管、倾轧管等需要刚性毗连的管道，可议决对承插口套入的搭接面举行角焊焊接，就可以得到高质量的刚性接口毗连。
1．2给水铸铁管
给水铸铁管能遭受较大事情压力(0．45～1．00MPa)、耐腐化、价格自制，管内壁涂沥青后较平滑，因而被大量用于外部给水管上。但是它的缺点是质硬而脆、重量大、施工困难。公称直径从DN75～DNl500，事情压力有0．45、0．75、1．00MPa等几种。铸铁管的接头通常有承插式、法兰式和柔性接口三种。给水铸铁管按制造材质差异分为给水灰口铸铁管和给水球墨铸铁管两种。由于同给水灰口铸铁管比力起来给水球墨铸铁管具有强度高、韧性大、密闭性能佳、抗腐化本事强、布置施工方便等利益，给水球墨铸铁管已经成为给水灰口铸铁管的替换产品。给水灰口铸铁管已往通常称为给水铸铁管，给水灰口铸铁管按铸造要领差异分为砂型离心铸铁直管和一连铸铁立管，砂型离心铸铁直管按壁厚分为P和G两级，一连铸铁立管按壁厚分为LA、A和B三级。这些在已经出书使用的种种计划手册上均有较细致完满的技能资料。给水球墨铸铁管按接口要领差异分为K型机器式柔性接口管和T型承插式柔性接口管。这种管材由于受配件品种数目少而影响推广应用的场所局面，现已基本缓解，有专门从事配件生产的大型厂家，供国内配置选用。据已有的资料[3]可知，综合比力给水球墨铸铁管承压、耐腐等功效以及管材造价、开挖施工、维护等种种用度，现实建设选用管径在DN200－DN800其上风比力突出。
2非金属管材
非金属管材有混凝土管、钢筋混凝土管、石棉水泥管、玻璃钢管、塑料管和(钢骨架增强)塑料复合管几大类。其中混凝土管由于承压小、管壁较厚如今在压力给水方面应用较少，其技能资料在一样平常手册也有，这里就不做先容。
2．1钢筋混凝土管
钢筋混凝土管有平凡的钢筋混凝土管(RCP)、自应力钢筋混凝土管(SPCP、预应力钢筋混凝土管(PCP)和预应力钢筒钢筋混凝土管(PP)。它们配合的特点是：节省钢材，价钱低廉(和金属管材相比)，防腐性能好，不会淘汰水管的输水本事，能够遭受比力高的压力(从0．4－1．2MPa不等)，具有较好的抗渗性、历久性，能就地取材，节省钢材。资金不够的情况下，应用价钱大些。现在大多生产的钢筋混凝土管管径从100－1500mm规格。预应力钢筒钢筋混凝土管我国80年月后期开始试制应用，最大管径可达9m，承压达4．0MPa。但钢筋混凝土管重量大而质地较脆，装卸和搬运困难。管配件缺乏，日后维修难度大。这些都制约了该类管道的应用。
2．2石棉水泥管
石棉水泥管的利益是：重量轻，内壁平滑，通水本事较铸铁管大，抗腐化性能好，容易锯断，加工方便，价钱低廉等。但是，它质脆，抗打击本事与抗动荷性能差。现在应用较少。
2．3玻璃钢管
玻璃钢管按制造工艺差异分为：离心浇铸型玻璃钢管和纤维缠绕型玻璃钢管。给水上常用的是属于纤维缠绕型的玻璃钢夹砂给水管。玻璃钢夹砂给水管具有管轻、强度好、耐腐化、水头丧失小等利益，而且运输、吊装、毗连方便。但管价较其他管材高，以及由于刚性较低，易破坏，管坑的开挖回填的要求高，专业性布置要求高，增长了布置用度。这制约了该类管的普遍使用。玻璃钢夹砂给水管规格有DN25－3000mm的30多种，一样平常小于或即是DN400的玻璃钢管道不夹砂。使用压力领域为0．1－1MPa，而大于0．6MPa的产量较少。据已有的资料[2]可知，综合比力给水玻璃钢管性能及种种用度，现实配置选用管径在DN500以上其上风更突出。
国内给水管材现状及生长来自:
2．4塑料管
近些年，一连出现了品种繁多的室外给水塑料管材。重要有：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。
2．4．1PE管
PE管凭据生产管道的聚乙烯原质料差异[3]，分为PE63级(第一代)、PE80级(第二代)、PE100级(第三代)及PE112级(第四代)聚乙烯管材，现在给水中应用的重要是PE80级、PE100级，PE112级因此后我们应用原质料的生长偏向，由于PE63级承压较低较少用于给水质料。也分为高密度HDPE型管和中密度MDPE型管，高密度HDPE型管要比中密度MDPE型管刚性增强、拉伸强度前进、剥离强度前进、软化温度前进，但脆性增长、柔韧性降落、抗应力开裂性下降。由于高密度HDPE型管应用较多，通常用高密度HDPE型管代表PE管。
其优秀的性能特点：(1)卫生条件好。PE管无毒，不含重金属添加剂，不结垢，不繁殖细菌。(2)柔韧性好，抗打击强度高，耐强震、扭曲。(3)奇特的电熔焊接和热熔对接技能使接口强度高于管材本体，保征了接口的清静可靠。
据已有的资料[4]可知，HDPE给水管道国内产品分PE80及PEl00两级，又各分SDR11、13．6、17．6、26和33系列，事情压力有0．4、0．60、0．80、1．00、1．25、1．60MPa档次。公称外径dn有16－1000mm。
毗连要领重要有电热熔、热熔对接焊和热熔承插毗连。管道敷设既可采用通常使用的直埋要领施工，也可接纳插入管敷设(重要用于旧管道革新中的插入新管，省去洞开挖)。
2．4．2PVC－U管
PVC－U管是由硬聚氯乙烯塑料议决肯定工艺制成的管道。目前积累了较多的使用经验，技能也比力成熟。PVC－U管材不导热，不导电，阻燃。突出应用于高腐化性水质的管道运送，质量和经济效果到达最佳。
国内产品PVC－U给水管材重要规格有公称通径DNl5－DN700十多种。管材最高允许压力为O．6MPa、0．9MPa和1．6MPa三种规格。管道重要毗连要领有承插式毗连、粘结剂粘结。
2．4．3ABS管
ABS工程塑料是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种化学质料的聚合物。
其重要利益(1)耐腐化性极强。(2)耐撞击性极好。ABS管道能在壮大外力撞击下，材质不破碎。(3)韧性强。
重要规格有公称通径DNl5－DN400十多种。管材最高允许压力为0．6MPa、0．9MPa和1．6MPa三种规格。应用于高尺度水质的管道运送，质量和经济效果到达最佳。ABS管毗连要领重要为冷胶溶接法。
2．5(钢骨架增强)塑料复合管
钢骨架增强塑料复合管[5]因此钢骨架为增强体，以热塑性塑料为一连基材，在自动控制生产线上将两者均匀复合在一起的一种新型双面防腐压力管道。基体原料为高密度聚乙烯、聚丙烯、交联聚乙烯，还可加入须要的添加剂、抗氧剂、紫外线稳固剂和着色剂等。增强体原料为优质低碳钢钢板网和低碳素结构钢丝网。按骨架情势可分为：钢板网骨架增强塑料复合管、钢丝网骨架增强塑料复合管。按基体原料可分为：钢骨架增强高密度聚乙烯管、钢骨架增强聚丙烯管、钢骨架增强交联聚乙烯。
该管的特点有：(1)较强的承压本事，钢板网骨架增强塑料复合管其管径de50－200，其遭受压力1．00－2．50MPa；钢丝网骨架增强塑料复合管其管径de80－300，其遭受压力1．00－3．50MPa。(2)既有柔韧性，又有较高的强度和刚性。管道毗连有电熔连接和法兰毗连两种。管道毗连工艺要求高，而且管材、管件等造价也比力高，这些也制约其大量推广应用。
PVC－U管、ABS管在专业计划手册中有细致资料。PE类管的室内管道工程技能规程今年上旬已议决检察。在价钱上，PVC－U管比HDPE管有上风。但是它刚性差，硬度高不易煨弯加工。
从1996年举行的天下都市市政大众措施普查效果可以看出：在都市供水管网中，DN500以下管道占87．18％(按长度盘算)；……。其二，塑料管管径在肯定领域，与金属管相比具有经济优势，随着管径增大，经济性降落；其三，大口径塑料管管件，由于生产投资大，生产企业很少，容易造成管件与管材不配套，给工程施工带来未便。因此，生长都市供水塑料管应以DN500以下为主，……。
国家化学建材产业“十五”筹划和2010年生长计划纲领[6]明确提出：到2005年，塑料管道在天下种种管道中市场占据率达到50％以上。其中，都市供水管道(DN400以下)50％采用塑料管，村镇供水管道60％采用塑料管，……。到2010年，都市供水管道(DN400以下)70％采用塑料管，村镇供水管道70％采用塑料管，……。