浅谈供水管材的应用与发展

何智勇

【摘要】给水管材是影响供水安全性的重要因素之一。给水材料的发展，经历了品种单一、卫生标准差、发展缓慢的过去。现今，已形成品种繁多、卫生标准高、发展快的局面。本文将根据过去和现在常用的管材，以及管材的连接方式等进行论述，以便于了解管材的发展。

【关键字】管材；连接；性质

随着城市不断地建设和发展，人们对供水安全性提出了更高的要求。供水的安全性主要包含两方面内容：一是管网不间断供水，二是供水水质安全可靠。存在影响供水安全性的因素有很多，下面将从供水管材的角度出发，结合我司日常使用管材的情况，浅谈一下现今一些常用管材的应用与发展。

管道材料在影响供水安全性方面，主要表现为：一是尽量避免管道淤塞破损、漏损，甚至出现爆管；二是保证自来水在管网输送过程中，不因管道自身的原因（如管道生锈），影响水质。而且城市供水管网一经建造，使用时间很长，部分管道的设计寿命更长达30-50年之久；而且随着城市的发展、道路铺设和车辆的增多，使埋设在道路下的供水管道的检修和改造难度不断加大。还有一些陈旧管道接口渗漏不容易被察觉，影响了供水安全性。因此，选择优质的管材尤为重要。

一、管材使用的历史情况

以往，用户内部管道多使用镀锌钢管，口径多在DN80mm以下。使用镀锌钢管时，很少采用衬涂等保护措施，导致管道质量较差，而且由于用户住宅内管道流速较慢，滞留时间长，容易使管壁产生结垢，增加了阻力，从而大大影响了供水水质和安全性。鍍锌钢管的连接方式，采用丝扣连接。在日常的使用中，可以发现在使用套丝机对镀锌钢管进行加工时，会造成管道的保护层破坏，而且在长期的氧化作用下，管道连接处更容易锈蚀，从而引起漏水和水质变化等。

市政给水管道方面，以往使用较多的是灰口铸铁管。灰口铸铁管造价低，不易腐蚀，耐久性好。但比较脆，重量大，长度较小等，而且管道内容易产生结垢，影响水质。进行铸铁管安装，对管道接口的要求较高。灰口铸铁管一般采用石棉水泥承插式刚性连接，此类接口，对接口材料要求较高，如水泥的标号，油麻的质地，胶圈的标准等均应符合相关标号规定。而且施工过程中，需要现场拌合石棉水泥，并在填打接口前拌合完，在水泥初凝前使用完，还需要及时潮湿养护。在昼夜温差大的地区，还要选择气温低的时间施工。接口填打后不能碰撞。因此，该类接口对施工环境和使用人员专业技术的要求很高。而且该类接口抗压、抗撞击能力差，随使用时间增加，石棉水泥容易老化，出现暗漏。

在特殊区域，会使用钢管。钢管的各项力学性能优于其他管道，但表面的防腐处理比较麻烦，耐腐蚀性很差，防腐成本很高。如大口径管道使用钢管，焊接管道接口时需要人力和时间较大，因此增加了管道成本。如大范围使用钢管，对供水企业的投资与维护产生较大压力，不符合客观经济性。

鉴于上述管材的不足，为提高供水水质和供水安全性，国家已经禁止给水管道采用镀锌钢管，而灰口铸铁管也在逐渐被淘汰。钢管日常也有使用，但着重用于较大管径管道和施工位置限制较大的地方。

二、管材使用的现状

随着社会的发展，越来越多新型管材应用到给水系统中去，结合我司的使用情况，下面将介绍球墨铸铁管、复合管、PCCP管。

（一）球墨铸铁管：

球墨铸铁管是随着铸铁管生产工艺不断发展而产生的。离心球墨铸铁管成为目前使用最广泛的管材。在市政给水工程中，使用尤为广泛。球墨铸铁管通过加热或冷却的整体热处理方法，改变管道性能。比较灰口铸铁管，球墨铸铁管具有较高的抗拉强度和延伸率。同时由于球墨铸铁管独特的接口形式，能便捷快速地安装。

球墨铸铁管的连接方式为承插连接，接口形式为柔性接口。与刚性接口比较，具有连接简单、允许一定角度转角和位移等好处。在管道连接时，只需要管道吊装至管坑内，用钢丝刷、绵纱布等将承口内腔和插口外腔清理干净，使其不含泥沙和油污等异物，再安放好胶圈位置，用肥皂水将承口和插口充分润滑后，再将管道作少量支高，最后使插口进入承口内，即可完成安装。

（二）复合管

复合管在近10年来得到高速发展和使用。复合管由工作层、支承层和保护层等部分组成。因此，复合管存在多种结构形式，主要有：（1）以金属为支撑材料，内衬以环氧树脂和水泥为主；（2）以高强度软金属作为支撑、非金属管在内外两侧；（3）金属管在内侧、非金属管在外侧。

复合管应是最理想的管道材料，因它兼有金属管材强度大、刚性好、耐热、耐压、抗静电等特点，以及非金属材料耐腐蚀、不生锈、不易结垢、管道光滑、保温性好、清洁无毒、质轻、施工简易、使用寿命长等特点。但目前制约复合管发展的主要因素为：价格高；金属和非金属材料之间粘合及热膨胀系数不同等引起的管道质量下降问题。复合管多应用于小口径管，如钢塑复合管、铝塑复合管等。

我司使用较多的是钢塑复合管。钢塑复合管是传统镀锌钢管的升级产品，由钢管作为基管，内壁涂装高附着力、防腐、食品级别卫生型的聚乙烯粉末或环氧树脂涂料。钢塑复合管根据管材的结构分为：钢带增强钢塑复合管，无缝钢管增强钢塑复合管、孔网钢带钢塑复合管及钢丝网骨钢塑复合管。钢塑管的连接方式因口径的不同而异，如DN100mm以下管道，连接方式为螺纹连接，利用套丝机和简单工具，即可完成管道安装。DN100mm以上管道，采用法兰连接，利用钢塑转法兰配件，即可简单完成法兰口制作，安装同样也简便而且还可以根据承压的需要采用不同的连接方式。目前，我司利用钢塑管情况为：在市政内街管网，多采用DN50mm以下管道；在旧楼改造等地点，采用DN150及以下管道。DN200以上管道，我司暂时未进行使用。

（三） PCCP管

PCCP管，即带钢筒的预应力混凝土管，是目前国际上引用广泛的大口径、耐高压管材。由嵌埋薄钢筒的管芯、缠在筒外的预应力钢丝和钢丝外的水泥砂浆保护层组成。管的两端分别焊有承口圈和插口圈，管子的柔性接头采用滑动胶圈密封。在工作状态下，嵌埋在管壁中的薄钢筒具有抗渗能力，缠绕在筒芯的预应力钢丝及管芯的混凝土壁承受管材的内水压力及外荷载。因此，PCCP管是一种将钢筒和普通预应力混凝土管优点相结合的管材。

PCCP管在国外已有50多年的历史，80年代末进入我国生产和使用。目前，PCCP管已广泛用于我国的水利、电力、市政给排水等领域，在长距离、大流量输水方面使用尤为广泛。我司所在地广州，其西部水源地因为污染问题，我司计划从佛山市三水区西江思贤滘取水，通过铺设2条直径为3.6米、单管长46.5公里的原水主干管，以及共计23.8公里的原水支管，对广州西部供水。该工程耗资约90亿元，为我国第三大输水工程。构成西江引水工程输水动脉的主管有PCCP（预应力钢筒混凝土管）和钢管两种，他们将根据不同的地质环境和施工条件来使用。

三、结语

随着社会的不断发展，各生产企业会根据社会的实际需求，生产出各类性能优良的新型管材，供各类供水工程使用。企业进行生产时，必须严格按照设计参数和原材料特性，按规范和设计要求精心制造，以保障产品的出厂质量。在设计过程中，设计人员必须根据现场特点，选择合适管材。在施工中，各施工单位必须认真、严格检查管道质量，贯彻落实施工方案，精心施工。以使各类新型管材经济、安全、高效地应用到供水工程中。

参考文献：

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