浅谈北方沿海地区配水管网给水管材的选择

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摘要：在给水工程的总投资中，给水管材费用所占的投资比例约为50%左右，因此对于给水系统的设计，管材的选用是一个非常重要的环节。笔者结合实际情况，针对北方沿海地区给水管材的选择进行了简要论述。

关键词：给水管材；北方；沿海地区；配水管网

中图分类号：U655.1 文献标识码：A

给水工程中，管道工程投资在工程总投资中占有很大的比例，而管道工程中管材的费用是主要部分。因此，对于给水工程的设计，管材的选择是一个重要环节，只有合理选择给水管材，才能确保管道没有二次污染，使用性能良好，使用寿命长且便于施工。管道材料一旦质量不好，将导致使用过程中漏水，渗水，其危害较大又很难处理。文中主要通过分析管材的类型及技术性能探讨在给水系统设计中合理选用管材应考虑的因素，简要论述东北沿海地区适用的管道材质。

一、给水管材的类型及概述

目前国内生产和使用的给水管道管材种类繁多，主要有：预应力钢筋混凝土管、钢管、钢套筒预应力混凝土管、玻璃钢管、球墨铸铁管、UPVC塑料管、高密度聚乙烯管（给水PE管）等。

钢管在国内给水工程中应用的历史较长，范围较广，其具有很多优良的性能，机械强度好，在抗拉、抗弯、耐冲击、耐震动等方面有优势；运行安全可靠，铺设方便，可埋深穿越各种障碍，适应性强。钢管的不足之处在于：耐腐蚀性差，必须进行防腐处理，造价较高，埋地钢管一般长度大于500米时还需要做阴极保护。另一个缺点是铺设接头较多，钢管一般在工厂制作，受到运输及装卸条件的限制，每节钢管的长度一般5―10米，因此在现场敷设时钢管的接头较多，如果采用焊接方式连接，其内外防腐的施工质量很难达到工厂制作的质量要求，往往对管道的安全运行及使用寿命带来影响。现阶段钢管多在输水管道承受水压较高时使用。

预应力钢筋混凝土管（PCP），耐腐蚀性能好，不需要进行内外防腐，预应力钢筋混凝土管均为承插式胶圈柔性接头，可敷设在未扰动的土基上，施工方便，价格低廉。但因其管材强度及额定工作压力均较差，且承插接口的加工精度难以保证，预应力钢筋混凝土管若在软土地基上敷设，管道竖向起伏较多时，须做好管道基础，否则易引起管道不均匀沉降，造成管道承插口处胶圈的滑脱并导致漏水；预应力钢筋混凝土管没有标准配套及转换管件，需特殊加工，且管道自重较大，考虑到工程的运输条件及费用也不建议使用。

玻璃钢管具有很强的耐腐蚀性能和耐高温性能，其允许输送水温可以达到80℃，玻璃钢管摩阻系数小，可以降低水头损失，节约能耗，且玻璃钢管质量轻，每节管长可选，运输方便，施工快捷。但玻璃钢管韧性相对较差，对敷设基础要求较高，且需采用转换件与铸铁管件连接，不适宜在配水管网中大量使用。

球墨铸铁管延伸率大于10，硬度小于等于230HB，抗拉强度大于420Mpa，具有与钢管相似的抗拉强度、抗弯强度、弹性系数；采用内衬水泥或各种树脂，外喷锌涂沥青进行内外防腐，防腐性好,能够减少水质的二次污染；球墨铸铁管抗氧化、耐高气压性能好；连接方式采用承插式或压兰式机械接口加橡胶密封圈，柔性接口有良好的密封性、延伸性，具有较大的偏转角3~5度，能吸收因地基沉降而产生的应力，避免管道破裂。该管材施工方便，安装省时省力，节省了大量的安装费用。故球磨铸铁管被广泛应用于配水管网工程中。

高密度聚乙烯管（HDPE）优点是无毒、耐腐蚀、张力大、不干裂；内壁光滑，水流阻力小，其曼宁系数为0.009；可采用电熔、热熔焊、胶圈柔性连接，可挠性好，小口径可绕在卷盘上，安装迅速，接口量少，能够减少管件用量并降低安装费用；管壁致密性好、由于外形尺寸规范，一旦破管有利于用卡箍法进行维修。缺点是刚度和抗老化性能差；机械强度低，易受碰撞破损导致漏水。

UPVC管即硬聚氯乙烯给水管重量轻，耐腐蚀和防结垢性能好；内壁光滑，水流阻力小，其曼宁系数为0.009；而且价格较低。但UPVC管强度低，抗压性能比较差，用于地下覆埋时，非常容易产生变形；壁厚较小，抗拉强度低。

二、给水管材选择

考虑我国东北沿海地区的实际情况，①冬季寒冷，管道埋深在1.5米以上；②地下水位高；③地下水腐蚀性强等因素。再结合管材的价格因素，最终确定在东北沿海地区配水管网的管材，其中管道管径≤DN400时采用给水PE管，管径>DN400时采用球墨铸铁管。