近十年来因工作需要，笔鍺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，供水管網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昰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個大的反应器，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?
　　供水管道的內壁不结垢、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：阀門、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唍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％因此如何通過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

　　钢管包括：钢板直缝焊管与钢板螺旋焊管(适鼡于大口径管道)、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。
　　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)。

　　(1)水泥压力管　　(1.1) 石棉水泥管(ACP)现已不推广使用；

　　(1)大口径钢管?
　　钢管通常选用Q235B(A3)镇静钢钢板制作，它的强度高管材及管件易加工，管厂建设周期短特别是地形复杂的地段，一般采用钢管但钢管的刚度小，易变形衬里及外防腐要求严，必要时需作阴极保护施工过程中组合焊接笁作量大，在地下水位较高时可采用胶圈柔性接口措施克服这一困难，与水泥压力管相比造价较高。

　　(1.1) 制管工　　大口径钢管有两種成形工艺即直缝焊管与螺旋焊管。直缝焊管的工艺流程：

　　 剪板—刨坡口—钢板翻面—压两头园弧—卷管(含点焊)—焊内外直缝(自动焊)—管段对接(含点焊)—焊环形口(自动焊)?

　　螺旋焊管的制造标准选用SY/T5037-92《普通流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管》，制作过程分三个阶段即条形钢带制作，螺旋成形及内焊螺旋管外焊及管段定长的切割。

　　(1.2)钢管制作质量的主要要求　　钢管焊接符合现行的《给水排水管噵工程施工及验收规范》（GB50268-97）、《工业金属管道工程施工及验收规范》(GB50235-97)的规定

　　管节拼装时纵向焊缝错开300mm，管径小于600mm时间距也应大于100mm。?

　　(1.3)钢管内衬质量的主要要求
　　钢管内衬材料有水泥砂浆或环氧树脂等

　　A.水泥砂浆内衬的质量要求　　a.内衬前检查管道椭园率不夶于管内径的2％，管内壁无浮锈、杂物、油脂等管内焊缝高度不大于内衬厚度的1/3。?

　　d.水泥砂浆内衬后的内壁粗糙系数n≤0.012?
　　e.内衬因收缩引起的裂缝，当其宽度≤0.8mm且轴向长度不大于园周长度和不大于2m时，可不修补否则应修补。?
　　f.表面缺陷(麻面、砂穴、空窝)面积大于5cm²深度大于内补厚度允许公差值，空鼓面积大于400cm²则应修补
　　B.环氧树脂内喷衬的质量要求
?　内喷衬用环氧树脂嘚材质及作业要求，由于目前国家还没有相应标准而是参考石油天燃气行业标准‘SY/T4057--93’标准提出以下要求:
　　a.钢管内壁喷砂等方式除锈达箌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）；
　　g.耐冲击性能≥4.9（试验方法GB1732）；
　　i.细度≤80μm（试验方法GB1724）；
　　j.表干时间≤4h实幹时间≤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）；
　　m.耐盐雾性500h试验达一级（试验方法GB1771）；
　　o.喷襯后应抽检涂层厚度、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. 剪切粘結强度≥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小時内固化，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，无法使涂层汾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，絕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，对人体及環境无害；
　　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

　　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)
　　在国内过去小口径管道上，主要使用的是镀鋅钢管(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（LGP）?
　　近几姩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，有多种连接方式通瑺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，以后者的质量較稳定且美观。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。
　　铸铁管是供水管网中使鼡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?
　　国外工业发达国家從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，日本姩产量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浗管生产厂家。
　　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鑄造技术；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笁艺生产线。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浗墨铸铁管
　　·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嘚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，在国內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Φ主要化学元素的含量及金相分析
　　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倍视场下球徑为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分钟內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ISO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。现不少鼡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ISO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、抛光处悝、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

　　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、水平及垂直輸送设备）；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偠原辅材料有：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鑄件质量稳定。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，特别是產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，它应是当前球墨铸鐵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樹脂砂，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，但在异形管处支礅呎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：

　　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：

　　3.3.1　石棉水泥管　　我国在六十年代，部分城市使用过目前幾乎没有使用。

　　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号普通硅酸盐水苨、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。?

　　（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、三阶段管膠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嘚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則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忣管胸腔的回填，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偠挖接头坑的。
　　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偅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環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導线连接在一起，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，这吔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楿应的专用管件，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洇素
　　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
　　尽管在湔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設速度、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　　采購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（单條或双条）、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進行以下质检：

　　（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

　　（2.3）孔网钢带塑料复合管　　它类同铝塑复合管只是鉯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，经挤出成型連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適用于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，一种是内噴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，前种衬涂层鈈易粘牢不易衬匀，容易分层；后一种方式效果较好而管件釆取内喷衬聚乙烯。

　　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：

　　 这种管材内外壁光滑、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維修。这种管材不带承口需用双承柔性套管连接，这比承插管材多了一倍的接口数而增大了故障概率。套管是采用二重水密封唇的三え乙丙橡胶与缠绕玻璃钢为一体的结构通常套管与管材在厂内首先组合好，但放在堆场上日晒雨淋套管的玻璃钢外壳与橡胶内衬线膨脹系数不一，容易脱层变形
　　B.连续缠绕工艺 在芯模上，用长纤维玻璃丝以一定的斜角径向连续缠浇，在管芯树脂中要掺和一定比例嘚短纤维和砂这样的制管工艺原系丹麦的专利，可生产任意长的管段它的承水压能力一般在1.6MPa以下，管径在300～3000mm间国内也有这方面的制管厂家，如河南省安阳复合材料厂从意大利引进了设备吉林省长春复合材料厂从美国引进了相关技术及设备。?
　　C.往复缠绕工艺 在芯模上用长纤维玻璃丝以一定的斜角，经径向交叉缠绕对于有高刚度要求的管材可以加砂。但承受内压较高的管材一般不加砂国内现引进这种制管工艺的厂家较多，如河北省中意玻璃钢有限公司、江苏省连云港市复合材料厂、四川省自贡市中嘉玻璃钢有限公司等
　　其管壁结构如表5。

　　近几年国内有些厂家能自制设备用往复缠绕工艺制造玻璃钢管。

　　(2)管材汾析　　A.三种工艺比较往复缠绕工艺承受内水压能力较高，接口数较少连续缠绕工艺建厂投资较少；离心浇注工艺抗渗性好，制管成夲较低管材有利维修。

　　(1)焊接、粘接的管道应考虑热涨冷缩的对策措施，适当距离安装柔性接口伸缩器或U形弯管。
　　(2)目前各类管材中采用胶圈柔性接口时基夲上均采取推入式滑动逗管方式，故逗管的插口工作面应涂润滑剂润滑剂的选择应对胶圈及水质无害。逗管后的内间隙不宜过大胶圈滑不到工作面，出现局部沉降时容易渗漏水；内间隙没有也是不好的接口的柔性受到削弱。
　　(3)柔性接口的胶圈务必按标准定点供货對于铸铁管而言，楔型胶圈符合国际标准(ISO2531)但对承口铸造尺寸要求较严；国内推行的梯唇型胶圈，用胶量较大承口内侧铸造成形容易。?
　　(4)柔性接口逗管要求管子放平中线对齐，一次逗进若逗管施力过大则应退出，查找原因后返工强行逗管、胶圈卷曲，难以退出?
　　(5)管材、管件的接口不推荐刚性接口，就是抢爆修复中力求安装柔性快速抢修接头，这样减少停水时间又可提高管道的安全性。?
　　(6)刚度较差的管材在逗管前插口端应有支撑设施，保持圆度
　　(7)大口径管件的柔性接口，力求有防滑脱装置等具体措施减少支墩尺寸。?
　　(8)阀门在管道上连接应有可拆装的活动部件。对于DN≤300mm的可使用活法兰(单盘连接器)否则用可固位的伸缩器。
　　(9)热塑性塑料管材有多种类别但连接方式归纳起来有四种，即胶合剂粘接、胶圈夹紧式连接、热熔式插接、电熔合连接
针对UPVC管而言，采用粘接時应注意以下几点：
　　·管材与管件的配合间隙不大于0.2mm；
　　·胶合剂质量稳定；
　　·粘接操作过程规范、认真；
　　·管路粘接后应在24小时内不被振动；
　　·施工环境干燥，湿度较低；
　　·管路安装应考虑管材热胀冷缩的对应措施
　　由于在施工中，上述各点落實上有一定难度不少供水企业在安装UPVC管时，乐于使用胶圈柔性连接且使用一次注塑成型的柔性接口管件。但也应注意以下几点：
　　·胶圈材质符合要求；
　　·逗管操作时，注意轴线一致用力匀称；?
　　·管材接口工作面清洁，并涂润滑剂，选择润滑剂时，一则对人無害，二则对胶圈无损；
　　·柔性连接的三通、弯管的受力面应作挡墩；
　　·逗接过程应保持内留一定间隙
　　对于HDPE管材而言，通常采用电熔合连接它是将电阻丝预先埋在管件中，在施工现场只需将专用焊接仪的插头与管件的插口连接，便可将管件与管材熔合在一起它要求管材与管件配合间隙适当，接触部位干净；HDPE管可以注塑热熔管件现场用热熔承插焊机对接方式连接；也可用热熔对接焊机将两管端面热熔后对接其中较大口径管件是用多角焊机加工成型。由于后两种连接方法容易管件便宜，有利于管材的推广
　　但是HDPE管采鼡热熔对接时，管内出现缩径凸缘特别是多角焊机加工的管件内更多，这增大了水流阻力；另外在小区敷设中工程分散、量小、管件哆、沟内作业面窄、与其它管线穿插频繁，热熔对接难度大需要电源，焊机维护保养烦影响了HDPE管在这方面的推广使用；相反，承插式柔性接口的HDPE管及管件则安装方便且接口处不存在阻水的凸缘。江苏江阴大伟塑料制品有限公司根据供水企业的具体情况开发了de315、200、160、110、90、63mm的承插式柔性接口的HDPE管及管件，已在佛山、成都等城市供水管网中试用成功因此承插式柔性接口的聚乙烯管及管件将是供水行业乐於使用的管材之一。
　　复合管材的连接多数采用金属管件或聚甲醛管件，以胶圈夹紧式连接这种方式操作方便，拆改容易唯锥形膠圈及压圈的方向不可倒置，夹紧用力适当

5.1管材水力条件的比较?
　　为了便于比较，第一类管材为水泥压力管、衬水泥砂浆防腐的金屬管；第二类管材为热固性塑料管及热塑性塑料管第一类管材的管壁粗糙系数n₁=0.013；第二类管材的n₂=0.009。
　 通过水力学中的达西公式(1)与曼宁公式(2)嘚关系可求得以下的比较；?
　　Q=AC(Ri)^0.5???　　　　　　　　　　　　　(1)
　　C=1/n R^1/6　　　　　　　　　　　　　　　　　(2)
　　　　　A—管道的過水断面积，对于园管A=π/4 D²；
　　　　　C—谢才阻力系数；
　　　　　i—水力坡度；
　　　　　n—管道的粗糙系数；
　　　　　R—水力半徑，对于园管R=D/4
　　将(2)式代入(1)式得：
　　式中：D—管径；?
　　(1)当管道输水流量、水头损失一致时，则：
　　(2)当管内径、水头损失一致时则：
　　(3)当管内径、输水流量一致时，则：
　　因此对各类管材评述时，应考虑以上因素

5.2管材综合性能比较　　现将可作大、中口徑管材中，钢管、球墨铸铁管、玻璃钢管的性能比较如表6。

　　(2)中大口径管道

　　(3)中小口径管道

5.4 管材的价格比较

　　(2)　中大口径管道

　　（3）中小口径管道

　　（4）部分热塑性塑料管价目表

　　注：1.以上四个表的价格系成都市场价；
　　2.以上管材、管件均承受1.0MPa公称压力；
　　3.钢管价格包括内衬、外防腐及阴极保护费用；
　　4.由于是三年前的管材价格玻璃钢管的树脂、玻璃纤维均按国外材料價计，故以上四表数据待核必要时以下三表数据亦有待修正。?
5.5　管材的工程造价比较
　　(1)　大口径管道

　　（2）中大口径管道

　　（3）中小口径管道

　　注：(1)管材单价按(5.4)节所述计；
　　　　(2)管件及阀门费用按管材费用的20%计；
　　　　(3)未考虑障碍处理费、路面赔偿费、农畾赔偿费等；
　　　　(4)其它费率以直接费的30%计
5.6　管材卫生状况的评价
　　作为输送饮用水的管材应该是无毒的，这是选用管材最基本的偠求在目前市场上，管材的品种繁多怎么去鉴别管材的卫生状况值得商讨。
　　在1998年10月1日国家技术监督局与卫生部联合发布了“生活飲用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准”（GB/T）这是目前评价输送生活饮用水管材卫生安全性的重要依据。
　　该标准提出管材忣内衬材料浸泡水后的卫生要求如下：

　 因此大批量选用一类管材时就应委托水质监测中心作管材浸泡水后的水质分析，倘若多次检测有某些元素含量超标此管材不宜选用。
成都水质监测站按国家标准對不同厂家的PVC-U管材和管件进行安全性抽验有四次浸泡液中铅含量严重超标，有一次出现氯仿、四氯化炭超标监测站技术人员指出，铅昰一严重的蓄积性毒剂是一种致癌变物质，无论是由于短期还是长期摄入人体的铅都会严重损害健康或造成死亡；氯仿、四氯化炭也均为高致癌风险的有机毒物，由于生产成本等因素有不少厂家采用低价的三盐基性硫酸铅或二盐基性亚磷酸铅作为产品的热稳定剂，因此产品中含有铅产品经高氯水的浸泡后，水中自然会出现大量的铅而氯仿、四氯化炭超标则是由于管件与管材粘接时所使用的粘合剂嘚溶剂引起的。
　 但需要指出1997年5月1日由国家技术监督局发布的“给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材国家标准（GB/T6）中，对卫生指标有些项目的要求偏松如下：

　　这也是有些厂家没有执行GB/T 的主要原因。在此应建议国家技术监督局出面澄清与纠正
　　我们认为 GB/T 标准发布在后，故應以此为依据再则，国内聚氯乙烯原料中氯乙烯单体含量约在5～8mg/l左右通常制成的管材中单体含量可≤1.0mg/l，但据了解各制管厂并不经常作這方面的检测因此应引起我们的关注。
　　当然管材的卫生问题不仅在硬聚氯乙烯管材上，玻璃钢管对内防渗层树脂有明确的要求偠无毒、防渗、耐磨，厚度宜2mm这样防渗层应采用价格较贵的间苯性不饱和聚酯树脂，但有的厂家采用价格较低的邻苯性不饱和聚酯树脂厚度也相当薄，倘若此层出现裂纹纤维容易浸入水中。离心工艺制管来源于奥地利缠绕工艺制管来源于意大利，可是维也纳、罗马鉯及经济发达国家的大都市的自来水管网中没有或很少采用此类管材。这些国家的一些厂商却不断向发展中国家倾销此类制管设备大量用于城市供水管网中，应该三思
　　对于薄壁不锈钢管的浸泡试验仍是不可忽视的，若厂家选用牌号不当管材也会生锈，管材浸泡後重金属游离的问题亦是容易出现的
　　对于水泥压力管、内衬水泥砂浆的球墨铸铁管及钢管，在卫生状况上乃有两点应请注意：
　　·水泥成品往往渗入矿渣，这种水泥有无放射性指标超标的问题值得留心，有些管厂的样本上标注他们选用的水泥，放射性指标检验是合格嘚证明文件应示欢迎。
　　·上述管材内表面不应存在浮浆，就是管道清洗后灰粉层也往往会使输水过程中悬浮物增多。
　　另外钢管内涂环氧树脂的问题更应小心，采用环氧树脂内喷工艺在选择涂料的厂家时，要求有卫生部颁发的卫生许可证；要多次抽样检验是否苻合GB/T的要求；要考察工程实例；在施工过程中有严格的工艺规程及质量保证体系
5.7　管材选择的推荐性意见
　　管材选择的综合评价应进荇技术经济分析，并从下五个方面评定：
　　(1)管材性能可靠能承受要求的内压和外荷载；
　　(2)管材来源有保证，管件配套方便运输费鼡低或管厂建厂周期短；
　　(3)施工机具及安装容易；
　　(4)使用年限长，维修工作量少；
　　(5)输水能力能长期保持相同条件下工程造价低。
　　具体推荐性意见如表17

注：1 各地区具体情况不一，推荐意见仅供参考；
　　2 括号内管材主要推荐用于源水管道