一.给水管材

在给水管道工程建设中,虽然管材投资占总施工投资的比例较大,但由于管材使用不当而引起设备故障或增加不必要投资的案例也不少,所以对输配水工程管材的应用研究与比较,对于节约资金、便于施工、安全管理方面作用重大。本文将常见的给水管材共七种管材比较如下:

(1)球墨铸铁管

球墨铸铁管的主要原料是生铁、碳硅合金,通过采用加铝进行热球化处理和在铸管成形后进行高温退火处理,因而得到了一定的均匀的相尺寸,并具备较大的硬度和延伸率(百分之一百二十),所以球墨铸铁管具备了优异的耐冲击性能,应用时间长,且钢管的承压水力较大;而且该管采用橡胶圈连接,柔性较强,安装简单,对软弱地面适应性较好,且与标准管配套齐全,更适合于配件和支管数量较多的地区。各地自来水企业已广泛使用该管道来取代原有的连续铸钢直管。球墨铸铁管防腐蚀性能比钢管好,但还须进行防腐蚀处理,对水中氯离子浓度较大的地方应进行外表层喷锌以提高防腐蚀效果。

球墨铸铁管的主要缺陷是质量虽然比管材重,但硬度和稳定性却较管材为小。当直径超过DN一千时,价格比普通钢管高,但国内市场一般多使用在DN一千以下的管径。

(2)玻璃钢管

这种新型管材其特点是重量轻，耐磨性好，不需要内外防腐，使用寿命长。施工简单,特别是其内壁较平滑。玻璃钢管道可以对抗酸、碱、盐、海水、未处理过的污泥,腐蚀性泥土和水中及多种化学流体的侵蚀。比常规管路的使用寿命更延长。

(3)钢丝网骨架塑料复合管

钢丝网骨架塑料复合管是一种新型管材,采用优良碳钢丝为加强相材料,用高密度聚乙烯为基质,采用对钢丝点焊连接成网后,与树脂的挤出填注过程同步进行,在生产线上通过不断拉膜形成的双面耐腐蚀高压力管路。与普通金属管路比较,这种管路具有重量轻,耐压等级高,输出压力低,抗腐蚀性能好的特性,其同样口径的输水性能也比球墨铸铁管道要提高约20~百分之三十。因其管材的防紫外线性能较球墨铸铁管差,更适于埋地管,而且与管路之间直接使用法兰形或电热共融接口相连。钢丝网骨架塑料复合管,最大孔径为DN800。

(4)孔网钢带塑料复合管

孔网钢带塑复合管是一种新型材料,管材的承载压力更高;而且管材也不需要再次进行防锈处理;管件使用电热熔管件焊接,工艺简单;管件内壁平滑,水力稳定性高,且管件具备优异的耐冲击、耐拉伸特性。

（5）聚乙烯塑料管

聚乙烯（PE）管取代了传统的钢管和PVC管，是 "钢铁的塑料替代品"。它具有以下优点：重量轻、柔韧性好、摩擦系数低、容水量大、耐腐蚀性好、卫生性能好（无毒、无垢）、有效防止管道腐蚀造成的二次污染、运输和安装方便、施工工艺简单、施工周期相对较短。 此外，管道采用电熔接头连接，连接安全可靠，防漏性能好。

聚乙烯塑料管的一个缺点是其抗紫外线能力相对较低。此外，聚乙烯树脂管的制造工艺相对简单，这意味着生产厂家较多，生产质量参差不齐，因此在使用过程中需要严格控制质量。

（6）钢管

钢管具有悠久的历史，使用广泛且安全。钢管的优点是：重量相对较轻，强度高，管道接口精度高，供水安全性好，运输和安装相对容易，适应性强，接口形态自由，管道渗漏低，单位长度管道重量轻，各种障碍物。它可以在各种障碍物上进行埋设。壁厚可根据内部压力和刚度要求通过设计来确定，管道的横截面接口一般采用硬焊接。

钢管的缺点是价格较高，防锈能力差，除了对钢管本身进行严格的内外防腐处理外，还需要增加电化学保护。在盐害地区等恶劣地区铺设时，更需要加强防腐保护。

（7）给水涂塑复合钢管

涂塑钢管是钢塑复合产品，以钢管为基管，以塑料粉末为涂层材料，内表面有熔融塑料层，外表面有用于防腐等的熔融塑料层。树脂涂层钢管可分为聚乙烯树脂涂层钢管和环氧树脂涂层钢管，而环氧树脂涂层钢管根据内表面涂层的材料又可分为聚乙烯树脂涂层钢管和环氧树脂涂层钢管。管子可以是法兰盘和双密封焊接连接。这种管材内壁光滑，不易结垢，重量比球墨铸铁管轻，强度高，防渗漏性能好，密封性好，耐腐蚀性好。可采用局部打压，节约费用、提高施工效率。

二．污水管材

下水管道需要足够坚固，以承受外部负荷和内部水压。外部载荷包括土壤的重量（静态载荷）和来自车辆运行的动态载荷。压力管道和倒虹吸管一般需要考虑到内部水压。此外，下水管道必须足够坚固，以防止其在运输或安装过程中被损坏。此处将对几种管材进行比较：

（1）钢筋混凝土管

混凝土管适用于较小的非加压管道。钢筋混凝土管，由于其工艺简单，成本低，在中国普遍使用，管道的强度可以承受高的外力，运行安全可靠，施工和铺设速度快，适应性强，接口形式灵活，管道漏水少，各种障碍物多 可用于填充，耐腐蚀性能良好。本地有生产厂家。粗糙系数n＝0.014。

普通钢筋混凝土排水管的优点和缺点是密度大，重量重，接头多，对地基要求高，接口几何形状有限，污水泄漏严重。

（2）预应力钢套筒混凝土管（PCCP）

钢套筒使这种管道具有非常好的抗穿透性，预应力钢丝可根据管道顶盖的厚度进行设计，对外部载荷的抵抗力较强。由于管子本身独特的复合结构，管体不漏水，接头不漏水，管子不容易爆裂。缺点：重，运输和安装不方便。

预应力钢筋混凝土管比钢管更容易安装。但是运输不便，抗渗性较差。但是内壁较钢管输送污水抗磨损能力强，无防腐要求，使用年限较长。但是对于通常的钢筋混凝土管，抗渗性较强，抗内压能力强。对于塑料及玻璃钢管抗外压能力较强。通常用在污水压力管道及净水厂原水输送管道。

（3）聚乙烯双壁波纹管（HDPE）

聚乙烯双壁波纹管是柔性管道，仍可有一定的变形，不会损坏，基础要求比钢筋混凝土管道低，可使用原地面基础，也可使用100mm厚的砾石安装层。车行道下的管道顶盖应至少为0.7米，制造商建议，管道的最大顶盖不应超过6米。然而，由于管环的刚性，为此，建议管盖不超过4米。

(4) 玻璃纤维增强的热固性夹层管（RPMP）。

玻璃钢管的特点是强度高、重量轻、耐腐蚀、不结垢、内壁光滑、阻力小，在相同的管径和流量条件下，比其他材料的水头损失低，是一种节能的材料。此外，玻璃钢管是承插式的，用橡胶圈连接，使安装非常容易。玻璃钢管是一种相对薄壁的柔性管道，对地基和回填的要求很高。

然而，玻璃钢管也有缺点。首先，玻璃钢管的高抗压强度主要是指其承受内部压力的能力，而其承受外部压力的能力较低，同时其接口处容易发生渗漏，玻璃钢管的单位成本较高。

（5）硬聚氯乙烯管（UPVC）

目前，小口径硬质聚氯乙烯管，主要是硬质聚氯乙烯管（UPVC）和硬质聚氯乙烯双壁波纹管（PVC-U）。它们由进口配方和辅助材料制成在一次挤压中形成，具有光滑的内壁。耐磨、耐腐蚀、阻力小、溢流能力强、使用寿命长、连接方便、密封性能好、不易漏水、不均匀沉降、重量轻、结构简单、耐柔性接口好、一般应用的管径为Φ600及以下，节省施工时间。虽然小管径有价格优势，但大管径是不能用来保证强度要求的，管壁加厚导致价格急剧上升，所以大管径是不能用的。

在具体项目的设计中，需要对管道的选择进行全面的分析和确定，包括项目的规模和重要性、管道直径和压力要求、工程地质、外部负荷条件、项目后期要求和财务控制。

参考文献
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