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市政给水管道工程管材应用
2011-10-12 17:48:30   点击:

  1 室外给水管材

  1.1 金属管

  1.1.1 钢管。目前国外已普遍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,提高了接口焊缝的质量,使环向焊缝减少应力集中,避免管道发生爆漏。

  1.1.2 给水铸铁管。给水铸铁管能承受较大工作压力(0.45~1.00MPa)、耐腐蚀、价格便宜,管内壁涂沥青后较光滑,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,工作压力有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不同分为给水灰口铸铁管和给水球墨铸铁管两种。

  1.2 非金属管材

  1.2.1 钢筋混凝土管。钢筋混凝土管有普通的钢筋混凝土管(RCP)、自应力钢筋混凝土管。它们共同的特点是:节省钢材,价格低廉(和金属管材相比),防腐性能好,不会减少水管的输水能力,能够承受比较高的压力(从0.4~1.2MPa不等),具有较好的抗渗性、耐久性,能就地取材,节省钢材。

  1.2.2 石棉水泥管。石棉水泥管的优点是:重量轻,内壁光滑,通水能力较铸铁管大,抗腐蚀性能好,容易锯断,加工方便,价格低廉等。但是,它质脆,抗冲击能力与抗动荷性能差。目前应用较少。

  1.2.3 玻璃钢管。玻璃钢管按制造工艺不同分为: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、耐腐蚀、水头损失小等优点,并且运输、吊装、连接方便。但管价较其他管材高,以及由于刚性较低,易损坏,沟槽的开挖回填的要求高,专业性安装要求高,增加了安装费用。

  1.2.4 塑料管。目前,品种繁多的室外给水塑料管材。主要有: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。

  ①PE管。PE管根据生产管道的聚乙烯原材料不同,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,目前给水中应用的主要是PE80级、PE100级,PE112级是今后我们应用原材料的发展方向,由于PE63级承压较低较少用于给水材料。也分为高密度HDPE型管、中密度MDPE型管,高密度HDPE型管比中密度MDPE型管刚性增强、拉伸强度提高、剥离强度提高、软化温度提高,但脆性增加、柔韧性下降、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。其优异的性能特点:a.卫生条件好。PE管无毒,不含重金属添加剂,不结垢,不滋生细菌。b.柔韧性好,抗冲击强度高,耐强震、扭曲。c.独特的电熔焊接和热熔对接技术使接口强度高于管材本体,保征了接口的安全可靠。

  连接方式主要有电热熔、热熔对接焊和热熔承插连接。管道敷设既可采用通常使用的开槽方式施工,也可采取插入管敷设,在旧管道改造中使用方便。

  ②PVC-U管。PVC-U管是由硬聚氯乙烯塑料通过一定工艺制成的管道。目前积累了较多的使用经验,技术也比较成熟。PVC-U管材不导热,不导电,阻燃。突出应用于高腐蚀性水质的管道输送,质量和经济效果达到最佳。

  国内产品PVC-U给水管材主要规格有公称通径DN15-DN700十多种。管材最高许可压力为0.6MPa、0.9MPa和1.6MPa三种规格。管道主要连接方法有承插式连接、粘结剂粘结。

  ③ABS管。ABS工程塑料是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种化学材料的聚合物。其主要优点:a.耐腐蚀性极强。b.耐撞击性极好。ABS管道能在强大外力撞击下,材质不破裂。c.韧性强。

  主要规格有公称通径DNl5-DN400十多种。管材最高许可压力为0.6MPa、0.9MPa和1.6MPa三种规格。应用于高标准水质的管道输送,质量和经济效果达到最佳。ABS管连接方式主要为冷胶溶接法。

  ④(钢骨架增强)塑料复合管。钢骨架增强塑料复合管[5]是以钢骨架为增强体,以热塑性塑料为连续基材,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,还可加入必要的添加剂、抗氧剂、紫外线稳定剂和着色剂等。增强体原料为优质低碳钢钢板网和低碳素结构钢丝网。

  按骨架形式可分为: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:a.较强的承压能力,钢板网骨架增强塑料复合管其管径de50-200,其承受压力1.00~2.50MPa;钢丝网骨架增强塑料复合管其管径de80-300,其承受压力1.00~3.50MPa.b.既有柔韧性,又有较高的强度和刚性。管道连接有电熔连接和法兰连接两种。管道连接工艺要求高,并且管材、管件等造价也比较高,这些也制约其大量推广应用。

  在价格上,PVC-U管比HDPE管有优势。但是,它刚性差、硬度高、不易煨弯加工。

  塑料管管径在一定范围,与金属管相比具有经济优势,随着管径增大,经济性下降;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,给工程施工带来不便。DN500以下的应用较多。

  2 结论

  ①有组织、有领导的把建设、设计、使用、施工、管理等各方面的人员组织起来,集思广益,博采众长,灵活应用相关技术人员的知识和经验,共同科学准确的制定和评价方案。②立足实用,着眼发展,扬长避短,积优淘劣,选择低成本、高性能的新材料管道。③在保证使用功能的前提下,提倡环保管材,优先选择塑料管材,因为其绿色环保的特性突出,既无毒性,不伤害人类,又可回收再利用。④选择管材时,既不能只看价格,也不能只注意管材种类和质量。一定要通过价格、性能、流动阻力、维护、环保、施工难易、国家政策等多因素比较确定,选择性价比高的管材。

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