簡(jiǎn)介： 本文闡述了供水管網(wǎng)的功能要求；扼要敘述了管材的類別及適用范圍；具體講述了各類管材的特點(diǎn)及質(zhì)量情況；并對(duì)各類管材從水力條件、物理性能、價(jià)格、工程造價(jià)等方面進(jìn)行了比較，提出了推薦性建議。
關(guān)鍵字：供水管網(wǎng) 管材
前言
近十年來(lái)，因工作需要，筆者對(duì)供水管網(wǎng)所用的管材進(jìn)行了一些調(diào)研，對(duì)各類材質(zhì)的管廠參與了一些考察活動(dòng)，并于1998年7月以來(lái)先后撰寫了“供水管網(wǎng)的管材評(píng)述”、“淺談熱塑性塑料管材的相關(guān)問(wèn)題”、“球墨鑄鐵管及管件相關(guān)問(wèn)題的商討”、“關(guān)于預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管（PCCP）的推廣應(yīng)用”、“關(guān)于供水管材衛(wèi)生狀況的評(píng)價(jià)問(wèn)題”共五篇，均在“中國(guó)水網(wǎng)”上發(fā)表過(guò)，在省內(nèi)、國(guó)內(nèi)一些相關(guān)會(huì)議上進(jìn)行了交流。近年根據(jù)主管部門的一些要求，管材市場(chǎng)上的一些新行情，本文進(jìn)行了綜合，并進(jìn)行了局部充實(shí)與調(diào)整，綜述意見(jiàn)很難周全，在此僅拋磚引玉，與業(yè)內(nèi)同行共同商討。
1.供水管網(wǎng)的功能要求
供水企業(yè)的根本任務(wù)是向用戶提供清潔的飲用水，連續(xù)供應(yīng)有壓力的水，同時(shí)降低供水費(fèi)用。為此，供水管網(wǎng)作為供水系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于它的硬件有以下五點(diǎn)要求：
(1)封閉性能高
供水管網(wǎng)是承壓的管網(wǎng)，管道只有良好的封閉性，才是連續(xù)供水的基本保證。
(2)輸送水質(zhì)佳
自來(lái)水從水廠到用戶，要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的管道，往往需要幾個(gè)小時(shí)乃至幾天。管網(wǎng)實(shí)際上是一個(gè)大的反應(yīng)器，出廠水未完成的化學(xué)反應(yīng)將在管網(wǎng)中繼續(xù)進(jìn)行，并且含氯水與管壁發(fā)生新的接觸，有可能產(chǎn)生新的反應(yīng)，這些反應(yīng)有生物性的、感官性的以及物理化學(xué)性的。因此要求管道內(nèi)壁既要耐腐蝕性，又不會(huì)向水中析出有害物質(zhì)。
(3)水力條件好
供水管道的內(nèi)壁不結(jié)垢、光滑、管路暢通，才能降低水頭損失，確保服務(wù)水頭。
(4)設(shè)備控制靈
一個(gè)大城市的供水管網(wǎng)，管道總長(zhǎng)度少的有數(shù)百公里，多的達(dá)數(shù)千公里，在這樣的大型供水管網(wǎng)中有成千上萬(wàn)個(gè)專用設(shè)備，維持著管網(wǎng)的良好運(yùn)行。
在管網(wǎng)上的專用設(shè)備包括：閥門、消火栓、通氣閥、放空閥、沖洗排水閥、減壓閥、調(diào)流閥、水錘消除器、檢修人孔、伸縮器、存渣斗、測(cè)流測(cè)壓裝置等。這些設(shè)備的完好是保證管網(wǎng)運(yùn)行暢通、避免污染的前提。
(5)建設(shè)投資省
供水管網(wǎng)的建設(shè)費(fèi)用通常占供水系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用的50％～70％，因此如何通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析確定供水管網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模，恰當(dāng)選用管材及設(shè)備是管網(wǎng)合理運(yùn)行的保證。
2.管材類別
2.1 金屬管材
(1) 鋼管(SP)
鋼管包括：鋼板直縫焊管與鋼板螺旋焊管(適用于大口徑管道)、無(wú)縫鋼管(適用于中小口徑管道)、不銹鋼管(適用于中小口徑管道)，鍍鋅鋼管與鋼塑復(fù)合管(適用于小口徑管道)，近年多數(shù)城市已不用鍍鋅鋼管。
(2)鑄鐵管(CIP)
(2.1) 灰口鑄鐵管(GCIP)
包括離心灰口鑄鐵管、半連續(xù)灰口鑄鐵管(適用于中小口徑管道)。近年多數(shù)城市供水企業(yè)已不用灰口鑄鐵管。
(2.2) 延性鑄鐵管(DCIP)
包括退火球墨鑄鐵管、鑄態(tài)球墨鑄鐵管(適用于各種口徑管道，主要是中小口徑管道)，鑄態(tài)球墨鑄鐵管亦逐漸退出市場(chǎng)。
(3)有色金屬管
包括銅管、鋁管(適用于小口徑管道)。
2.2 非金屬管材
(1)水泥壓力管
(1.1) 石棉水泥管(ACP)現(xiàn)已不推廣使用；
(1.2) 自應(yīng)力管(SSCP)在小城鎮(zhèn)及農(nóng)村用于中小口徑管道；
(1.3) 預(yù)應(yīng)力管(PCP)
包括管芯纏絲預(yù)應(yīng)力管(又稱三階段管)(CTPCP)、振動(dòng)擠壓預(yù)應(yīng)力管(又稱一階段管)(PVCP)、預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管(PCCP)，適用于大中口徑管道。其中預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管是前者的新一代產(chǎn)品。
(2)塑料管
(2.1) 熱塑性塑料管
包括硬聚氯乙烯管(UPVC)、高密度聚乙烯管(HDPE)(適用于中小口徑管道)；聚乙烯夾鋁復(fù)合管(PAP)、孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管(PSSCP)、交聯(lián)聚乙烯管(PEX)、改性聚丙烯管(PP-R)、聚丁烯管(PB)、尼龍管(PA)(適用于小口徑管道)；丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚物為基材的工程塑料管(ABS)(主要適用于水廠投加氯及凈水劑的管道，目前也有中口徑管道產(chǎn)品)。
(2.2)熱固性塑料管(GRP)
GRP管又稱玻璃纖維增強(qiáng)樹脂塑料管或玻璃鋼管。玻璃鋼管或加砂的玻璃鋼管又分兩種成型方法，即離心澆鑄成型法(Hobas法)及玻璃纖維纏繞法(Veroc法)，GRP管在大口徑工業(yè)用水管道上、排污管道及源水管道上有較大的適用前景。
3. 管材適用性概述
3.1 鋼管
(1)大口徑鋼管
鋼管通常選用Q235B(A3)鎮(zhèn)靜鋼鋼板制作，它的強(qiáng)度高，管材及管件易加工，管廠建設(shè)周期短，特別是地形復(fù)雜的地段，一般采用鋼管。但鋼管的剛度小，易變形，襯里及外防腐要求嚴(yán)，必要時(shí)需作陰極保護(hù)，施工過(guò)程中組合焊接工作量大，在地下水位較高時(shí)，可采用膠圈柔性接口措施克服這一困難，與水泥壓力管相比，造價(jià)較高。
(1.1) 制管工
大口徑鋼管有兩種成形工藝，即直縫焊管與螺旋焊管。直縫焊管的工藝流程：
剪板—刨坡口—鋼板翻面—壓兩頭園弧—卷管(含點(diǎn)焊)—焊內(nèi)外直縫(自動(dòng)焊)—管段對(duì)接(含點(diǎn)焊)—焊環(huán)形口(自動(dòng)焊)。
螺旋焊管的制造標(biāo)準(zhǔn)選用SY/T5037-92《普通流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管》，制作過(guò)程分三個(gè)階段，即條形鋼帶制作，螺旋成形及內(nèi)焊，螺旋管外焊及管段定長(zhǎng)的切割。
(1.2)鋼管制作質(zhì)量的主要要求
鋼管焊接符合現(xiàn)行的《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50268-97）、《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50235-97)的規(guī)定。
鋼管焊縫檢驗(yàn)X-射線探傷、超聲波探傷應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定。鋼管焊縫探傷數(shù)量，在工廠為5％，在現(xiàn)場(chǎng)為10％。
實(shí)際檢驗(yàn)時(shí)可任選一種方式，但當(dāng)選用超聲波探傷時(shí)，應(yīng)對(duì)超聲波探傷部位作X射線探傷復(fù)檢，復(fù)檢長(zhǎng)度為規(guī)定探傷數(shù)量的20％。鋼管出廠前還有時(shí)逐根作水壓試驗(yàn)，試壓值為管線試驗(yàn)壓力的1.25倍。
直縫焊管焊縫外觀應(yīng)符合相應(yīng)要求外，管節(jié)幾何尺寸允許偏差，應(yīng)符合表1規(guī)定。
管節(jié)拼裝時(shí)，縱向焊縫錯(cuò)開300mm，管徑小于600mm時(shí)，間距也應(yīng)大于100mm。
(1.3)鋼管內(nèi)襯質(zhì)量的主要要求
鋼管內(nèi)襯材料有水泥砂漿或環(huán)氧樹脂等。
A.水泥砂漿內(nèi)襯的質(zhì)量要求
a.內(nèi)襯前檢查管道橢園率不大于管內(nèi)徑的2％，管內(nèi)壁無(wú)浮銹、雜物、油脂等，管內(nèi)焊縫高度不大于內(nèi)襯厚度的1/3。
b.水泥選用525號(hào)硅酸鹽水泥，砂為干凈中砂(粒徑0.15～1.2mm)，水泥砂漿重量配比在1∶1～2內(nèi)選用，坍落度宜取60～80mm，抗壓強(qiáng)度≥30MPa。
c.內(nèi)襯厚度及允許公差如表2。
d.水泥砂漿內(nèi)襯后的內(nèi)壁粗糙系數(shù)n≤0.012。
e.內(nèi)襯因收縮引起的裂縫，當(dāng)其寬度≤0.8mm，且軸向長(zhǎng)度不大于園周長(zhǎng)度和不大于2m時(shí)，可不修補(bǔ)，否則應(yīng)修補(bǔ)。
f.表面缺陷(麻面、砂穴、空窩)面積大于5cm2，深度大于內(nèi)補(bǔ)厚度允許公差值，空鼓面積大于400cm2則應(yīng)修補(bǔ)。
B.環(huán)氧樹脂內(nèi)噴襯的質(zhì)量要求
內(nèi)噴襯用環(huán)氧樹脂的材質(zhì)及作業(yè)要求，由于目前國(guó)家還沒(méi)有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，而是參考石油天燃?xì)庑袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)‘SY/T4057--93’標(biāo)準(zhǔn)提出以下要求:
a.鋼管內(nèi)壁噴砂等方式除銹達(dá)到GB/T8923的Sa2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求，使管壁呈現(xiàn)金屬本色；
b.作內(nèi)噴襯的液體環(huán)氧樹脂應(yīng)具有衛(wèi)生部的衛(wèi)生許可證，且施工過(guò)程中對(duì)人體無(wú)害；
c.襯層總厚度≥400μm（通常噴涂五道，第一道底漆在噴砂除銹后一小時(shí)內(nèi)完成，待表干后噴下一道）；
d.涂層附著力達(dá)1～2級(jí)（試驗(yàn)方法GB1720）；
e.表面硬度，用2H鉛筆試劃無(wú)劃痕（試驗(yàn)方法GB6739）；
f.柔韌性1.0mm（試驗(yàn)方法GB1731）；
g.耐沖擊性能≥4.9（試驗(yàn)方法GB1732）；
h.粘度≥0.2Pa.s（試驗(yàn)方法GB1723）；
i.細(xì)度≤80μm（試驗(yàn)方法GB1724）；
j.表干時(shí)間≤4h，實(shí)干時(shí)間≤24h（試驗(yàn)方法GB1728）；
k.甲組份固體含量≥70％，乙組份固體含量≥80％（試驗(yàn)方法GB1725）；
l.分別在10％NaOH、30％H2SO4、10％NaCl中耐化學(xué)試劑性180d合格（試驗(yàn)方法GB1763）；
m.耐鹽霧性500h試驗(yàn)達(dá)一級(jí)（試驗(yàn)方法GB1771）；
n.耐污水性100o；C 90d 合格（試驗(yàn)方法GB1733乙法）；
o.噴襯后應(yīng)抽檢涂層厚度、孔隙、氣泡，機(jī)械損傷等，對(duì)發(fā)現(xiàn)的缺陷及時(shí)修補(bǔ)。
(1.4)鋼管外防腐的質(zhì)量要求
參考石油部部標(biāo)準(zhǔn)“SYT28-87”，提出以下要求：
a.鋼管表面除銹應(yīng)達(dá)到GB8923-88的Sa2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，呈現(xiàn)金屬本色，無(wú)可見(jiàn)的油脂、污垢、鐵銹等附著物；
b.防腐材料應(yīng)耐酸、耐堿、耐微生物侵蝕，涂有防腐材料的鋼板在10％鹽酸及10％苛性鈉溶液中，分別浸泡90天；在30％硫酸溶液中浸泡7天，防腐層外觀無(wú)變化；
c. 剪切粘結(jié)強(qiáng)度≥4Mpa；抗沖擊強(qiáng)度1.2J；工頻擊穿強(qiáng)度≥20kv/mm；體積電阻率≥1×1012Ω.cm；陰極剝離≥3級(jí)；吸水率≤0.4%；耐好氣性微生物侵蝕≥2級(jí)；
d.防腐層應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)固化，厚度均勻、密實(shí)、不翹、不皺、不空鼓、不漏色，不粘手，外觀完整；
e.防腐層固化后，用小刀劃開舌形切口，無(wú)法使涂層分層剝落，底漆與金屬表面粘結(jié)良好；
f.防腐層表面硬度好，耐磨性好，鋼絲繩懸吊不產(chǎn)生0.1mm的痕跡；
g.防腐涂層固化后及三個(gè)月后，絕緣性能均良好，要求電火花儀檢測(cè)的擊穿電壓達(dá)10000v，最低不小于6000v，且每平方米面積上只允許二處6000v以上針孔擊穿；
h.操作方便，對(duì)人體及環(huán)境無(wú)害；
i.采用環(huán)氧煤瀝青防腐蝕涂料時(shí)，底漆應(yīng)在噴砂除銹后一小時(shí)內(nèi)完成，以五油二布、總厚度≥600μm，可符合以上要求。
（1.5）鋼管的陰極保護(hù)措施
a.埋地鋼管在腐蝕性土壤中采用陰極保護(hù)措施。
土地按實(shí)測(cè)的土壤電阻率(Ω.m)值來(lái)判別其腐蝕性程度，如表3。
b.陰極保護(hù)措施有犧牲陽(yáng)極法及外加電流法，應(yīng)根據(jù)具體情況選用與設(shè)計(jì)計(jì)算。(略)
(2)鍍鋅鋼管
在國(guó)內(nèi)過(guò)去小口徑管道上，主要使用的是鍍鋅鋼管(白鐵管)，但因銹蝕問(wèn)題，影響水質(zhì)及使用年限，近年多數(shù)城市已不再使用。另外，市場(chǎng)上出售的冷鍍鋅鋼管，鍍鋅層薄，管內(nèi)壁更差，甚至未鍍上，極影響水質(zhì)，使用3～5年就腐蝕穿孔，不符合供水管道使用，作為偽劣產(chǎn)品，已禁用。
(3)薄壁不銹鋼管（LGSSP）
近幾年國(guó)內(nèi)已有一些企業(yè)可制造薄壁不銹鋼管，并制造出膠圈快速連接的管件，它在冷熱水管應(yīng)用上前景廣闊，各種規(guī)格的管材、管件及閥門、水咀等已形成“白鋼系列”產(chǎn)品，它不存在銹蝕與材質(zhì)老化的問(wèn)題，使用壽命長(zhǎng)，外形美觀，它在小口徑管材中將是競(jìng)爭(zhēng)力很強(qiáng)的品種。
用于冷熱水供應(yīng)的不銹鋼管系0Cr18Ni9牌號(hào)的不銹鋼薄板，它的抗拉強(qiáng)度達(dá)520Mpa，延伸率≥35。在小口徑埋地及明敷管道中，有多種連接方式，通常采用壓縮式密封圈連接較好，也就是先把螺母管件套在配管上，再用專用工具將配管脹成一山形臺(tái)凸緣，將密封圈放入連接管件的內(nèi)壁，用手?jǐn)Q螺母，使螺母與連接管件相接，后用扳手?jǐn)Q緊。此種連接方式有防滑脫的功能，亦便于裝拆。若是管道埋于墻壁內(nèi)，通常用對(duì)接焊連接，局部用法蘭連接。輸送熱水的管道，外套保溫膠管。薄壁不銹鋼管的管件制造有鑄造成型及焊接沖壓成型等工藝，以后者的質(zhì)量較穩(wěn)定，且美觀。薄壁不銹鋼管的工程造價(jià)僅比鋁塑復(fù)合管、PP-R管高10～20％，而從使用壽命而言它是價(jià)廉的管材。
3.2 鑄鐵管
鑄鐵管是供水管網(wǎng)中使用量最多的一種管材。目前世界上每年鑄鐵管的產(chǎn)量約700萬(wàn)噸，并每年以3％的速度遞增。
(1)國(guó)外鑄鐵管生產(chǎn)概況
國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家從六十年代開始逐漸淘汰了普通灰口鑄鐵管，普遍采用了球墨鑄鐵管，現(xiàn)年年產(chǎn)量約600萬(wàn)噸，產(chǎn)品規(guī)格為DN50～2900mm，其中美國(guó)年產(chǎn)量150～180萬(wàn)噸，日本年產(chǎn)量90萬(wàn)噸，法國(guó)年產(chǎn)量60～80萬(wàn)噸，德國(guó)年產(chǎn)量40萬(wàn)噸，英國(guó)年產(chǎn)量20萬(wàn)噸。法國(guó)莫松橋公司、日本久保田公司為世界上規(guī)模較大，技術(shù)先進(jìn)的球管生產(chǎn)廠家。
目前國(guó)外球墨鑄鐵管鑄造技術(shù)發(fā)展方面，主要是采用的水冷金屬型離心鑄管技術(shù)。但日本對(duì)大口徑管用樹脂砂襯離心鑄造技術(shù)；獨(dú)聯(lián)體地區(qū)對(duì)大口徑管卻用半連續(xù)鑄造技術(shù)（帶熱處理退火工序）。
(2)國(guó)內(nèi)鑄鐵管生產(chǎn)概況
我國(guó)有鑄管廠200多家，年產(chǎn)量約120多萬(wàn)噸，這些廠家主要采用半連續(xù)鑄造技術(shù)生產(chǎn)灰口鑄鐵管，近年部分鑄管廠通過(guò)技改，轉(zhuǎn)向生產(chǎn)球鐵管，也有一些廠自然淘汰。
我國(guó)1985年開始從德國(guó)、美國(guó)等引進(jìn)了水冷金屬型離心鑄管技術(shù)及設(shè)備；國(guó)內(nèi)也自行研制開發(fā)了水冷金屬型、熱模法及樹脂砂襯離心球管工藝生產(chǎn)線�，F(xiàn)國(guó)內(nèi)球墨鑄鐵管的生產(chǎn)能力達(dá)100萬(wàn)噸/年，口徑從DN100～DN2200mm，使我國(guó)球墨鑄鐵管鑄造技術(shù)，已趕上及達(dá)到國(guó)際較好水平，管材、管件除滿足國(guó)內(nèi)需求外，還有一定量的出口。
(2.1)管材行情分析
�。�2.1.1）球墨鑄鐵管是供水管網(wǎng)的主要管材
A.城市供水管網(wǎng)的功能需要球墨鑄鐵管
·城市供水管道是輸送飲用水的，必須內(nèi)襯材料符合衛(wèi)生要求。
球墨鑄鐵管內(nèi)襯了水泥砂漿，管內(nèi)輸水符合衛(wèi)生要求；若輸送水的水質(zhì)不穩(wěn)定，則砂漿內(nèi)表面應(yīng)刷涂衛(wèi)生級(jí)樹脂保護(hù)，從而并不比非金屬管材差。
·城市供水管道是輸送有壓力的水，必須管道有承內(nèi)壓的功能。
球墨鑄鐵管可承受內(nèi)水壓力超過(guò)2.0Mpa以上，它比非金屬管材強(qiáng)。
·城市供水管道是敷設(shè)在道路下面，必須管道有承受土壤靜荷載及地面動(dòng)荷載的功能。
球墨鑄鐵管系延伸率、剛度、抗拉強(qiáng)度均較大的金屬管道，承受土壤靜荷載及地面動(dòng)荷載的能力通常比其它管材強(qiáng)。當(dāng)然若覆土過(guò)淺、過(guò)深時(shí)，也應(yīng)通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算確定相關(guān)措施。
·城市供水管道的分支管件規(guī)格多、數(shù)量大。
球墨鑄鐵管的管件規(guī)格齊全，能適應(yīng)新安裝需要，也能適應(yīng)運(yùn)行管道上不停水引接分支的需要，它比非金屬管材解決起來(lái)方便。
·城市道路下面管線種類多、布置緊湊、立面交錯(cuò)、更改頻繁，這些都要求管材的適應(yīng)性強(qiáng)、折裝方便。
球墨鑄鐵管系柔性接口，折裝方便、承受局部沉陷的能力好，特別在有地下水或管內(nèi)有少量余水的狀況下維修容易，它比非金屬管材維修難度小。
·城市道路下面的雨、污水管道容易滲漏，土壤腐蝕性強(qiáng)，要求管道耐腐蝕性好。
球墨鑄鐵管通常外表面首先噴涂鋅層，再噴涂瀝青保護(hù)，這方面比非金屬管材弱，但比鋼管強(qiáng)。
·在城市道路已按規(guī)劃定型的條件下，要求道路下面的管道能長(zhǎng)期不維修。
球墨鑄鐵管通常有50～100年的使用壽命，比化學(xué)管材及鋼管使用壽命長(zhǎng)。
B.當(dāng)前城市供水管網(wǎng)組成狀況，預(yù)示著球墨鑄鐵管的發(fā)展前景
·我國(guó)城市供水管網(wǎng)中，鑄鐵管占80％以上，近幾年逐漸淘汰了灰鑄鐵管，大量使用球墨鑄鐵管。
·我國(guó)臺(tái)北市在1996年敷設(shè)3412km管道中，球墨鑄鐵管占84.82％。
·日本東京市城市供水管網(wǎng)中，球墨鑄鐵管約占90％。
·美國(guó)近幾年內(nèi)，年安裝供水管道23萬(wàn)km，球墨鑄鐵管占47.7％。
�。�2.1.2）城市供水管網(wǎng)不可能使用單一管材
以上所述，球墨鑄鐵管是城市供水管網(wǎng)的主要管材，在國(guó)外DN50～2900mm之間均有球墨鑄鐵管的產(chǎn)品，在國(guó)內(nèi)DN100～2200mm之間也有球墨鑄鐵管的產(chǎn)品，但并不說(shuō)明城市供水管網(wǎng)要使用單一管材，其理由如下：
A. DN≥1400mm及DN≤200mm的球墨鑄鐵管，鑄造難度大、相對(duì)價(jià)格高。
B. 大口徑球墨鑄鐵管的管件，鑄造難度大、相對(duì)價(jià)格高。
C.大口徑球墨鑄鐵管管壁簿，承、插口端容易變形，影響管道敷設(shè)。
綜上所述，在國(guó)內(nèi)各城市供水管網(wǎng)中，球墨鑄鐵管目前宜適用于DN300～1200mm之內(nèi)。
（2.2）推廣球墨鑄鐵管時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題
A.管材質(zhì)量控制是關(guān)鍵
·球墨鑄鐵管不同于灰鑄鐵管的鑄造，它是鑄管行業(yè)的高科技產(chǎn)品，它從原料選擇及每道工序的質(zhì)量控制都有嚴(yán)格的要求。
·球墨鑄鐵的原材料要求含磷≤0.1％、含硫≤0.015％，否則應(yīng)有脫磷、脫硫措施。
·熔煉的鑄鐵鐵水，再以電爐提高鐵水溫度達(dá)1550℃左右。
·隨之添加鎂、鈣、鈰等堿土金屬或稀土金屬的球化劑，使含在鑄鐵中的石墨組織從片狀變成球狀；
·添加球化劑后的鐵水應(yīng)以光譜儀快速檢驗(yàn)鐵水中主要化學(xué)元素的含量及金相分析。
主要化學(xué)元素含量應(yīng)符合要求（碳3.6～3.75%；硅1.8～2.1%；錳≤0.4%；磷≤0.05%；硫≤0.02%；鎂0.03～0.05%；稀土元素0.01～0.03%）。
按GB9441-88標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行金相檢驗(yàn)，要求球化等級(jí)以二級(jí)為主；球化率大于80%；石墨大小為6～7級(jí)(在400倍視場(chǎng)下，球徑為1.5～4mm)，石墨球數(shù)達(dá)600～800個(gè)/mm2；滲碳體≤1%；小口徑管鐵素體≥90%，大口徑管為85%左右(球光體控制在8～12%內(nèi))。
·上述快速檢驗(yàn)合格后，則鐵水在10-15分鐘內(nèi)倒入鋼模中離心鑄造成管坯。
·這種管坯必須經(jīng)熱處理后成可延性的球墨鑄鐵管（中、小口徑的管材延伸率應(yīng)≥10％；大口徑的管材延伸率應(yīng)≥7％）。
· 根據(jù)ISO2531-91國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的要求，這種球墨鑄鐵管的力學(xué)性能指標(biāo)為：抗拉強(qiáng)度≥420MPa；抗彎強(qiáng)度≥590MPa；屈服點(diǎn)強(qiáng)度≥300MPa；布氏硬度≤230。
·根據(jù)ISO8179-1995標(biāo)準(zhǔn)，外涂層應(yīng)為鋅+瀝青，噴涂應(yīng)在管材表面潔凈、預(yù)熱的條件下進(jìn)行，規(guī)定噴鋅量≥130g/m2，焦油瀝青噴涂層厚度約0.08mm�，F(xiàn)不少用戶忽略了噴鋅這一要求，國(guó)外明確提出只有鋅層與管表面結(jié)合為一體時(shí)，再噴涂瀝青后才能對(duì)管材提供有效的保護(hù)。
·根據(jù)ISO4179-1985標(biāo)準(zhǔn)，管內(nèi)表面均應(yīng)水泥砂漿襯里，日本還在砂漿表面噴涂衛(wèi)生級(jí)不飽和樹脂。
·管材、管件的補(bǔ)焊問(wèn)題，有些廠明確補(bǔ)焊的措施，有些廠口頭表示不補(bǔ)焊，而實(shí)際上又存在補(bǔ)焊的情況。作為用戶，原則上不同意管材、管件進(jìn)行補(bǔ)焊；國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提及，若管材、管件進(jìn)行了補(bǔ)焊，并通過(guò)了相應(yīng)復(fù)核性檢驗(yàn)，建議向用戶說(shuō)明原因，向原意接受的用戶出售。
·管材出廠前逐根試壓檢驗(yàn)、承口內(nèi)清除鐵瘤、拋光處理、承插口膠圈工作面刷涂衛(wèi)生級(jí)的環(huán)氧樹脂，口徑≥400mm時(shí)建議管材運(yùn)輸與堆放期間，承口端應(yīng)加內(nèi)支撐。
B.管件問(wèn)題
管件的問(wèn)題包括管件質(zhì)量及規(guī)格品種配套的問(wèn)題。
·管件質(zhì)量長(zhǎng)期影響著球墨鑄鐵管的發(fā)展，近五年內(nèi)蒙赤峰管道鑄造有限公司、湖南桃江鑄管廠、四川川建管道有限公司等單位運(yùn)用消失模法（EPS）負(fù)壓實(shí)型鑄造球墨鑄鐵管件在國(guó)內(nèi)得到可喜的成功，川建管道有限公司鑄造的管件完全不必機(jī)械二次加工，使管件質(zhì)量趕上了管材的質(zhì)量。
消失模法負(fù)壓實(shí)型鑄造的主要設(shè)備有：制模設(shè)備（預(yù)發(fā)機(jī)、成型機(jī)）；模型粘結(jié)組合設(shè)備（簡(jiǎn)易或自動(dòng)粘結(jié)機(jī)）；涂料及涂層制備設(shè)備（涂料研磨機(jī)、涂料箱）；造型設(shè)備（振動(dòng)臺(tái)、加砂裝置）；落砂設(shè)備（翻箱機(jī)、底泄砂裝置）；砂處理設(shè)備（篩分設(shè)備、冷卻裝置、水平及垂直輸送設(shè)備）；負(fù)壓澆注設(shè)備（真空系統(tǒng)）；拋丸除銹設(shè)備；環(huán)保設(shè)備（除塵系統(tǒng)、澆注尾氣凈化裝置）。
消失模法負(fù)壓實(shí)型鑄造的主要原輔材料有：泡塑模型原材料（可發(fā)性聚苯乙烯珠粒EPS）；模型粘結(jié)膠；模型粘結(jié)膠帶紙；模型表面修補(bǔ)劑、修補(bǔ)膏；型砂等。
利用消失模法負(fù)壓實(shí)型鑄造球墨鑄鐵管件，表面平整，可使管件厚度減少1/4，法蘭盤端面及法蘭盤孔不另行加工，承、插口工作面可不加工或少加工。
消失模法負(fù)壓實(shí)型鑄造屬精密鑄造工藝，目前主要在中、小口徑管件上應(yīng)用，各個(gè)工序上質(zhì)量控制較嚴(yán)，泡塑模型原材料的質(zhì)量、模型粘結(jié)膠的質(zhì)量、模型成型的質(zhì)量、涂層的質(zhì)量、造型工藝、澆注工藝等對(duì)鑄件的質(zhì)量影響是不可忽視的，只有嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)才能使鑄件質(zhì)量穩(wěn)定。鑄件外觀質(zhì)量好了，還不能說(shuō)明鑄件質(zhì)量的全面情況，法蘭盤的平整度及尺寸、柔性接口工作面尺寸，都應(yīng)核查，特別是產(chǎn)品逐件的水壓檢驗(yàn)不可免除。
消失模法鑄造的管件售價(jià)較高，但管件重量輕、免機(jī)械加工，工程造價(jià)基本持平，它應(yīng)是當(dāng)前球墨鑄鐵管件的較理想的鑄造工藝。
大口徑管件目前較好的鑄造是采用樹脂砂成型，質(zhì)量較好。
近年國(guó)內(nèi)有廠家試用金屬模上高壓噴射樹脂砂，一方面使金屬模重復(fù)使用，再方面使管件表面質(zhì)量提高，也是很有前途的鑄造工藝。
·管件的規(guī)格品種一定要與管材的口徑配套，一定要與異形管件柔性接口防滑脫的措施銜接好。
C.柔性接口防滑脫問(wèn)題
柔性接口的優(yōu)點(diǎn)己經(jīng)得到公認(rèn)，但在異形管處支礅尺寸較大，有時(shí)在道路下面無(wú)法實(shí)施，因此研究柔性接口防滑脫問(wèn)題十分迫切，歸納起來(lái)有以下幾種方式：
·承插接口處加拉箍——利用拉箍與管表面的摩擦力來(lái)減少柔性接口滑脫力，從而減小支礅尺寸。如若管道口徑不大，多個(gè)承插接口處又加拉箍，甚至免砌筑支礅。
·帶止退槽的螺旋式接口——管承口端有內(nèi)螺扣，螺紋壓蘭壓緊擋環(huán)，使密封膠圈限位，若插口端加工有止退槽，則具有防滑脫功能。
·自錨式接口——它是一種特殊的機(jī)械式接口，它由焊接于管插口端的擋環(huán)、外形帶曲率的鎖緊環(huán)、特殊的壓蘭及螺栓組成，它通過(guò)壓蘭、鎖緊環(huán)實(shí)行自錨，較好地結(jié)合了柔性接口的密封性與防滑脫性。
·座圈卡固接口——它也是一種特殊的機(jī)械式接口，承口較長(zhǎng)，承插口間用座圈卡固，其抗剪強(qiáng)度大，抗滑脫性能好，適用于較大口徑管道上。
·復(fù)合接口——它是承口端用傳統(tǒng)的T型接口外增加了防滑脫接口，因此承口較長(zhǎng)，防滑脫接口系防滑脫膠圈與錐形鋼環(huán)組成。
·防滑脫膠圈——它是不改變管承插口T型接口的形式，僅是傳統(tǒng)的T型膠圈的內(nèi)斜面均勻分布了數(shù)個(gè)防滑脫鋼釘，從而具有8-9倍傳統(tǒng)的T型膠圈的防滑脫力。
除以上列舉的方式外，尚還有一些方式，這些方式均有待在研制、實(shí)踐中去鑒別與完善。
D.膠圈問(wèn)題
球墨鑄鐵管可使用50～100年的問(wèn)題可以理解，橡膠圈能否達(dá)到這樣的壽命？沒(méi)有把握，這也是所有柔性接口存在的同一疑問(wèn)。因此廠方提供配套膠圈時(shí)應(yīng)向用戶說(shuō)明以下內(nèi)容：
·膠圈由那個(gè)橡膠廠供貨，該廠的相關(guān)證件；
·膠圈是選用什么材料制作，執(zhí)行的什么標(biāo)準(zhǔn)，該批膠圈化學(xué)、物理檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，用于供水管網(wǎng)的膠圈通常選用三元乙丙及丁晴橡膠，切勿摻和再生膠；
總的而言，當(dāng)前膠圈重視的程度是不夠的，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)此規(guī)定得亦不細(xì)，建議相關(guān)部門應(yīng)指定專業(yè)科研單位作進(jìn)一步工作，用管單位在訂貨時(shí)應(yīng)有明確要求，在大批量訂貨時(shí)，應(yīng)委托省、市質(zhì)檢部門作化學(xué)、物理抽驗(yàn)。
另外大口徑球鐵管在較大覆土條件下，必須通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算，采取相應(yīng)措施，才能確保球鐵管管道的安全運(yùn)行。
3.3 水泥壓力管
3.3.1石棉水泥管
我國(guó)在六十年代，部分城市使用過(guò)，目前幾乎沒(méi)有使用。
3.3.2自應(yīng)力管
自應(yīng)力管是用自應(yīng)力砼并配置一定數(shù)量的鋼筋制成的。制管用的自應(yīng)力水泥是用425號(hào)或525號(hào)普通硅酸鹽水泥、325或425號(hào)礬土水泥和二水石膏，按適當(dāng)比例加工制成，所有鋼筋為低碳冷撥鋼絲或鋼絲網(wǎng)。
國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的自應(yīng)力管規(guī)格主要在100～600mm之間，由于工藝簡(jiǎn)單，制管成本較低，有100多個(gè)生產(chǎn)廠家，年產(chǎn)量近1000km，但由于容易出現(xiàn)二次膨脹及橫向斷裂，目前主要用于小城鎮(zhèn)及農(nóng)村供水系統(tǒng)中。
3.3.3預(yù)應(yīng)力管
預(yù)應(yīng)力管包括一階段管、三階段管、預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管。
(1)一階段管
一階段管的制管過(guò)程是先把作為環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲的鋼筋骨架放到裝配好的管模中，布置上縱向鋼筋，用電熱法或機(jī)械法使縱向鋼筋獲得預(yù)應(yīng)力，然后澆注砼，此后向特制的橡膠內(nèi)膜中注水升壓，使膠模膨脹，砼、外模和鋼筋一道膨脹變形，把砼中水份排擠掉。環(huán)向鋼筋獲得了預(yù)應(yīng)力，并立即進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，待砼凝固后將內(nèi)模中的水壓泄放，脫外模即成產(chǎn)品。
此種工藝由瑞典“遜他布”公司于1952年試制成功，所以在國(guó)外稱“遜他布管”，我國(guó)于1968年研制成功，以西安紅旗水泥制品廠，北京水泥制品廠及株州水泥制品廠等單位生產(chǎn)，最大口徑達(dá)2m，其中株州水泥制品廠還從瑞典引進(jìn)了制管技術(shù)及設(shè)備。
此種工藝的特點(diǎn)是強(qiáng)度及抗?jié)B性較好，管壁較薄，但外模合縫處容易漏漿，修補(bǔ)率高，承口要磨削加工。
(2)三階段管
三階段管是指一根管材分三個(gè)階段制成，先做成一個(gè)帶縱向預(yù)應(yīng)力的砼管芯，管芯外纏環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲，然后作水泥沙漿保護(hù)層。
管芯成形工藝又分離心法與懸輥法。國(guó)內(nèi)以遼陽(yáng)水泥制品廠、四川雙流水泥制品廠等單位制造，遼陽(yáng)廠還從澳大利亞引進(jìn)了懸輥法制管技術(shù)及設(shè)備。
此種工藝建廠費(fèi)用低，宜于流動(dòng)性生產(chǎn)，唯抗?jié)B性能差，修補(bǔ)率高，管體笨重。
(3)預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管
預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管是在帶鋼筒（薄鋼筒的厚度約1.5mm左右）的砼管芯上，纏繞一層或二層環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲，并作水泥砂槳保護(hù)層而制成的管子。它的開發(fā)應(yīng)用已有半個(gè)多世紀(jì)的歷史，這一技術(shù)是法國(guó)Bonna公司最先研制的，到上世紀(jì)四十年代歐、美競(jìng)相開發(fā)，目前美、法各國(guó)的年產(chǎn)量達(dá)數(shù)十萬(wàn)公里，其中美國(guó)、加拿大是世界上推廣使用預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管最多的國(guó)家，廣泛應(yīng)用于城市輸配水干管、火電站供水管、水利工程、雨污水干管、工業(yè)供水及廢水管線等方面，目前世界上規(guī)模最大的利比亞“人工河”第一期工程，全長(zhǎng)1900km，就是使用直徑4m、工壓2.8Mpa的預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管敷設(shè)，工程全部完工后運(yùn)行情況良好。
世界上主要制造預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管的廠家有美國(guó)“Ameron”公司(DN1200～4000mm)，美國(guó)的“Price Brather"公司(DN1200～4000mm)，法國(guó)的“Bonna”公司(DN600～2500mm)，德國(guó)的“Dyckerhoff-Widmann”公司(DN600～2500mm)。
二十世紀(jì)八十年代末，隨著我國(guó)城市供水、工業(yè)用水、農(nóng)田水利建設(shè)的迅猛發(fā)展，對(duì)于輸水管材提出更高的要求，山東電力管道有限公司、無(wú)錫華毅管道有限公司先后從美國(guó)“Ameron”公司引進(jìn)技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備，深圳太陽(yáng)管道公司從美國(guó)的“Price Brather”公司全套引進(jìn)該公司的制管技術(shù)及設(shè)備。經(jīng)過(guò)近十年對(duì)引進(jìn)技術(shù)及設(shè)備的消化，完全己能國(guó)產(chǎn)化了，且于1996年此類管材在我國(guó)建材行業(yè)頒布了《預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JC625-1996）。近年四川興建的（PCCP）企業(yè)-成都金煒制管有限責(zé)任公司，就是使用國(guó)內(nèi)的技術(shù)與設(shè)備裝備PCCP生產(chǎn)線的一個(gè)范例，該公司從投產(chǎn)至今沒(méi)有出現(xiàn)一根廢管，實(shí)現(xiàn)了從管材設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)到運(yùn)輸、安裝、使用等方面的規(guī)范化、系列化服務(wù)。
近幾年來(lái)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)巳安裝此類管材達(dá)200多km，在廣東、江蘇、江西、山東、四川等省使用情況良好，通常試壓檢驗(yàn)一次成功，通水后沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大的故障。
�。�3.1）預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管的制造
此種管材分兩個(gè)類型：內(nèi)襯式管及埋置式管。內(nèi)襯式(Lined Cylinder Type)和埋置式(Embedded Cylinder Type)的區(qū)別，前者系指在鋼筒內(nèi)壁成型砼層后，在鋼筒外表面上纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲，并作水泥砂槳保護(hù)層而制成的管子；后者系指在鋼筒內(nèi)、外側(cè)成型砼層后，在管芯砼外表面上纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲，并作水泥砂槳保護(hù)層而制成的管子。前者采用離心工藝成型，口徑偏小(DN≤1200mm)，后者采用立式振動(dòng)工藝成型，口徑偏大(DN≥1200mm)。此種管材抗?jié)B壓力很高，工作壓力通常為1.5～3.0MPa，可達(dá)5.0MPa。此種管材的管徑范圍是DN400～4000mm，最大可達(dá)DN7600mm。
在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，產(chǎn)品型號(hào)以代號(hào)PCCPL表示內(nèi)襯式結(jié)構(gòu)；以代號(hào)PCCPE表示埋置式結(jié)構(gòu)。管子壓力級(jí)別以靜水壓力將產(chǎn)品分為九級(jí)（0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0Mpa），以大寫羅馬字母表示。管子的產(chǎn)品標(biāo)記以管子代號(hào)、公稱內(nèi)徑、壓力等級(jí)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)組成，如公稱內(nèi)徑1600mm、靜水壓力為1.0Mpa、埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管，則標(biāo)記為PCCPE 1600 Ⅳ JC 625 。
埋置式PCCP生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備有螺旋制筒設(shè)備、鋼筒水壓檢驗(yàn)設(shè)備、管芯立式振動(dòng)成型及蒸養(yǎng)設(shè)備、立式差速纏繞預(yù)應(yīng)力鋼絲的設(shè)備、立式輥射噴漿設(shè)備、承插口環(huán)成型設(shè)備(采用分層手工對(duì)接焊)、薄鋼板埋弧焊設(shè)備。以上設(shè)備現(xiàn)國(guó)內(nèi)均能自制，多數(shù)廠家僅焊接設(shè)備外購(gòu)。
內(nèi)襯式PCCP生產(chǎn)線，除山東電力管道工程公司有進(jìn)口的螺旋制筒設(shè)備外，均采用平板直縫焊接卷筒設(shè)備，其它設(shè)備有鋼筒臥式水壓檢驗(yàn)設(shè)備、管芯臥式離心成型設(shè)備、蒸養(yǎng)設(shè)備、臥式差速纏繞預(yù)應(yīng)力鋼絲的設(shè)備、臥式輥射噴漿設(shè)備、承插口環(huán)成型設(shè)備(采用分層手工對(duì)接焊)、薄鋼板埋弧焊設(shè)備。
以上兩條生產(chǎn)線的設(shè)備，主要是仿制美國(guó)“Ameron”公司的工藝。致于美國(guó)的“Price Brather”公司的工藝，采用平板直縫焊接卷筒設(shè)備，管芯成型、纏繞預(yù)應(yīng)力鋼絲、輥射噴漿等均采用臥式設(shè)備，承插口環(huán)成型采用了高頻對(duì)接焊設(shè)備。
（3.2）預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管的特點(diǎn)
A.此類管材由于管芯中嵌入了一層薄壁鋼筒，實(shí)質(zhì)上是一種鋼板與預(yù)應(yīng)力砼的復(fù)合管材，它比一階段、三階段預(yù)應(yīng)力管具有較好的抗?jié)B性。
B.此類管材由于承插端的工作面是定型鋼制口環(huán)，幾何尺寸誤差小，承插工作面間隙僅1-2mm，O型膠圈占滿凹型槽內(nèi)，密封性能良好，在內(nèi)水壓力下，膠圈無(wú)法沖脫，往往滴水不漏，從而改善了一階段、三階段管膠圈安裝不到位則容易沖脫、承插口容易滴水的問(wèn)題。
此類大口徑管材的承插口，可設(shè)計(jì)成雙膠圈，在逗管后可在承插口雙膠圈之間的小孔處，用小型人工試壓的方法檢驗(yàn)接口的密封性，有利及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行返工。致于接口試壓后，管道可免作水壓檢驗(yàn)的問(wèn)題，在一些水司目前還有保留看法。
C.此類管材的承插接口是半柔性接口，盡管承插鋼制口環(huán)作了衛(wèi)生級(jí)的環(huán)氧樹脂刷涂，通常為1道底漆、2～3道面漆，刷涂總厚度≥0.4mm。若是采用非衛(wèi)生級(jí)的帶銹防銹漆是欠妥的。
建議在鋼制口環(huán)與鋼筒焊接成型后，就在口環(huán)工作面除銹，刷涂底漆，而在管材成型后再補(bǔ)刷底漆、刷面漆，效果較好。刷涂環(huán)氧樹脂的防腐效果與鋼板端面除銹的效果關(guān)系密切，防腐作業(yè)往往在管材最后一道工序完成，除銹方式受多方面的限制，畢竟會(huì)影響效果。管材承插逗接后，在接口內(nèi)外間隙處要用水泥砂漿灌注封口，鋼板則在高堿度的鈍化區(qū)內(nèi)，從而不易發(fā)生腐蝕。
但半柔性接口承擔(dān)不均勻沉降引起接口處的應(yīng)力集中，將比柔性接口較大，故管道基礎(chǔ)及管胸腔的回填，比一階段、三階段預(yù)應(yīng)力管要求較嚴(yán)，通常在較硬的溝底應(yīng)作砂墊層。如同一階段、三階段預(yù)應(yīng)力管在逗管前，溝底是要挖接頭坑的。
D.此類管材承內(nèi)水壓力高、埋土深度大，由于管材是復(fù)合管材，承受內(nèi)水壓力可達(dá)2-3Mpa，最高可達(dá)5Mpa，由于預(yù)應(yīng)力鋼絲可多層重疊，故可適應(yīng)埋土的較大深度。
E.此類管材可適應(yīng)腐蝕性土壤的惡劣環(huán)境，在一般性土壤中敷設(shè)，由于砼、砂槳使鋼筒四周受高堿性環(huán)境保護(hù)，鋼材處于鈍化狀態(tài)，可以減緩腐蝕。若埋設(shè)在腐蝕性強(qiáng)的土壤中，通常管外壁應(yīng)作防腐處理，必要時(shí)將管體之間的鋼筒端面用導(dǎo)線連接在一起，采取犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)措施進(jìn)行更好的保護(hù)，此類管材采用陰極保護(hù)方法比一階段、三階段預(yù)應(yīng)力管更容易實(shí)施，這也是此類管材的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
F.此類管材的管件配套齊全、簡(jiǎn)便、可靠。在推廣使用一階段、三階段預(yù)應(yīng)力管時(shí)，成都水司已成熟地采用相應(yīng)的專用管件，引接分支管一律使用套管三通后開孔措施，從而使預(yù)應(yīng)力管可用于配水管線上，而不依賴大量金屬配套管材轉(zhuǎn)換，既方便、可靠，又節(jié)省造價(jià)，這一經(jīng)驗(yàn)在預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管道上可以同樣適用。由于此類管材具有鋼板口環(huán)及鋼筒，使推廣復(fù)合轉(zhuǎn)換管件的接口性能可靠，若在工廠里管材開孔接分支時(shí)，只要在鋼筒上作加強(qiáng)處理，可免用套管三通，節(jié)省費(fèi)用，這對(duì)此類管材的推廣使用將是重要的因素。
G.此類管材雖屬非金屬管材，但它是復(fù)合管材，埋于土中容易巡管定位。
�。�3.3）預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管使用中的注意事項(xiàng)
盡管在前面述及了此類管材的特點(diǎn)，使用它的工程造價(jià)雖比三階段預(yù)應(yīng)力管高，但它的綜合質(zhì)量比后者強(qiáng)得多；它的工程造價(jià)比鋼管低，它的敷設(shè)速度、防腐性能等方面比后者好，它是大口徑輸水管材中比較理想的管材。在選用此類管材時(shí)希能關(guān)注以下問(wèn)題：
A.采購(gòu)須知
采購(gòu)合同中明確以下技術(shù)參數(shù)及要求：
管徑、管材長(zhǎng)度、工壓、覆土深度、地面荷載、土壤類別、土壤腐蝕性、密封膠圈具體要求（單條或雙條）、運(yùn)輸中的護(hù)管措施（包括二次搬運(yùn)）、到貨日期、數(shù)量、價(jià)格、驗(yàn)管細(xì)則等。
B.驗(yàn)管質(zhì)控要點(diǎn)
在管材運(yùn)至目的地時(shí)應(yīng)進(jìn)行以下質(zhì)檢：
管徑、管材長(zhǎng)度、工壓、標(biāo)記、制管日期、管內(nèi)外表面質(zhì)量（應(yīng)包括平整度，無(wú)殘缺、裂縫、空鼓、剝落、浮渣、露石，承插口金屬面防腐良好及光潔、無(wú)臟物）、砼與鋼筒之間無(wú)裂隙現(xiàn)象。
此類管材的空鼓問(wèn)題是至關(guān)重要的，若鋼筒與砼之間出現(xiàn)空鼓或裂隙，將會(huì)使接觸鋼筒面砼中的堿析出，最終導(dǎo)致鋼筒銹蝕，管材報(bào)廢。尤其是離心成型的的管材，更應(yīng)加強(qiáng)這方面的管理與檢查。
砼與水泥砂漿表面出現(xiàn)裂縫是常見(jiàn)的，若管子內(nèi)表面出現(xiàn)的縱向裂縫寬度小于0.1mm，裂縫軸向長(zhǎng)度小于150mm；螺旋狀和環(huán)狀裂縫寬度小于0.25mm；距管端300mm以內(nèi)的環(huán)向裂縫寬度小于0.4mm時(shí)通常是容許的。若管子外表面裂縫寬度小于0.8mm，裂縫軸向長(zhǎng)度小于管子周長(zhǎng)且小于2m時(shí)是允許的。它在管道覆土及通水后會(huì)自行愈合，否則應(yīng)修補(bǔ)；若管子內(nèi)表面出現(xiàn)的縱向裂縫寬度大于0.5mm時(shí)，該管應(yīng)報(bào)廢。
C.管材苯重不是管道安裝的重大障礙
此類管材的重量類同三階段預(yù)應(yīng)力管，比其它管材重，在山區(qū)人工安裝時(shí)是困難的，但在平原地區(qū)采用機(jī)械化安裝時(shí)，問(wèn)題就不那么嚴(yán)重，這是由于大口徑管道安裝都得用起重機(jī)械的。
D.管溝基礎(chǔ)是重要條件
此類管材是半柔性接口，它要求管道基礎(chǔ)局部變形不應(yīng)過(guò)大，在砂夾石的管基上應(yīng)作砂墊層，在松軟粘土層上應(yīng)作砂夾石過(guò)渡層，使管道敷設(shè)過(guò)程中較少產(chǎn)生局部應(yīng)力集中。因此在敷設(shè)此類管材時(shí)，不重視管基處理是不好的，當(dāng)然其它管材敷設(shè)中，管基處理同樣也不可忽視。
E.管材不應(yīng)閑置過(guò)久
購(gòu)置的管材應(yīng)力求盡早敷設(shè)，閑置于堆場(chǎng)數(shù)月時(shí)，應(yīng)定期用水噴灑，不使砂漿與砼干裂；閑置過(guò)久又未噴水養(yǎng)護(hù)，管材質(zhì)量會(huì)受嚴(yán)重影響，甚至報(bào)廢。
復(fù)合式鋼板、砼管件運(yùn)至工地以及安裝過(guò)程中，均應(yīng)用濕麻袋遮蓋保護(hù)，定期灑水養(yǎng)護(hù)。
F.主管道水平向引出分支短管時(shí)，應(yīng)配法蘭盤，以便與分支管的平承柔性接口組合，通過(guò)柔性接口，使分支管道局部沉降時(shí)不使主管分支開孔部位承受過(guò)大的彎矩應(yīng)力與剪切應(yīng)力。對(duì)于較大的分支管，主管分支口部位的背向應(yīng)作擋墩。
G.此類管材類同一階段、三階段預(yù)應(yīng)力管，在敷設(shè)中每根管材可弧形借轉(zhuǎn)一定角度，DN600～1000mm時(shí)允許相對(duì)轉(zhuǎn)角1.5°；DN1200～2000mm時(shí)允許相對(duì)轉(zhuǎn)角1.0°；DN2200～3000mm時(shí)允許相對(duì)轉(zhuǎn)角0.5°。借轉(zhuǎn)時(shí)，亦是軸向逗管，然后借轉(zhuǎn)。借轉(zhuǎn)角度過(guò)大，使承插口環(huán)相碰，在受力狀況下容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，管道損壞。
3.4 塑料管
3.4.1熱塑性塑料管
市場(chǎng)上的熱塑性塑料管大體上分兩大類別，也就是單一材質(zhì)的塑料管及金屬、塑料復(fù)合的管材。
�。�1）單一材質(zhì)的塑料管
�。�1.1）聚氯乙烯管(PVC)
在給排水管道上主要使用的是不增塑的硬聚氯乙烯管(UPVC)，通常用于冷水管道上。另外，氯化聚乙烯管(CPVC)是通過(guò)氯乙烯樹脂加工而得的一種耐熱性好的塑料管，具有較好的耐熱、耐老化、耐化學(xué)腐蝕性能，它特別適用于輸送熱水、污水、廢液等介質(zhì)。
UPVC管材通�？捎谜辰觿┱辰�，也可用膠圈柔性連接。這種管材是國(guó)內(nèi)推廣使用最早的、目前使用量最大的塑料管材。不少自來(lái)水公司已經(jīng)把此類管材用于DN≤200mm的配水管道上，替代傳統(tǒng)的灰鑄鐵管及鍍鋅鋼管，但管材、管件連接基本上均采用膠圈柔性連接方式，該管材在de16-710mm之內(nèi)均有產(chǎn)品，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)此類管材較脆，在不均勻受力條件下容易爆管。
�。�1.2）聚乙烯管(PE)
PE管材以密度區(qū)分，有低密度聚乙烯管(LDPE)、中密度聚乙烯管(MPVC)、高密度聚乙烯管(HDPE)。
LDPE管材的柔性、伸長(zhǎng)率、耐沖擊性能較好，耐化學(xué)穩(wěn)定性和抗高頻絕緣性能良好，主要用于農(nóng)田排灌。HDPE管具有較高的強(qiáng)度及剛度，MDPE管還具有良好的柔性和抗蠕變性能，后兩種管材，特別是HDPE管廣泛用于城市燃?xì)饧肮┧艿郎�。�?/p>
新修訂的給水用PE管產(chǎn)品國(guó)標(biāo)中，采用高密度聚乙烯管，管材分PE63、PE80、PE100三個(gè)級(jí)別，它們?cè)?0℃下，在50年后還能保持最小強(qiáng)度達(dá)6.3MPa、8.0MPa、10.0Mpa，對(duì)于允許最大設(shè)計(jì)應(yīng)力分別為5MPa、6.3MPa、8MPa。目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的規(guī)格在de16～315mm之間，最大可達(dá)de630mm。
�。�1.3）交聯(lián)聚乙烯管(PEX)
交聯(lián)聚乙烯是通過(guò)化學(xué)或物理方法，使普通聚乙烯的線性分子結(jié)構(gòu)改性成三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而具有優(yōu)良的溫度適應(yīng)性(-70～110℃)、耐壓性(爆破壓力6MPa)、穩(wěn)定性和持久性、而且具有無(wú)毒、不滋生細(xì)菌等優(yōu)點(diǎn)。但交聯(lián)聚乙烯管內(nèi)存水較久，略帶異味。
交聯(lián)聚乙烯的關(guān)鍵指標(biāo)是交聯(lián)度。德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)16892規(guī)定必須大于65%。
交聯(lián)聚乙烯管的制造通常有化學(xué)交聯(lián)和物理交聯(lián)兩種方法。其中化學(xué)交聯(lián)又分一步法和二步法兩種。一步法是在聚乙烯原料中加入催化劑(硅烷、過(guò)氧化物)、抗氧劑，在擠出機(jī)擠出過(guò)程中交聯(lián)，制造出交聯(lián)聚乙烯管；二步法是先制造出交聯(lián)聚乙烯A、B料，然后擠出交聯(lián)聚乙烯管。物理交聯(lián)方法，是聚乙烯原料通過(guò)傳統(tǒng)方法制造成管材，然后通過(guò)電子加速器發(fā)出電子射線或鈷60-γ射線照射聚乙烯管，激發(fā)聚乙烯分子鏈發(fā)生改變，產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，制造出交聯(lián)聚乙烯管。
這主要用于室內(nèi)熱水管道和地面輻射采暖管道上。國(guó)內(nèi)PEX管的供貨規(guī)格在de10-32mm之間，少量達(dá)de63mm，交聯(lián)聚乙烯原料需進(jìn)口。連接管件一般采用夾緊式銅制接頭或卡環(huán)式銅制接頭，也有用ABS管件、聚甲醛管件、超高分子聚乙烯管件。
�。�1.4）改性聚丙烯管
聚丙烯管(PP)雖然無(wú)毒，價(jià)廉，但抗沖擊強(qiáng)度差，作為供水管材不理想，通過(guò)共聚合的方式使聚丙烯改性，提高了管材的抗沖擊強(qiáng)度等性能。改性聚丙烯管有三種，即均聚共聚聚丙烯管(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯管(PP-B)、無(wú)規(guī)共聚聚丙烯管(PP-R)。
此類管材柔軟、易于安裝、密封性好、耐腐蝕。管件的連接采用熔接方式。
PP-R管是第三代改性聚丙烯管，是用無(wú)規(guī)共聚法使PE在PP分子鏈中隨機(jī)地均勻聚合，比其PP-B具有較好抗沖擊性能、耐溫度變化性能和抗蠕變性能。主要用于室內(nèi)冷熱水管道及地面輻射采暖系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)品規(guī)格在de20～63mm之間。
�。�1.5）ABS管
ABS管是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚物組成的熱塑性塑料，具有質(zhì)優(yōu)耐用的特性。其中丙烯腈具有耐熱性、抗老性、耐化學(xué)性；丁二烯具有耐撞擊性、高堅(jiān)韌性、低溫特性不變的性能；苯乙烯具有施工容易及管面光滑之特性。管件連接采用冷膠溶接法，一般用于室內(nèi)熱水管道及水處理加藥管道等方面。
（1.6）聚丁烯管(PB)
聚丁烯管是一種高分子惰性聚合物，它具有很高的耐溫性(可在-20℃～95℃之間安全使用)、持久性、化學(xué)穩(wěn)定性、可塑性、具有獨(dú)特的抗蠕變性能，無(wú)味、無(wú)毒的綠色環(huán)保材料，這種管材原料需要進(jìn)口，據(jù)悉世界上能生產(chǎn)PB樹脂的也只有兩家公司。
PB管與管件的連接方式有三種方式，即銅接頭夾緊式連接、熱熔式插接、電熔合連接，主要用于室內(nèi)冷熱水及采暖供熱管道上。
據(jù)相關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，于70年代PB管廣泛使用的美國(guó)，近十年管道出現(xiàn)了一系列快速開裂的爆破事故，這種事故是管材本身原因還是聚甲醛制造的管件質(zhì)量問(wèn)題尚無(wú)結(jié)論，據(jù)稱美國(guó)已禁止推廣使用此類管材，這應(yīng)引起我們的注意。
（2）復(fù)合式管材
�。�2.1）鋁塑復(fù)合管(PAP)
鋁塑復(fù)合管是通過(guò)擠出成型工藝而制造出的新型復(fù)合管材，它由聚乙烯層(或交聯(lián)聚乙烯)——膠粘劑層——鋁層——膠粘劑層—聚乙烯層(或交聯(lián)聚乙烯)五層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。其中鋁層分搭接焊、對(duì)接焊成型工藝。
管件連接主要是夾緊式銅接頭，用于室內(nèi)冷熱水管道及地面輻射采暖系統(tǒng)上，目前市場(chǎng)上供貨的規(guī)格在de14～32mm之間。
由于銅接頭價(jià)格貴，還縮小過(guò)水?dāng)嗝�，通常在室�?nèi)安裝時(shí)利用管材的柔軟性，各用水端直接從主管分配器連接，減少接頭數(shù)量及維修概率。
�。�2.2）鋁襯塑管
鋁襯塑管材是指鋁合金管材內(nèi)襯聚乙烯管或聚丙烯管，它是一種雙層結(jié)構(gòu)的鋁塑復(fù)合產(chǎn)品，目前市場(chǎng)上的規(guī)格在de10～65mm之間，主要適用于室內(nèi)冷水管道。
與管材配套的管件也是雙層結(jié)構(gòu)的鋁襯塑復(fù)合管件，它是一種采用膠圈密封的快裝管件，這種管件由管件主體、密封卡套、鎖緊環(huán)、鎖緊螺母四部分組成。
管材及配套管件外形美觀，對(duì)于室內(nèi)明設(shè)的供水主管、支管均可選用，管道拆裝方便，輸送水質(zhì)穩(wěn)定，由于鋁材的特性，不適用于腐蝕性的環(huán)境。
（2.3）孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管
它類同鋁塑復(fù)合管，只是以多孔鋼帶焊接卷管替代薄鋁帶焊接卷管，它是以高密度聚乙烯為基體，以沖孔后的冷軋鋼帶焊接而成的網(wǎng)狀鋼管為增強(qiáng)體，經(jīng)擠出成型連續(xù)復(fù)合而成，內(nèi)外壁塑料通過(guò)金屬骨架上的孔形成一體。這種管材具有三層結(jié)構(gòu)，塑料與金屬在管壁內(nèi)相互包容，可避免塑料與金屬骨架的分離與剝落。管道連接可采用套管件電熔焊連接，也可用膠圈管件快裝連接，它具有鋼管的機(jī)械強(qiáng)度，又具有塑料管的耐腐蝕性，可適用于DN≤200mm 的配水管道及室內(nèi)冷水主立管道上使用。此類管材安裝時(shí)，切斷的端面應(yīng)作嚴(yán)格的防銹處理，但在今后管道不停水引接分支管時(shí)，孔口切面銹蝕問(wèn)題就無(wú)法處理，這將是此類管材應(yīng)用中的弱點(diǎn)。
�。�2.4）鍍鋅鋼管襯塑復(fù)合管
鍍鋅鋼管襯塑有兩種方式，一種是內(nèi)噴襯聚乙烯，另一種是熱鍍鋅鋼管內(nèi)經(jīng)特殊過(guò)盈級(jí)配合工藝，復(fù)合擠壓聚乙烯、聚丙烯管，目前國(guó)內(nèi)均有此兩種方式的產(chǎn)品，前種襯涂層不易粘牢，不易襯勻，容易分層；后一種方式效果較好，而管件釆取內(nèi)噴襯聚乙烯。
管材組裝也有兩種方式，一種是通常壁厚的熱鍍鋅鋼管及管件，內(nèi)擠壓聚乙烯管或噴襯聚乙烯層后，仍套絲連接，價(jià)格較貴；另一種是薄壁熱鍍鋅鋼管及管件，內(nèi)經(jīng)特殊過(guò)盈級(jí)配合工藝，復(fù)合擠壓聚乙烯管或噴襯聚乙烯層，管材不套絲，采用快速接頭工藝，管道裝拆快捷，價(jià)格低廉，綜合價(jià)格類同鍍鋅鋼管，有良好的適用前景，但管外壁及管端面的防腐問(wèn)題沒(méi)有根本解決。
3.4.2熱固性塑料管
熱固性塑料管(GRP)通常是指玻纖維增強(qiáng)樹脂塑料管，又稱玻璃鋼管。
(1)制造工藝
這種管材有兩類制造工藝：
·離心澆注成型法(Hobas法)
·纖維纏繞法(Veroc法)
纖維纏繞法又分連續(xù)纏繞法與往復(fù)纏繞法。
為了提高管材的剛度，以上三類制管工藝均可在制管過(guò)程中加砂。
我國(guó)八十年代開始研制，九十年代又從意大利、奧地利、美國(guó)、日本等國(guó)家引進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，形成了近五十條生產(chǎn)線，主要的近十家。
A. 離心澆注工藝——在制管過(guò)程中，切短的玻璃纖維增強(qiáng)材料和砂，喂入固定在軸承上的鋼模中，鋼模由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，隨著鋼模的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，在鋼模一端注入含催化劑的樹脂，使其浸漬增強(qiáng)材料，在離心力作用下，樹脂置換出纖維及填料內(nèi)的空氣，從而制造出無(wú)孔隙的致密的復(fù)合材料。由于離心力作用，管內(nèi)壁形成一個(gè)平滑、光潔的富有樹脂的內(nèi)表面層，管材在較高溫度下固化。北京北辰現(xiàn)代管道有限公司及浙江東方集團(tuán)管道公司均引進(jìn)Hobas的設(shè)備與技術(shù)，形成了由計(jì)算機(jī)控制的半自動(dòng)化生產(chǎn)線，制造離心法的加砂玻璃鋼管。
管材外模在離心旋轉(zhuǎn)的條件下，喂料機(jī)由計(jì)算機(jī)控制往復(fù)輸送數(shù)十次不同的原材料。其管壁按功能可簡(jiǎn)化分為內(nèi)襯、增強(qiáng)、結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)、外保護(hù)五層。各層的材料及作用如表4.
這種管材內(nèi)外壁光滑、管壁致密性好、由于外形尺寸規(guī)范，一旦破管有利于用卡箍法進(jìn)行維修。這種管材不帶承口，需用雙承柔性套管連接，這比承插管材多了一倍的接口數(shù)，而增大了故障概率。套管是采用二重水密封唇的三元乙丙橡膠與纏繞玻璃鋼為一體的結(jié)構(gòu)，通常套管與管材在廠內(nèi)首先組合好，但放在堆場(chǎng)上日曬雨淋，套管的玻璃鋼外殼與橡膠內(nèi)襯線膨脹系數(shù)不一，容易脫層變形。
B.連續(xù)纏繞工藝——在芯模上，用長(zhǎng)纖維玻璃絲，以一定的斜角徑向連續(xù)纏澆，在管芯樹脂中要摻和一定比例的短纖維和砂，這樣的制管工藝原系丹麥的專利，可生產(chǎn)任意長(zhǎng)的管段，它的承水壓能力一般在1.6MPa以下，管徑在300～3000mm間，國(guó)內(nèi)也有這方面的制管廠家，如河南省安陽(yáng)復(fù)合材料廠從意大利引進(jìn)了設(shè)備，吉林省長(zhǎng)春復(fù)合材料廠從美國(guó)引進(jìn)了相關(guān)技術(shù)及設(shè)備。
C.往復(fù)纏繞工藝——在芯模上，用長(zhǎng)纖維玻璃絲以一定的斜角，經(jīng)徑向交叉纏繞，對(duì)于有高剛度要求的管材可以加砂。但承受內(nèi)壓較高的管材一般不加砂。國(guó)內(nèi)現(xiàn)引進(jìn)這種制管工藝的廠家較多，如河北省中意玻璃鋼有限公司、江蘇省連云港市復(fù)合材料廠、四川省自貢市中嘉玻璃鋼有限公司等。
其管壁結(jié)構(gòu)如表5。
近幾年國(guó)內(nèi)有些廠家能自制設(shè)備，用往復(fù)纏繞工藝制造玻璃鋼管。
(2)管材分析
A.三種工藝比較，往復(fù)纏繞工藝承受內(nèi)水壓能力較高，接口數(shù)較少，連續(xù)纏繞工藝建廠投資較少；離心澆注工藝抗?jié)B性好，制管成本較低，管材有利維修。
B.玻璃鋼管可以根據(jù)不同的使用條件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造，選用不同的樹脂與纖維等將影響它的質(zhì)量與價(jià)格。一般結(jié)構(gòu)層所用樹脂為鄰苯性不飽和聚酯樹脂或改性鄰苯性不飽和聚酯樹脂；內(nèi)表防滲層，一般使用間苯性不飽和聚酯樹脂或衛(wèi)生級(jí)鄰苯性不飽和聚酯樹脂，產(chǎn)品質(zhì)量要求較高時(shí)，內(nèi)防滲層也有用乙烯基酯樹脂，而這些樹脂的價(jià)差是很大的。
C.玻璃鋼管與其它塑料管一樣，均存在應(yīng)變腐蝕問(wèn)題，通常以蠕變系數(shù)來(lái)表示。蠕變的定義是管道的強(qiáng)度等性能，隨使用時(shí)間的延長(zhǎng)而下降，因而在保證管材一定使用壽命的條件下，確定管材制造的性能指標(biāo)。塑料管材的蠕變與可用材料的本身性能有關(guān)，也和管壁結(jié)構(gòu)有關(guān)，玻璃鋼管剛度的蠕變系數(shù)，對(duì)無(wú)壓管為0.4，承壓管為0.5。
D.玻璃鋼管無(wú)論采用何種工藝，制管及制做管件的過(guò)程中，質(zhì)量控制手段和檢測(cè)手段的完善都是至關(guān)重要的，否則難以保證質(zhì)量。
E.玻璃鋼管剛度小，管道基礎(chǔ)要求較嚴(yán)，必要時(shí)需作砂墊層，但它重量輕，抗腐蝕，安裝容易，是它的優(yōu)點(diǎn)。
F.玻璃鋼管破裂維修，通常采用玻璃鋼粘補(bǔ)，它必須在干燥的環(huán)境下作業(yè)，這正是供水管道難以具備的條件。
G.管材始終存在廢舊料的再生回收、焚燒處置的問(wèn)題，熱塑性塑料管及熱固性塑料管的最終焚燒處置大多數(shù)對(duì)環(huán)境造成不同程度的危害。
H.輸水用的玻璃鋼管，它的內(nèi)襯層應(yīng)耐磨、有韌性、表面光潔、厚度適當(dāng)、樹脂固化效果好，不允許存在裂紋。否則影響其抗?jié)B性，結(jié)構(gòu)層的纖維有可能游離至水中，影響輸水的衛(wèi)生條件。一般而言，大口徑玻璃鋼管在源水引用管道上，國(guó)內(nèi)外使用較多。而在供水管網(wǎng)中使用較少。
4.管材的接口
(1)焊接、粘接的管道，應(yīng)考慮熱漲冷縮的對(duì)策措施，適當(dāng)距離安裝柔性接口，伸縮器或U形彎管。
(2)目前各類管材中采用膠圈柔性接口時(shí)，基本上均采取推入式滑動(dòng)逗管方式，故逗管的插口工作面應(yīng)涂潤(rùn)滑劑，潤(rùn)滑劑的選擇應(yīng)對(duì)膠圈及水質(zhì)無(wú)害。逗管后的內(nèi)間隙不宜過(guò)大，膠圈滑不到工作面，出現(xiàn)局部沉降時(shí)容易滲漏水；內(nèi)間隙沒(méi)有也是不好的，接口的柔性受到削弱。
(3)柔性接口的膠圈務(wù)必按標(biāo)準(zhǔn)定點(diǎn)供貨。對(duì)于鑄鐵管而言，楔型膠圈符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO2531)，但對(duì)承口鑄造尺寸要求較嚴(yán)；國(guó)內(nèi)推行的梯唇型膠圈，用膠量較大，承口內(nèi)側(cè)鑄造成形容易。
(4)柔性接口逗管要求管子放平，中線對(duì)齊，一次逗進(jìn)。若逗管施力過(guò)大則應(yīng)退出，查找原因后返工。強(qiáng)行逗管、膠圈卷曲，難以退出。
(5)管材、管件的接口不推薦剛性接口，就是搶爆修復(fù)中，力求安裝柔性快速搶修接頭，這樣減少停水時(shí)間，又可提高管道的安全性。
(6)剛度較差的管材，在逗管前插口端應(yīng)有支撐設(shè)施，保持圓度。
(7)大口徑管件的柔性接口，力求有防滑脫裝置等具體措施，減少支墩尺寸。
(8)閥門在管道上連接，應(yīng)有可拆裝的活動(dòng)部件。對(duì)于DN≤300mm的可使用活法蘭(單盤連接器)，否則用可固位的伸縮器。
(9)熱塑性塑料管材有多種類別，但連接方式歸納起來(lái)有四種，即膠合劑粘接、膠圈夾緊式連接、熱熔式插接、電熔合連接。
針對(duì)UPVC管而言，采用粘接時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
·管材與管件的配合間隙不大于0.2mm；
·膠合劑質(zhì)量穩(wěn)定；
·粘接操作過(guò)程規(guī)范、認(rèn)真；
·管路粘接后應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)不被振動(dòng)；
·施工環(huán)境干燥，濕度較低；
·管路安裝應(yīng)考慮管材熱脹冷縮的對(duì)應(yīng)措施。
由于在施工中，上述各點(diǎn)落實(shí)上有一定難度，不少供水企業(yè)在安裝UPVC管時(shí)，樂(lè)于使用膠圈柔性連接，且使用一次注塑成型的柔性接口管件。但也應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
·膠圈材質(zhì)符合要求；
·逗管操作時(shí)，注意軸線一致，用力勻稱；
·管材接口工作面清潔，并涂潤(rùn)滑劑，選擇潤(rùn)滑劑時(shí)，一則對(duì)人無(wú)害，二則對(duì)膠圈無(wú)損；
·柔性連接的三通、彎管的受力面應(yīng)作擋墩；
·逗接過(guò)程應(yīng)保持內(nèi)留一定間隙。
對(duì)于HDPE管材而言，通常采用電熔合連接。它是將電阻絲預(yù)先埋在管件中，在施工現(xiàn)場(chǎng)，只需將專用焊接儀的插頭與管件的插口連接，便可將管件與管材熔合在一起，它要求管材與管件配合間隙適當(dāng)，接觸部位干凈；HDPE管可以注塑熱熔管件現(xiàn)場(chǎng)用熱熔承插焊機(jī)對(duì)接方式連接；也可用熱熔對(duì)接焊機(jī)將兩管端面熱熔后對(duì)接，其中較大口徑管件是用多角焊機(jī)加工成型。由于后兩種連接方法容易，管件便宜，有利于管材的推廣。
但是HDPE管采用熱熔對(duì)接時(shí)，管內(nèi)出現(xiàn)縮徑凸緣，特別是多角焊機(jī)加工的管件內(nèi)更多，這增大了水流阻力；另外在小區(qū)敷設(shè)中，工程分散、量小、管件多、溝內(nèi)作業(yè)面窄、與其它管線穿插頻繁，熱熔對(duì)接難度大，需要電源，焊機(jī)維護(hù)保養(yǎng)煩，影響了HDPE管在這方面的推廣使用；相反，承插式柔性接口的HDPE管及管件則安裝方便，且接口處不存在阻水的凸緣。江蘇江陰大偉塑料制品有限公司根據(jù)供水企業(yè)的具體情況，開發(fā)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、成都等城市供水管網(wǎng)中試用成功，因此承插式柔性接口的聚乙烯管及管件將是供水行業(yè)樂(lè)于使用的管材之一。
復(fù)合管材的連接，多數(shù)采用金屬管件或聚甲醛管件，以膠圈夾緊式連接，這種方式操作方便，拆改容易，唯錐形膠圈及壓圈的方向不可倒置，夾緊用力適當(dāng)。
5.管材的選擇
5.1管材水力條件的比較
為了便于比較，第一類管材為水泥壓力管、襯水泥砂漿防腐的金屬管；第二類管材為熱固性塑料管及熱塑性塑料管，第一類管材的管壁粗糙系數(shù)n1=0.013；第二類管材的n2=0.009。
通過(guò)水力學(xué)中的達(dá)西公式(1)與曼寧公式(2)的關(guān)系，可求得以下的比較；
Q=AC(Ri)0.5(1)
C=1/n R1/6(2)
式中：Q—流量；
A—管道的過(guò)水?dāng)嗝娣e，對(duì)于園管，A=π/4 D2；
C—謝才阻力系數(shù)；
i—水力坡度；
n—管道的粗糙系數(shù)；
R—水力半徑，對(duì)于園管R=D/4。
將(2)式代入(1)式得：
Q=k/n D8/3i0.5 (3)
式中：D—管徑；
K=(π/4)×(1/42/3)。
(1)當(dāng)管道輸水流量、水頭損失一致時(shí)，則：
D2/D1=(n2/n1)3/8=(0.009/0.013)3/8=87%；
(2)當(dāng)管內(nèi)徑、水頭損失一致時(shí)，則：
Q2/Q1=n1/n2=0.013/0.009=1.44；
(3)當(dāng)管內(nèi)徑、輸水流量一致時(shí)，則：
i2/i1=(n2/n1)2=(0.009/0.0013)2=0.48；
因此，對(duì)各類管材評(píng)述時(shí)，應(yīng)考慮以上因素。
5.2管材綜合性能比較
現(xiàn)將可作大、中口徑管材中，鋼管、球墨鑄鐵管、玻璃鋼管的性能比較，如表6。
5.3管材的重量比較
(1)大口徑管道
(2)中大口徑管道
(3)中小口徑管道
5.4 管材的價(jià)格比較
(1)大口徑管道
(2)中大口徑管道
（3）中小口徑管道
�。�4）部分熱塑性塑料管價(jià)目表
注：1.以上四個(gè)表的價(jià)格系成都市場(chǎng)價(jià)；
2.以上管材、管件均承受1.0MPa公稱壓力；
3.鋼管價(jià)格包括內(nèi)襯、外防腐及陰極保護(hù)費(fèi)用；
4.由于是三年前的管材價(jià)格，玻璃鋼管的樹脂、玻璃纖維均按國(guó)外材料價(jià)計(jì)，故以上四表數(shù)據(jù)待核，必要時(shí)以下三表數(shù)據(jù)亦有待修正。
5.5管材的工程造價(jià)比較
(1)大口徑管道
�。�2）中大口徑管道
�。�3）中小口徑管道
注：(1)管材單價(jià)按(5.4)節(jié)所述計(jì)；
(2)管件及閥門費(fèi)用按管材費(fèi)用的20%計(jì)；
(3)未考慮障礙處理費(fèi)、路面賠償費(fèi)、農(nóng)田賠償費(fèi)等；
(4)其它費(fèi)率以直接費(fèi)的30%計(jì)。
5.6管材衛(wèi)生狀況的評(píng)價(jià)
作為輸送飲用水的管材應(yīng)該是無(wú)毒的，這是選用管材最基本的要求。在目前市場(chǎng)上，管材的品種繁多，怎么去鑒別管材的衛(wèi)生狀況值得商討。
在1998年10月1日國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局與衛(wèi)生部聯(lián)合發(fā)布了“生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料的安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”（GB/T17219-1998），這是目前評(píng)價(jià)輸送生活飲用水管材衛(wèi)生安全性的重要依據(jù)。
該標(biāo)準(zhǔn)提出管材及內(nèi)襯材料浸泡水后的衛(wèi)生要求如下：
因此大批量選用一類管材時(shí)，就應(yīng)委托水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心作管材浸泡水后的水質(zhì)分析，倘若多次檢測(cè)有某些元素含量超標(biāo)，此管材不宜選用。
成都水質(zhì)監(jiān)測(cè)站按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同廠家的PVC-U管材和管件進(jìn)行安全性抽驗(yàn)，有四次浸泡液中鉛含量嚴(yán)重超標(biāo)，有一次出現(xiàn)氯仿、四氯化炭超標(biāo)。監(jiān)測(cè)站技術(shù)人員指出，鉛是一嚴(yán)重的蓄積性毒劑，是一種致癌變物質(zhì)，無(wú)論是由于短期還是長(zhǎng)期攝入人體的鉛，都會(huì)嚴(yán)重?fù)p害健康或造成死亡；氯仿、四氯化炭也均為高致癌風(fēng)險(xiǎn)的有機(jī)毒物，由于生產(chǎn)成本等因素，有不少?gòu)S家采用低價(jià)的三鹽基性硫酸鉛或二鹽基性亞磷酸鉛作為產(chǎn)品的熱穩(wěn)定劑，因此產(chǎn)品中含有鉛，產(chǎn)品經(jīng)高氯水的浸泡后，水中自然會(huì)出現(xiàn)大量的鉛。而氯仿、四氯化炭超標(biāo)則是由于管件與管材粘接時(shí)所使用的粘合劑的溶劑引起的。
但需要指出，1997年5月1日由國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的“給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T10002.1-1996）中，對(duì)衛(wèi)生指標(biāo)有些項(xiàng)目的要求偏松，如下：
這也是有些廠家沒(méi)有執(zhí)行GB/T 17219-1998 的主要原因。在此應(yīng)建議國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局出面澄清與糾正。
我們認(rèn)為 GB/T 17219-1998 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布在后，故應(yīng)以此為依據(jù)。再則，國(guó)內(nèi)聚氯乙烯原料中氯乙烯單體含量約在5～8mg/l左右，通常制成的管材中單體含量可≤1.0mg/l，但據(jù)了解各制管廠并不經(jīng)常作這方面的檢測(cè)，因此應(yīng)引起我們的關(guān)注。
當(dāng)然，管材的衛(wèi)生問(wèn)題不僅在硬聚氯乙烯管材上，玻璃鋼管對(duì)內(nèi)防滲層樹脂有明確的要求，要無(wú)毒、防滲、耐磨，厚度宜2mm。這樣防滲層應(yīng)采用價(jià)格較貴的間苯性不飽和聚酯樹脂，但有的廠家采用價(jià)格較低的鄰苯性不飽和聚酯樹脂，厚度也相當(dāng)薄，倘若此層出現(xiàn)裂紋，纖維容易浸入水中。離心工藝制管來(lái)源于奧地利，纏繞工藝制管來(lái)源于意大利，可是維也納、羅馬以及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的大都市的自來(lái)水管網(wǎng)中，沒(méi)有或很少采用此類管材。這些國(guó)家的一些廠商卻不斷向發(fā)展中國(guó)家傾銷此類制管設(shè)備，大量用于城市供水管網(wǎng)中，應(yīng)該三思。
對(duì)于薄壁不銹鋼管的浸泡試驗(yàn)仍是不可忽視的，若廠家選用牌號(hào)不當(dāng)，管材也會(huì)生銹，管材浸泡后重金屬游離的問(wèn)題亦是容易出現(xiàn)的。
對(duì)于水泥壓力管、內(nèi)襯水泥砂漿的球墨鑄鐵管及鋼管，在衛(wèi)生狀況上乃有兩點(diǎn)應(yīng)請(qǐng)注意：
·水泥成品往往滲入礦渣，這種水泥有無(wú)放射性指標(biāo)超標(biāo)的問(wèn)題值得留心，有些管廠的樣本上標(biāo)注他們選用的水泥，放射性指標(biāo)檢驗(yàn)是合格的證明文件，應(yīng)示歡迎。
·上述管材內(nèi)表面不應(yīng)存在浮漿，就是管道清洗后灰粉層也往往會(huì)使輸水過(guò)程中懸浮物增多。
另外，鋼管內(nèi)涂環(huán)氧樹脂的問(wèn)題更應(yīng)小心，采用環(huán)氧樹脂內(nèi)噴工藝，在選擇涂料的廠家時(shí)，要求有衛(wèi)生部頒發(fā)的衛(wèi)生許可證；要多次抽樣檢驗(yàn)是否符合GB/T17219-1998的要求；要考察工程實(shí)例；在施工過(guò)程中有嚴(yán)格的工藝規(guī)程及質(zhì)量保證體系。
5.7管材選擇的推薦性意見(jiàn)
管材選擇的綜合評(píng)價(jià)應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并從下五個(gè)方面評(píng)定：
(1)管材性能可靠，能承受要求的內(nèi)壓和外荷載；
(2)管材來(lái)源有保證，管件配套方便，運(yùn)輸費(fèi)用低或管廠建廠周期短；
(3)施工機(jī)具及安裝容易；
(4)使用年限長(zhǎng)，維修工作量少；
(5)輸水能力能長(zhǎng)期保持相同條件下，工程造價(jià)低。
具體推薦性意見(jiàn)如表17。
注：1各地區(qū)具體情況不一，推薦意見(jiàn)僅供參考；
2括號(hào)內(nèi)管材主要推薦用于源水管道。
附錄：
鋼管SP ——Steel pipe
薄壁不銹鋼管LGSSP——Light gauge stainless steel pipe
鑄鐵管CIP——Cast iron pipe
灰口鑄鐵管GCIP ——Grey cast iron pipe
延性鑄鐵管DCIP ——Ductile cast iron pipe
石棉水泥管ACP——Astestes cement pipe
自應(yīng)力管SSCP ——Self stressing concrete pipe
預(yù)應(yīng)力管PCP——Prestressed concrete pipe
三階段管CTPCP——Core type prestressed concrete pipe
一階段管PVCP ——Prestressed vibrohydropressed concrete pipe
預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管PCCP ——Prestressed concrete cylinder pipe
硬聚氯乙烯管UPVC ——Unplasticized poly vinyl chloride pipe
聚乙烯管PE ——Polyethylene pipe
孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管PSSCP——Perforated steel strip composite piastic
聚乙烯夾鋁復(fù)合管PAP——PE-Al-PE pipe
聚丙烯管PP ——Polypropylene pipe
聚丁烯管PB ——polybutylene pipe
工程塑料管ABS——Acrylonitrile-ButadieneStyrene pipe
玻璃鋼管GRP——Glass reinfoced plastics
