在給水工程中, 管道工程投資在工程總投資中占很大的比例, 其中管材費用約占管道工程總投資50%左右。給水管道屬于地下永久性隱蔽工程設施, 要求具有很高的安全可靠性。因此, 合理選擇管材非常重要。
當前,給水工程中鍍鋅鋼管等金屬管已經開始被各種塑料管、銅管、不銹鋼管、復合管等新型管材所取代,用的愈來愈少。但是,市場上各種管材品種繁多,說法不一,導致在選擇時無所是從。這就要求我們設計、施工及管理人員全面深入地了解各種新型管材的特點及適用條件,進行全面分析比較,合理選用管材。
今天,水務加就與你一起看看目前在市政輸水工程中都有哪些管材。
一、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),鍍鋅鋼管與鋼塑復合管(適用于小口徑管道),近年多數城市已不用鍍鋅鋼管。
鋼管通常選用Q235B(A3)鎮靜鋼鋼板制作,它的強度高,管材及管件易加工,管廠建設周期短,特別是地形復雜的地段,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,必要時需作陰極保護,施工過程中組合焊接工作量大,在地下水位較高時,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,造價較高。
2、鑄鐵管(CIP)
(1) 灰口鑄鐵管(GCIP)
包括離心灰口鑄鐵管、半連續灰口鑄鐵管(適用于中小口徑管道)。近年多數城市供水企業已不用灰口鑄鐵管。
(2) 延性鑄鐵管(DCIP)
包括退火球墨鑄鐵管、鑄態球墨鑄鐵管(適用于各種口徑管道,主要是中小口徑管道),鑄態球墨鑄鐵管亦逐漸退出市場。
鑄鐵管是供水管網中使用量最多的一種管材。我國城市供水管網中,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。在國內各城市供水管網中,球墨鑄鐵管目前宜適用于DN300~1200mm之內。城市供水管道是輸送飲用水的,必須內襯材料符合衛生要求。球墨鑄鐵管內襯了水泥砂漿,管內輸水符合衛生要求;若輸送水的水質不穩定,則砂漿內表面應刷涂衛生級樹脂保護,從而并不比非金屬管材差。但DN≥1400mm及DN≤200mm的球墨鑄鐵管,鑄造難度大、相對價格高。
3、有色金屬管
包括銅管、鋁管(適用于小口徑管道)。
二、非金屬管材
1、水泥壓力管
(1) 石棉水泥管(ACP)。我國在六十年代,部分城市使用過,目前幾乎沒有使用。
(2) 自應力管(SSCP)。國內生產的自應力管規格主要在100~600mm之間,制作工藝簡單,制管成本較低,但由于容易出現二次膨脹及橫向斷裂,目前主要用于小城鎮及農村供水系統中。
(3) 預應力管(PCP)。包括管芯纏絲預應力管(又稱三階段管)(CTPCP)、振動擠壓預應力管(又稱一階段管)(PVCP)、預應力鋼筒砼管(PCCP),適用于大中口徑管道。其中預應力鋼筒砼管是前者的新一代產品。
一階段管的制管過程是先把作為環向預應力鋼絲的鋼筋骨架放到裝配好的管模中,布置上縱向鋼筋,用電熱法或機械法使縱向鋼筋獲得預應力,然后澆注砼,此后向特制的橡膠內膜中注水升壓,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。環向鋼筋獲得了預應力,并立即進行蒸汽養護,待砼凝固后將內模中的水壓泄放,脫外模即成產品。此種工藝由瑞典“遜他布”公司于1952年試制成功,所以在國外稱“遜他布管”,我國于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,最大口徑達2m,其中株州水泥制品廠還從瑞典引進了制管技術及設備。此種工藝的特點是強度及抗滲性較好,管壁較薄,但外模合縫處容易漏漿,修補率高,承口要磨削加工。
三階段管是指一根管材分三個階段制成,先做成一個帶縱向預應力的砼管芯,管芯外纏環向預應力鋼絲,然后作水泥沙漿保護層。管芯成形工藝又分離心法與懸輥法。國內以遼陽水泥制品廠、四川雙流水泥制品廠等單位制造,遼陽廠還從澳大利亞引進了懸輥法制管技術及設備。此種工藝建廠費用低,宜于流動性生產,唯抗滲性能差,修補率高,管體笨重。
預應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,纏繞一層或二層環向預應力鋼絲,并作水泥砂槳保護層而制成的管子。它的開發應用已有半個多世紀的歷史,這一技術是法國Bonna公司最先研制的,到上世紀四十年代歐、美競相開發,目前美、法各國的年產量達數十萬公里,其中美國、加拿大是世界上推廣使用預應力鋼筒砼管最多的國家,廣泛應用于城市輸配水干管、火電站供水管、水利工程、雨污水干管、工業供水及廢水管線等方面,目前世界上規模最大的利比亞“人工河”第一期工程,全長1900km,就是使用直徑4m、工壓2.8Mpa的預應力鋼筒砼管敷設,工程全部完工后運行情況良好。我國巳在廣東、江蘇、江西、山東、四川等多省使用安裝此類管材,通常試壓檢驗一次成功,通水后沒有發現大的故障。
2、塑料管
(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);聚乙烯夾鋁復合管(PAP)、孔網鋼帶塑料復合管(PSSCP)、交聯聚乙烯管(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品)。
(2)熱固性塑料管(GRP)
GRP管又稱玻璃纖維增強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管在大口徑工業用水管道上、排污管道及源水管道上有較大的適用前景。