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学腐蚀问题，最适用于输电、 电信 线 路 密 集 区 和 多 雷 区。另外，沿海地区，由于土壤的腐蚀性限制了混凝土 管及钢筒混凝土管的应用，因此玻璃钢管是工程的适用 管材。 从以上分析可以看出，上述各种管材防腐性能高低 依次是： 玻璃钢管 ＞ PE 管 ＞ 预应力钢筒混凝土管 = 预应力 钢筋混凝土管 ＞ 球墨铸铁管 ＞ 钢管。 2. 4 造价 不同给水管材造价比较见表 2 。
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给水管材比选
根据以上的管材选择基本原则，对目前常用的上述
六种管材从力学性能、生产质量控制、 防腐、 造价等方 面进行综合比较。 2. 1 力学性能 不同给水管材力学性能比较见表 1 。
表1
球墨铸 铁管
管材力学性能比较
预应力 预应力 钢筒混 凝土管 （ PCCP） 玻璃钢管 PE 管 钢筋混 凝土管 （ PCP） 5. 0 ～ 8. 5 ～
1 朱月海． 饮水与健康． 北京： 中国建筑工业出版社，2009 2 朱月海． 浅析城市供水与国际接轨． 给水排水，2005 ，31 （ 11 ） 3 朱月海． 出厂水水质不稳定对二次污染的影响． 华东给水排水， 2005 ，（ 2 ） 4 朱月海． 自来水与饮用净水． 华东给水排水，2002 ，（ 4 ） 5 朱月海． 优质饮用水的由来、现状及发展趋势． 华东给水排水， 1997 ，（ 1 ） 6 朱月海． 浅析优质饮用水． 给水排水，1996，22（ 9） 7 查人光，贺尧基． 建议推进城市给水的深度处理 ． 华东给水排 水，2001 ，（ 3 ）
的余氯，到管网末梢至少仍有 0. 05 mg / L，用来继续杀 菌和杀灭管网中的微生物。但进入管网的水中仍含有一 定量的有机物。管网内也存在一定量的有机物，则余氯 的一部分用来继续氧化有机物，又会产生新的三氯甲 烷、卤乙酸 副 产 物 而 污 染 水 质。 但 其 值 必 须 控 制 在 GB 5749 —2006 水质标准的控制值范围内。 这对原水取 自Ⅰ、Ⅱ类水体的水来说问题不大，因出厂水中 COD Mn ＜ 3mg / L； 对于取自微污染水来说就不易达到了，出厂 水的 COD Mn 值大。氯会继续氧化有机物而增加有害副产 物，同时 CODMn 值大水中存在着较丰富的微生物所需要 营养物，会促进细菌（ 微生物） 的繁殖，使管壁内形成生 物膜诱导管道腐蚀和结垢； 同时生物膜不断地剥落和再
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制，从而保证管线的安全运行。 在供水安全的基础上， 在考虑投资与运行成本的合理性及维修、维护方便等。 管材选择考虑因素，按重要性从高到低排列为： （ 1 ） 符合卫 生 要 求。 （ 2 ） 足 够 的 机 械 强 度 和 韧 性， 能承受要求的内压和外荷载，满足本地地质及各种实际 运行工况的需要。（ 3 ） 接口安全可靠。（ 4 ） 制造 / 施工 / 安 装质量容易控制，管材性能可靠。 （ 5 ） 耐腐蚀性能好。 （ 6 ） 阻力小，能耗低，输水能力可基本保持不变。（ 7 ） 综 合成 本 合 理。 （ 8 ） 管 材 来 源 有 保 证， 管 件 配 套 方 便。 （ 9 ） 便于运 输，安 装。 （ 10 ） 寿 命 长，维 修 量 小，便 于 管理。 慎重。
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抗拉强度 ≥420 / MPa 抗弯强度 ≥400 / MPa 弹性模量 / GPa 延伸率 /% 硬度 / HB 214 ≥24 ≤140
≥420 ≥590 150 ～ 170 ≥10 ≤230
环向≥320 22 ～ 39 轴向≥154 135 15. 2 0. 8 ～ 1 350Fra bibliotek～ 60
项目
钢管
易变形，影响管道敷设。 国内直径大于 1 000 mm 的球 墨铸铁管生产厂家也不多，而且价格也较高。 DN400 ～ 1 000 球墨铸铁管质量相对比较稳定。 施工安装过程中， 钢管和球墨铸铁管要求较低，容易满足。 PE 管采用挤压成型工艺，生产过程相对容易控制， 其质量控制的关键因素是原材料。 质量稳定、 性能优异 的 PE 管，应采用强度不低于 8 MPa 的混配料，但厂家 为了节约生产成本，常常会采用塑料 + 碳黑的混合料， 俗称白 + 黑，使 PE 管性能受到一定影响。 选用 PE 管 时，应对其采用的原材料进行明确限制，并现场监督。 玻璃钢管最大的特点就是可根据外界条件的要求， 选用不同树脂，调整加工工艺及参数，此是玻璃钢管的 优势，同时也给生产厂家可乘之机。 部分生产厂家为了 节省成本，获取更大的利润，在原材料配比或使用上， 不严格执行有关规定，偷工减料或恶意更换材料，大大 降低了玻璃钢管的性能，给供水安全埋下了极大隐患。 选用玻璃钢管时，应首先对生产厂家的经营规模、 信誉 质量、生产管理制度、工程业绩等进行详细了解和严格 把关，并加强生产过程中的监督。 在施工安装过程中， 玻璃 钢 管 对 回 填 土 及 基 础 的 要 求 比 较 高， 质 量 不 易 控制。 预应力钢筋混凝土管生产工序多，不严格生产造成
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产品合格率低下，质量不稳定，渗漏，如一阶段管在施 加预应力时不易控制（ 特别在插口端部） ，蒸养固结过程 中的应力损失达 20% ～ 30% ，且不稳定； 三阶段管喷浆 质量不稳定，易脱落和起鼓。从国内管材的生产和应用 情况看，管径大于 1 600 mm 的预应力钢筋混凝土管的 质量尚不稳定，容易成为供水安全的薄弱环节，选用时 应慎重。目前常用的管径为 DN400 ～ 1 400 ，工作压力为 0. 4 ～ 1. 2 MPa。 PCCP 管同 PCP 管类似，加工工序多、 工艺复 杂， 技术含量高，制作困难，生产工艺严格，生产设备的自 动化，智能化水平要求高，在生产过程中的每道工序都 有严格的检测要求和自动记录等，作为每根管的质量技 术档案，从而确保产品有很高的合格率，提高了管线运 行的 安 全 性。 大 直 径 管 道 加 工 效 率 相 对 较 低， 一 般 DN3 600 管每条生产线的生产效率为 15 ～ 25 根 / d。 在施 工安装方面，国内尚无相应标准。 从以上分析可以看出，上述各种管材质量控制由易 到难依次是： 球墨铸铁管 ＞ 钢管 ＞ PE 管 ＞ 预应力钢筋混凝土管 ＞ 预应力钢筒混凝土管 ＞ 玻璃钢管。 2. 3 防腐 我国供水管网二次污染现象比较严重。 处理合格的 出厂水，经过管网后，水质指标如浊度、 铁、 锰、 铜、 细菌总数等均在一定程度上变差。 我国供水行业在 20 世纪 90 年代以前大多使用灰口铸铁管和镀锌钢管，这 些管材在强度上、耐腐蚀能力方面都存在缺陷，成为二 次供水中影响水质的突出原因。 耐腐蚀、 防结垢的管材 对减少供水的二次污染非常有效。 管材选择，需考虑防 腐问题。 金属管材易生锈，易腐蚀，易渗漏，易结垢，可以 说是其四大致命弱点。选择钢管，需要特别注意其内外 壁防腐设计，因为这不仅关系着输水工程的寿命，也关 系着管网水质的安全性。球墨铸铁管，耐腐蚀能力比钢 管好，防腐处理相对容易，质量有保障，但仍需进行防 腐处理。 预应力钢筒混凝土管，钢筒内外均被混凝土或水泥 砂浆包裹，一般情况下不需要防腐，但不适于对混凝土 有腐蚀的地区。 PE 管和玻璃钢管，具有优良的耐腐蚀性能，一般 不需要进行防腐设计。玻璃钢管是非导体，管道的电绝 缘性特优，绝缘电阻在 10
目前，市场上出现的给水管材种类繁多，各生产厂 家出于自身的利益，盲目夸大各自管材的优点，对工程 设计中管材的选择，造成了不利影响。 国内部分城市和 地区，由于管材选用不当，造成漏失严重，爆管等事故 率较高，供水安全性差。 为了改进管网规划设计技术， 提高管网的安全性，科技部组织相关单位对城市市政管 网规划设计与技术标准进行了研究。 其中，正确合理地 确定管材，对降低漏损率，提高城镇供水安全性，具有 举足轻重的意义。另一方面，管道费用在城市供水工程 中占 50% 以上，管道材料的选择，对工程建设的经济合 理性，也具有非常重要的意义。本文将主要针对市政给 水常用管材（ 钢管、球墨铸铁管、预应力钢筋混凝土管、 预应力钢筒混凝土管、玻璃钢管、 PE 管） 的选择进行分 析论述。
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给水管道工程管材的选择
杨茂东 杨 力 （ 北京市市政工程设计研究总院，北京 100082 ） 摘 要 合理选择给水管道，对提高供水安全性具有非常重要的意义。 针对目前管材种类繁多等现状，从管材
选择应考虑因素入手，提出了影响因素考虑优先序，并在此基础上，对给水管材在力学性能、 防腐蚀能力等方面进 行比选，提出了不同情况下管材的选择方案。 关键词 给水 供水安全 管材 选择 优先序 力、工程地质、 地形、 外荷载状况、 工程的工期要求、 资金的控制等诸多方面。 不同管材，在 上 述 种 种 因 素 下，差异较大。以往实际工程应用中，多以经济性因素 作为管材选择的最终评价指标，存在一定的局限性。 选 用何种管材，应首先应确定哪些因素作为主要因素，哪 些因素作为次要因素，通过综合评价确定。 城市供水管网的质量直接影响到城市的安宁，防止 爆管、防止漏损、节约水资源，对城市能安全稳定持续 发展的意义重大。城市供水安全是现代化城市安全和防 灾体系的重要组成部分，保障供水安全，是行业必须实 现的基本目标，对于维护稳定和构建和谐社会具有重要 意义。因此，安全性应该是供水管道管材选择的首要考 虑因素。所选管道材质，首先应满足卫生要求，保证不 会对供水水质造成污染。 其次，应具 有 良 好 的 力 学 性 能，能够最大限度地满足管道敷设环境下各种可能出现 的内外荷载情况，管道加工、施工、安装等质量容易控
0. 8 ～ 1. 2 ≤40
可以看出，钢管、球墨铸铁管、 预应力钢筒混凝土 管，抗拉能力强，相对比较安全，可适应工作压力较高 的情况。其中，钢管综合力学性能最优，且各向同性。 对于地形复杂的地区，同一输水管道在不同管段受力情 况差异较大，采用钢管则无需对不同管段进行特殊加工 制造，效果最优。球墨铸铁管采用橡胶柔性连接，抗震 性能好，对于地震地区，宜优先采用。 预应力钢筒混凝 土管，刚度大，可承受外部大荷载，且刚度大，在变形 控制要求较严的地段宜优先采用。 预应力钢筋混凝土管目前在我国应用较广，但其抗 拉强度 较 低， 为 保 证 安 全 输 水， 一 般 口 径 不 应 超 过 DN2 000 ，工作压力一般选用 0. 4 ～ 1. 2 MPa，对口径较