淺談施工用給水管特性比較

楊鳳東

河北省秦皇島市山海關(guān)排水管理處（066200）

淺談施工用給水管特性比較

楊鳳東

河北省秦皇島市山海關(guān)排水管理處（066200）

這里就建筑工程中給水管材的性能展開論述，并對各種管材的特性進(jìn)行分析比較，從而提高管道施工技術(shù)，保證安全供水。

建筑工程；給水管材；分析

目前，給水管根據(jù)材質(zhì)可分為:普通鑄鐵管、球墨鑄鐵管、PVC塑料管、預(yù)應(yīng)力混凝土管、鋼管等。建筑施工中，給水管的滲漏或爆管不同程度地影響了人們的日常生活或企業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),僅秦皇島市政給水管每年的管道泄露或爆管事故頻率0.8～1.0次/Km，造成的經(jīng)濟(jì)損失或社會(huì)影響是可想而知的。下面就這些管材的使用特性做一下比較。

1 球墨鑄鐵管與普通鑄鐵管的性能比較

球墨鑄鐵管的制作過程是在普通鑄鐵管的原材料中添加了鎂、鈣等堿土金屬或稀有金屬鑄造而成的。球墨鑄鐵管的鑄造工藝有連續(xù)鑄造法、熱模鑄造法和水冷法，其中水冷法為當(dāng)今世界最先進(jìn)工藝。球墨鑄鐵管與普通鑄鐵管相比，不僅保持了普通鑄鐵管的抗腐蝕性，而且具有強(qiáng)度高、韌性好、壁薄、重量輕、耐沖擊、彎曲性能大、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。因此球墨鑄鐵管不但在國外普遍采用，而且在國內(nèi)也得到了很好的推廣使用。在我國很多地區(qū)，球墨然鑄鐵管在中、小口徑的給水管中已普遍采用。

2 球墨鑄鐵管與鋼管的性能比較

鋼管可分為有縫鋼管和無縫鋼管，在給水管道中一般采用有縫管。與球墨鑄鐵管相比，鋼管具有韌性好、抗拉強(qiáng)度大、管壁薄、耐高壓、管材長、接口少等優(yōu)點(diǎn)。鋼管最大的缺點(diǎn)是耐腐蝕性差、價(jià)格高。因此在一般情況下，除了小口徑管道及特殊工程（例如頂管工程等）外，在中、大口徑給水管中很少采用。

3 球墨鑄鐵管與預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管的性能比較

在城市給水中，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管適用于大口徑的管道（最大口徑已超過2 000 mm），與球墨鑄鐵管相比具有以下特點(diǎn):1）節(jié)約能源,主要材料為砂、石，可就地取材。2）重量大、質(zhì)地脆、切鑿困難、施工難度相對較大。3）工作壓力比球墨管低20%～40%，為0.15～2.5 MPa。4）最大偏轉(zhuǎn)角度為1.5度，而球墨鑄鐵管最大可達(dá)3.0度，因此預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管的地形適應(yīng)能力差。

4 球墨鑄鐵管與PVC塑料管的性能比較

與球墨鑄鐵管相比，PVC管材的特點(diǎn)是內(nèi)壁光滑、重量輕、耐腐蝕、防結(jié)垢性能好、價(jià)格低等，但缺點(diǎn)也較多，主要有以下幾點(diǎn):1）易老化、熱脹冷縮大，不宜長期受日光照射，保存室溫不宜大于40度。2）強(qiáng)度低、抗壓性能差，施工不當(dāng)易引起變形。3）剛性差，可撓度差，易引起口漏。

盡管塑料管存有上述缺點(diǎn)，但是從能源角度來看,其發(fā)展是樂觀的。在很多城市，小口徑塑料管已在建筑物中取代鋼管,個(gè)別城市（例如煙臺(tái)、沈陽等）已把塑料管用到300～400 mm口徑較大的管道上。

5 聚乙烯給水管分析比較

聚乙烯材料由于其強(qiáng)度高、耐腐蝕、無毒等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于給水管制造領(lǐng)域。它不會(huì)生銹，是替代普通鐵給水管的理想管材。

1）具有優(yōu)良的耐腐蝕性和較長使用壽命。聚乙烯為無惰性材料，除少量強(qiáng)氧化劑外，可耐多種化學(xué)藥品侵蝕，且不易滋生細(xì)菌。眾所周知鋼管、鑄鐵管被塑料管所取代的原因不僅是因?yàn)樗芰瞎懿妮斔芎牡汀⑸钅芎牡汀⒅亓枯p、水流阻力小、安裝簡便迅速、造價(jià)低、壽命長、具有保溫功能等，還因?yàn)榫垡蚁┕懿哪透g、不易滋生微生物等性能。聚乙烯管材的使用壽命為50年以上,這一點(diǎn)不僅已為國際標(biāo)準(zhǔn)和國外的一些先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)所確認(rèn)，而且已經(jīng)被實(shí)踐所證明。

2）聚乙烯具有非常突出的耐低溫性能，低溫脆化點(diǎn)為-70℃，優(yōu)于其他管道。

3）聚乙烯具有良好的快速裂紋增長斷裂韌性。

4）聚乙烯具有獨(dú)特的柔韌性和優(yōu)良的耐刮痕的能力。

聚乙烯管道系統(tǒng)的撓性有著巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。聚乙烯的撓性是一個(gè)重要的性質(zhì)，它極大地提高了該材料對于管線工程的價(jià)值。良好的撓性使聚乙烯管可以盤卷，以較長的長度進(jìn)行供應(yīng)，避免了大量的接頭和管件。聚乙烯獨(dú)特的柔韌性能夠有效地抵抗地下運(yùn)動(dòng)和端載荷。從表面上看，強(qiáng)度和剛性方面,塑料埋地管不及水泥管及金屬管道，但從實(shí)際應(yīng)用看，塑料埋地管是屬于“柔性管”，在正確設(shè)計(jì)和鋪設(shè)施工下塑料埋地管是和周圍土壤共同承受負(fù)載的。所以塑料埋地管不需要達(dá)到“鋼性管”一樣的強(qiáng)度和剛性就可以滿足埋地使用的力學(xué)性能的要求。聚乙烯的壓力松弛特性可有效地通過形變而消耗應(yīng)力，其實(shí)際軸向應(yīng)力水平遠(yuǎn)比理論計(jì)算值低，而且其斷裂伸長率一般都大于500%，彎曲半徑可以小到管直徑的20～25倍，是一種高韌性材料，對地基不均勻沉降的適應(yīng)能力非常強(qiáng)。這些特點(diǎn)使其成為抵御地震、地基沉降以及溫差伸縮的最為優(yōu)秀的管道。

統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，聚乙烯管的漏損率不到十萬分之二，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于球墨鑄鐵管的2～3%，大幅度提高了管道的安全性和經(jīng)濟(jì)效益，這也是燃?xì)夤艿垒^多地使用聚乙烯管的非常重要的原因。

6 小結(jié)

從以上管材的性能比較分析中可看出，不同管材性能是不同的，各有優(yōu)缺點(diǎn)。在選用管材過程中，必須從管材性能、地域特點(diǎn)、地形特征、施工技術(shù)等各方面綜合考慮，才能保證所選材料的合理性。