張 泉 王 楠
(1.開封市供水總公司,河南 開封 475002;2開封市科技推廣中心,河南 開封 475000)
給水工程中管材選用的幾點思考
張 泉1王 楠2
(1.開封市供水總公司,河南 開封 475002;2開封市科技推廣中心,河南 開封 475000)
本文主要闡述了城市供水管網的正常運行以及安全運營對管網管材選用的要求、類型以及適用范圍,闡述了給水工程施工質量控制在材料方面的選擇依據、影響因素、控制標準等。
供水管網;管材優選
供水行業是為城市發展、人民群眾生活提供保障的公益性行業,而“安全、優質、放心”的自來水的標準包括計量準確、調度合理、水壓充足、水質優良作為保證,從管材管件、閥門、水表等每一個供水系統的組成部分都是非常重要的環節。
城市的供水管道不同于排水管道,為有壓管道,同時也是封閉、閉合性的管道,在過去的供水系統中或老城區的供水系統,鍍鋅鋼管在整個供水管網中占著較大的比重,也較為普遍,鍍鋅鋼管也有很多管徑,表示為DN20、DN25、DN40等等較為常見,鍍鋅鋼管的優點是加工工藝也較為成熟,適用范圍廣泛,而其缺點也是較為明顯的,即為抗腐蝕性差,久埋于地下,產生了銹蝕、管網漏水等現象,所以需要城市供水企業除了進行日常的維護維修,還要進行有計劃、有步驟的管網改造,進行及時的更換。如果不更換,那么水質、水壓將受到一定的影響,這就催生了新型管材的產生,更加節能、環保的新型材料將逐步代替鍍鋅管材。
管材的分類很多,同時也根據自身特點適用于不同的工程中,如PVC管道具有抗腐蝕效果好的特點,較適用于排水管道,而PB、PP管道耐熱性好,較適用于熱水管道,PE管道柔韌性較好,適用于冷水管的暗敷等等,此處僅對市政供水管網的常用管材做列舉:其一,HDPE管。HDPE管材是一種高密度的聚乙烯管道,因其具有較好的柔韌性、較強的防腐蝕性、適合于有壓管道的使用等優點。這種管材相對于金屬的管材來說,體質輕、工藝簡單、施工方便;PE管受溫度、濕度的影響較小,不易腐蝕,阻塞,而管道內部的管壁較為光滑,降低了壓力損耗;PE管材也在發展中逐漸完善,口徑齊全,管件連接方便靈活。其二,球墨鑄鐵管。球墨鑄鐵管也稱DIP管,即加入石墨使得其材質的延展性和耐壓耐沖擊性能力提高,球墨鑄鐵管剛性較大,較其他的金屬管材來說,具有耐腐蝕性較強,表現為抗侵蝕、抗滲透能力強,而且具有延展性好,抗震動性能較強,球墨鑄鐵管的施工工藝也日趨成熟,在施工條件復雜的場合具有其顯著的特點。其三,PPR管。PPR管也是聚乙烯管材的一種,其自身的許多特點和HDPE管十分相似,具有較強的穩定性,無毒害,PPR管有一定的柔韌度,受溫度影響小,抗銹蝕,連接工藝和施工方法也和PE管基本相同,相對于PE管來說,PPR管的不同之處在于PPR管的管壁較厚,在熱熔粘接固化時間長,PPR管即可適用于冷水管給水,也可適用于熱水管給水。其四,預應力混凝土管。預應力混凝土管在我國的大口徑管網中得以普遍的應用,即在管網口徑>1 000mm時,多用于預應力混凝土管,為供水系統的主要干管,多深埋于地下,能承受路面的負荷,自然壽命較長。預應力混凝土管既不屬于金屬管道也不屬于塑料管道,顧名思義其材質為混凝土,預應力混凝土管適用于各種路面和地基的給水安裝工程,外部無需作防腐處理,多為承口插入連接。其五,鋼管材質類型較多,屬于典型金屬管道。鋼管的重量較大,在進行地面下的暗敷時,受到濕度和溫度的影響,鑒于其易于腐蝕的特點,一般對其做刷漆等防腐措施,鋼管的造價較高,但鋼管較塑料管和混凝土管相比,有其獨到的優點,即傳音效果強,如果管網一旦發生漏失,則鋼管可通過管道傳播進行相當明顯的聲音,輔以測漏儀器,做到及時的維修。但使用鋼管進行敷設的給水工程,管件需要進行特殊加工和焊接,這都無形中增加了工程量和工程造價。
供水管材的類型是多種多樣的,所謂有弊有利。對給水工程做到科學設計是施工質量控制的基礎,也是保證安全供水有效措施。對管材的選用的原則即要考慮工程的技術質量符合國家標準和行業標準,也要從工程經濟的角度出發,考慮到工程的造價和經濟效益,以各方面的指標進行材料的比選。其一,給水工程的設計要求。對管材的比選應該以設計文件的要求為依據,在設計文件中,管材的選用應滿足多項指標,如抗腐蝕、溫度、管材密度、水流速度、流量等等。施工單位要使用國家規定的標準管材和管件,進行材料的檢測,做好材料的使用、控制、管理工作。其二,工程環境因素。管網敷設方式是供水給水工程的主要作業工序。供水管材受作業環境、自然環境、人工環境等諸多環境因素的影響,如在路面已經硬化的條件下,進行管網敷設需頂管,宜選用防腐鋼管;在與排水管道并行的路面下敷設管道,宜使用防腐、防銹蝕能力強的塑料管材;在敷設供水干管而供水管網載荷大、地基情況復雜的管道宜選用球墨鑄鐵管等。其三,施工工藝。供水管道管材的選擇和管道的工藝以及口徑大小密不可分,因為各種材質有固定的口徑大小,這就在一定程度上限制了管材的應用。一般的,管網口徑<300mm時,宜選用塑料管道,如PE管、PPR管,為熱熔粘接。1 000mm>管網口徑>300mm時,宜采用球墨鑄鐵管材,管網口徑>1 000mm時,宜采用預應力混凝土管。其四,價格。在滿足設計要求和運行條件的情況下,還應該考慮到經濟因素,進行工程成本和工程造價的控制,實現工程經濟的最優化比選方案。
[1]張益建,給水工程中供水管材的性能對比與選擇[J],城市建設,2010(12):380.
[2]張月云,給水工程中供水管材的選用[J],山西建筑,2009(28):168-169.
TU991
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1671-0037(2014)06-90-1
張泉(1975.11-),女,大專,助理工程師,研究方向城建。