关键词：管材；钢管；球墨铸铁管；聚乙烯给水管；不锈钢管
1.管材选择原则
供水管网管材选择对保证水质、降低投资、节能降耗、施工安装及运行维护都具有十分重要的意义。管材选择的综合评价应进行遵循以下原则：管材性能可靠，能承受要求的内压和外荷载；管材来源有保证，管件配套方便，运输费用低；施工机具安装容易；使用年限长，维修工作量少；输水能力能长期保持相同条件下，工程造价低[1]。
目前我国供水行业应用的管材有钢管（Q235）、预应力钢筒混凝土管（PCCP）、球墨铸铁管（DIP）、聚乙烯给水管（PE）、不锈钢管、不锈钢复合管、玻璃钢夹砂管等。其中钢管、球墨铸铁管、聚乙烯给水管、不锈钢管应用较为广泛。
2.管材简介及应用
2.1钢管（Q235）
钢管是一种在各行业广泛应用的管材，具有长久的应用历史，丰富的使用经验。城市供水用钢管通常选用Q235（中国普通碳素钢标准号）钢板制作，它的强度高，具有良好的韧性，管材及管件易加工。
2.1.1钢管优点
具有良好的韧性，管材及管件易加工；接口方便，易施工；内表面光滑，水力条件好；能适应各种地质条件，一般情况下不需做管道基础处理；管道为刚性连接，接口安全牢固[2]。
2.1.2钢管缺点
管道内、外壁须做除锈和防腐处理，焊口内外两侧均需进行防腐补口处理，焊口内侧补口受管径限制，对管径DN≤600mm的焊接钢管，不易进行内部焊口防腐；除锈和防腐层的质量好坏，对使用年限有较大影响，除锈和防腐层施工要求高；普通碳钢管对管道防腐质量要求高，抗腐蚀能力低。
2.1.3钢管应用范围
在城市供水行业的实际应用中，多用于大口径（DN＞600mm）的输配水管道中，由于钢管施工安装方便、便于检修维护，适用于直埋敷设及在城市综合管廊内架设安装。同时，为延长钢管的使用寿命，应按高标准进行管道内外壁的防腐处理。
2.2球墨铸铁管（DIP）
球墨铸铁管是指使用18号以上的铸造铁水经添加球化剂后，经过离心球墨铸铁机高速离心铸造成的管材，简称为球管、球铁管和球墨铸管等。球墨铸铁管具有较高的抗拉强度和延伸率，而且具有较好的韧性、耐腐蚀、抗氧化、耐高压等优良性能，采用柔性接口连接有适应地基变形的能力，抗振效果好，是一种理想的供水管材[3]。
2.2.1球墨铸铁管优点
成品管内衬防腐层，输水符合卫生要求；施工安装方便，接口的水密性好，不需要在现场进行焊接及防腐操作，
球墨铸铁管常规采用柔性接口，拆装方便、承受局部沉陷的能力好，特别在有地下水或管内有少量余水的状况下维修容易；球墨铸铁管通常有50～100年的使用寿命，比化学管材及普通焊接钢管使用寿命长；中小口径球墨铸铁管在我国已具备大批量生产能力，可广泛使用。
2.2.2球墨铸铁管缺点
柔性接口球墨铸铁管在弯头、三通等处，由于受管内水压力作用，产生较大轴向推力，该处柔性接口松动而漏水甚至脱落，造成事故。因此在管道弯头及三通处应设置支墩，防止接口松动。支墩多采用混凝土支墩，尺寸较大，会对相邻管线的实施造成影响。
管廊内安装球墨铸铁管，除必要的承托、固定支吊架外，需设置抵抗轴向力的支墩，轴向力多作用在三通、弯头处，传导至管廊底部及侧壁，对管廊的结构安全造成影响；大口径管在管廊上层架设安装，对撞口精度要求高，检修、施工难度大，一旦发生脱口，将连带周边管道发生脱口，事故影响距离长；大口径球墨铸铁管管壁簿，承、插口端容易变形，影响管道敷设；且大口径管件铸造难度大、相对价格高。
2.2.3球墨铸铁管应用范围
在城市供水行业的实际应用中，多用于直埋铺设的输配水管道中。对于城市综合管廊内安装的球墨铸铁管，应安装在管廊底层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆管廊上层架设球墨铸铁管，对安装精度要求较高，检修维护难度大，事故影响范围长，对支架的受力要求高，且需对管廊侧壁结构进行局部加固处理，因此，管廊上层不易架设球墨铸铁管，多采用刚性连接的管材。
2.3聚乙烯给水管（PE）
聚乙烯塑料给水管是采用挤出成型的内外壁光滑的平壁管。目前国内生产的聚乙烯给水管管径为De16～De1600（De为公称外径）[4]。PE管的管道连接形式为热熔粘接。该管属柔性管，运输、敷设方便，连接时采用热熔对接，可将管道连接长达数百米进行弹性敷设。
2.3.1聚乙烯给水管优点
管材内壁相对光滑，水损较小；耐腐蚀性能强，一般不需要进行防腐设计；材料有延展性，抗冲击性能强；热熔或电熔接口，施工方便；管道轻，运输加工方便。
2.3.2聚乙烯给水管缺点
热熔连接时温度膨胀系数大，管线较长时要考虑采用温度补偿措施保证安全。大、中管径PE管直埋敷设时对回填土密实度要求严格，当两侧回填密实度不满足规范要求或不一致时，易受顶部压力形成椭圆，从而造成接口裂开，严重的会造成管道破裂。
管廊内安装PE管道，由于PE管柔性、延展性大，管道支架间距需小于2米，造成支架数量过多，不便于安装。当管廊内采用组合支架时，支架间距多为6米，还需单独设置PE管支架。
2.3.3聚乙烯给水管应用范围
由于PE管在城市综合管廊内安装时支架过多，当与管廊内其他金属管道共同架设时，需在金属管道支架的基础上增加独立支架，影响管廊内其他管道架设及检修的操作空间，因此，PE管除在管廊内独立架设外，一般不与金属管道组合架设。
直埋敷设的PE管道对施工回填的要求高。管道破损绝大多数发生在dn200及以上PE管道的接头处，因此PE管道在直埋敷设时应严格按照施工验收规范中回填土密实度的标准执行。
2.4不锈钢管
不锈钢管是一种中空的长条圆筒状钢材，是优质的饮用水输配水管线。目前不锈钢越来越多地用于饮水系统。
2.4.1不锈钢管优点
耐蚀性好；管道系统密封性好；耐振动，抗拉能力强；维修成本低；除灭菌剂外，不锈钢管网不需要任何水处理化学制剂；不锈钢无毒，不会对所输送介质造成水质污染；回收再利用率很高，其本身的再利用率为 100％；安装成本有竞争力；不锈钢管道可以很容易地操作和焊接。
2.4.2不锈钢管缺点
不锈钢管材价格高，工程投资成本高；国内不锈钢管材市场及质量控制参差不齐。
2.4.3不锈钢管应用范围
在饮用水系统中考虑并采用不锈钢的主要原因是不锈钢不会给饮用水带来不锈钢所含任何种类金属的污染。因此优质的不锈钢管在欧美发达国家的供水系统中越来越普及。在我国，由于不锈钢管的造价相对较高，尤其是大口径的不锈钢管，在市政供水领域的应用较少。
结束语：传统的管材选择主要从经济性、管材的使用寿命及水力条件等因素来综合考虑，现代化供水管材选择除以上几方面作为选择参考的因素之外，还综合考虑采用朗格利尔指数LSI对管道腐蚀的影响，将其作为管材选择的一项重要指标。给水系统选用的管材应做到技术可行、安全可靠、经济合理，保证工程质量，降低工程造价，提高经济效益。
参考文献：
[1]李建波.供水管道输水管材的比较[J].山西水利科技，2005（3）：69-73.
[2]何伟,等.长距离输水管道工程管材综合比选[J].价值工程：2020（03）：179-183.
[3] 邱希国. 新型给排水管道技术经济比较研究[J].建材与装饰：2017（3）：40-41.
[4]张延峰.给水用聚乙烯管材性能分析及应用[J].科技资讯：2017（19）：67-68.
作者简介：李晓媛，生于1992年，女，汉族，河北省石家庄人，硕士研究生，研究方向：环境工程水处理方向
论文作者:李晓媛
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2期
论文发表时间:2020/3/16
标签：管材论文; 管道论文; 给水管论文; 钢管论文; 球墨铸铁管论文; 聚乙烯论文; 支架论文; 《工程管理前沿》2020年2期论文;