供水管网的管材综述
功夫皇帝
功夫皇帝 Lv.12
2007年10月22日 13:42:46
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近十年来,因工作需要,笔者对供水管网所用的管材进行了一些调研,对各类材质的管厂参与了一些考察活动,并于1998年7月以来先后撰写了“供水管网的管材评述”、“浅谈热塑性塑料管材的相关问题”、“球墨铸铁管及管件相关问题的商讨”、“关于预应力钢筒砼管(PCCP)的推广应用”、“关于供水管材卫生状况的评价问题”共五篇,均在“中国水网”上发表过,在省内、国内一些相关会议上进行了交流。近年根据主管部门的一些要求,管材市场上的一些新行情,本文进行了综合,并进行了局部充实与调整,综述意见很难周全,在此仅抛砖引玉,与业内同行共同商讨。

近十年来,因工作需要,笔者对供水管网所用的管材进行了一些调研,对各类材质的管厂参与了一些考察活动,并于1998年7月以来先后撰写了“供水管网的管材评述”、“浅谈热塑性塑料管材的相关问题”、“球墨铸铁管及管件相关问题的商讨”、“关于预应力钢筒砼管(PCCP)的推广应用”、“关于供水管材卫生状况的评价问题”共五篇,均在“中国水网”上发表过,在省内、国内一些相关会议上进行了交流。近年根据主管部门的一些要求,管材市场上的一些新行情,本文进行了综合,并进行了局部充实与调整,综述意见很难周全,在此仅抛砖引玉,与业内同行共同商讨。
1.供水管网的功能要求供水企业的根本任务是向用户提供清洁的饮用水,连续供应有压力的水,同时降低供水费用。为此,供水管网作为供水系统的重要环节,对于它的硬件有以下五点要求:
(1)封闭性能高供水管网是承压的管网,管道只有良好的封闭性,才是连续供水的基本保证。
(2)输送水质佳自来水从水厂到用户,要经过较长的管道,往往需要几个小时乃至几天。管网实际上是一个大的反应器,出厂水未完成的化学反应将在管网中继续进行,并且含氯水与管壁发生新的接触,有可能产生新的反应,这些反应有生物性的、感官性的以及物理化学性的。因此要求管道内壁既要耐腐蚀性,又不会向水中析出有害物质。
(3)水力条件好供水管道的内壁不结垢、光滑、管路畅通,才能降低水头损失,确保服务水头。
(4)设备控制灵一个大城市的供水管网,管道总长度少的有数百公里,多的达数千公里,在这样的大型供水管网中有成千上万个专用设备,维持着管网的良好运行。在管网上的专用设备包括:阀门、消火栓、通气阀、放空阀、冲洗排水阀、减压阀、调流阀、水锤消除器、检修人孔、伸缩器、存渣斗、测流测压装置等。这些设备的完好是保证管网运行畅通、避免污染的前提。
(5)建设投资省供水管网的建设费用通常占供水系统建设费用的50%~70%,因此如何通过技术经济分析确定供水管网的建设规模,恰当选用管材及设备是管网合理运行的保证。
2.管材类别
2.1 金属管材
(1) 钢管(SP)钢管包括:钢板直缝焊管与钢板螺旋焊管(适用于大口径管道)、无缝钢管(适用于中小口径管道)、不锈钢管(适用于中小口径管道),镀锌钢管与钢塑复合管(适用于小口径管道),近年多数城市已不用镀锌钢管。
(2)铸铁管(CIP)
(2.1) 灰口铸铁管(GCIP)包括离心灰口铸铁管、半连续灰口铸铁管(适用于中小口径管道)。近年多数城市供水企业已不用灰口铸铁管。
(2.2) 延性铸铁管(DCIP)包括退火球墨铸铁管、铸态球墨铸铁管(适用于各种口径管道,主要是中小口径管道),铸态球墨铸铁管亦逐渐退出市场。
(3)有色金属管包括铜管、铝管(适用于小口径管道)。
2.2 非金属管材(1)水泥压力管(1.1) 石棉水泥管(ACP)现已不推广使用;
(1.2) 自应力管(SSCP)在小城镇及农村用于中小口径管道;
(1.3) 预应力管(PCP)包括管芯缠丝预应力管(又称三阶段管)(CTPCP)、振动挤压预应力管(又称一阶段管)(PVCP)、预应力钢筒砼管(PCCP),适用于大中口径管道。其中预应力钢筒砼管是前者的新一代产品。
(2)塑料管
(2.1) 热塑性塑料管包括硬聚氯乙烯管(UPVC)、高密度聚乙烯管(HDPE)(适用于中小口径管道);聚乙烯夹铝复合管(PAP)、孔网钢带塑料复合管(PSSCP)、交联聚乙烯管(PEX)、改性聚丙烯管(PP-R)、聚丁烯管(PB)、尼龙管(PA)(适用于小口径管道);丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚物为基材的工程塑料管(ABS)(主要适用于水厂投加氯及净水剂的管道,目前也有中口径管道产品)。
(2.2)热固性塑料管(GRP)GRP管又称玻璃纤维增强树脂塑料管或玻璃钢管。玻璃钢管或加砂的玻璃钢管又分两种成型方法,即离心浇铸成型法(Hobas法)及玻璃纤维缠绕法(Veroc法),GRP管在大口径工业用水管道上、排污管道及源水管道上有较大的适用前景。
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功夫皇帝
2007年10月22日 14:04:30
12楼
5.2管材综合性能比较现将可作大、中口径管材中,钢管、球墨铸铁管、玻璃钢管的性能比较,如表6。5.3管材的重量比较 (1)大口径管道(2)中大口径管道(3)中小口径管道5.4 管材的价格比较(1)大口径管道 (2)中大口径管道
(3)中小口径管道
(4)部分热塑性塑料管价目表 注:
1.以上四个表的价格系成都市场价;
2.以上管材、管件均承受1.0MPa公称压力;
3.钢管价格包括内衬、外防腐及阴极保护费用;
4.由于是三年前的管材价格,玻璃钢管的树脂、玻璃纤维均按国外材料价计,故以上四表数据待核,必要时以下三表数据亦有待修正。
5.5管材的工程造价比较
(1)大口径管道
(2)中大口径管道
(3)中小口径管道注:
(1)管材单价按(5.4)节所述计;
(2)管件及阀门费用按管材费用的20%计;
(3)未考虑障碍处理费、路面赔偿费、农田赔偿费等;
(4)其它费率以直接费的30%计。
5.6管材卫生状况的评价 作为输送饮用水的管材应该是无毒的,这是选用管材最基本的要求。在目前市场上,管材的品种繁多,怎么去鉴别管材的卫生状况值得商讨。 在1998年10月1日国家技术监督局与卫生部联合发布了“生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准”(GB/T17219-1998),这是目前评价输送生活饮用水管材卫生安全性的重要依据。 该标准提出管材及内衬材料浸泡水后的卫生要求如下:因此大批量选用一类管材时,就应委托水质监测中心作管材浸泡水后的水质分析,倘若多次检测有某些元素含量超标,此管材不宜选用。 成都水质监测站按国家标准对不同厂家的PVC-U管材和管件进行安全性抽验,有四次浸泡液中铅含量严重超标,有一次出现氯仿、四氯化炭超标。监测站技术人员指出,铅是一严重的蓄积性毒剂,是一种致癌变物质,无论是由于短期还是长期摄入人体的铅,都会严重损害健康或造成死亡;氯仿、四氯化炭也均为高致癌风险的有机毒物,由于生产成本等因素,有不少厂家采用低价的三盐基性硫酸铅或二盐基性亚磷酸铅作为产品的热稳定剂,因此产品中含有铅,产品经高氯水的浸泡后,水中自然会出现大量的铅。而氯仿、四氯化炭超标则是由于管件与管材粘接时所使用的粘合剂的溶剂引起的。 但需要指出,1997年5月1日由国家技术监督局发布的“给水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材国家标准(GB/T10002.1-1996)中,对卫生指标有些项目的要求偏松,如下: 这也是有些厂家没有执行GB/T 17219-1998 的主要原因。在此应建议国家技术监督局出面澄清与纠正。 我们认为 GB/T 17219-1998 标准发布在后,故应以此为依据。再则,国内聚氯乙烯原料中氯乙烯单体含量约在5~8mg/l左右,通常制成的管材中单体含量可≤1.0mg/l,但据了解各制管厂并不经常作这方面的检测,因此应引起我们的关注。 当然,管材的卫生问题不仅在硬聚氯乙烯管材上,玻璃钢管对内防渗层树脂有明确的要求,要无毒、防渗、耐磨,厚度宜2mm。这样防渗层应采用价格较贵的间苯性不饱和聚酯树脂,但有的厂家采用价格较低的邻苯性不饱和聚酯树脂,厚度也相当薄,倘若此层出现裂纹,纤维容易浸入水中。离心工艺制管来源于奥地利,缠绕工艺制管来源于意大利,可是维也纳、罗马以及经济发达国家的大都市的自来水管网中,没有或很少采用此类管材。这些国家的一些厂商却不断向发展中国家倾销此类制管设备,大量用于城市供水管网中,应该三思。 对于薄壁不锈钢管的浸泡试验仍是不可忽视的,若厂家选用牌号不当,管材也会生锈,管材浸泡后重金属游离的问题亦是容易出现的。
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功夫皇帝
2007年10月22日 14:05:26
13楼
对于水泥压力管、内衬水泥砂浆的球墨铸铁管及钢管,在卫生状况上乃有两点应请注意: ·水泥成品往往渗入矿渣,这种水泥有无放射性指标超标的问题值得留心,有些管厂的样本上标注他们选用的水泥,放射性指标检验是合格的证明文件,应示欢迎。 ·上述管材内表面不应存在浮浆,就是管道清洗后灰粉层也往往会使输水过程中悬浮物增多。 另外,钢管内涂环氧树脂的问题更应小心,采用环氧树脂内喷工艺,在选择涂料的厂家时,要求有卫生部颁发的卫生许可证;要多次抽样检验是否符合GB/T17219-1998的要求;要考察工程实例;在施工过程中有严格的工艺规程及质量保证体系。 5.7管材选择的推荐性意见 管材选择的综合评价应进行技术经济分析,并从下五个方面评定:
(1)管材性能可靠,能承受要求的内压和外荷载;
(2)管材来源有保证,管件配套方便,运输费用低或管厂建厂周期短;
(3)施工机具及安装容易;
(4)使用年限长,维修工作量少;
(5)输水能力能长期保持相同条件下,工程造价低。具体推荐性意见如表17。注:1各地区具体情况不一,推荐意见仅供参考;
2括号内管材主要推荐用于源水管道。
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功夫皇帝
2007年10月22日 14:06:18
14楼
钢管SP ——Steel pipe
薄壁不锈钢管LGSSP——Light gauge stainless steel pipe
铸铁管CIP——Cast iron pipe灰口铸铁管GCIP ——Grey cast iron pipe
延性铸铁管DCIP ——Ductile cast iron pipe
石棉水泥管ACP——Astestes cement pipe
自应力管SSCP ——Self stressing concrete pipe
预应力管PCP——Prestressed concrete pipe
三阶段管CTPCP——Core type prestressed concrete pipe
一阶段管PVCP ——Prestressed vibrohydropressed concrete pipe
预应力钢筒砼管PCCP ——Prestressed concrete cylinder pipe
硬聚氯乙烯管UPVC ——Unplasticized poly vinyl chloride pipe
聚乙烯管PE ——Polyethylene pipe
孔网钢带塑料复合管PSSCP——Perforated steel strip composite piastic
聚乙烯夹铝复合管PAP——PE-Al-PE pipe
聚丙烯管PP ——Polypropylene pipe
聚丁烯管PB ——polybutylene pipe
工程塑料管ABS——Acrylonitrile-ButadieneStyrene pipe
玻璃钢管GRP——Glass reinfoced plastics
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zzjhgg
2007年11月15日 18:22:56
15楼
谢谢!
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qinghe001
2007年12月10日 21:24:27
16楼
这么多?上传都要好久啊!真是辛苦了,不过这里面有好多我已经有了,我就不客气了,下点有用的就行!先谢谢了楼主了!
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hhuliguoqing75
2007年12月13日 10:51:00
17楼
这个综述比较全,强烈推荐!!!!
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imin
2008年07月24日 11:35:17
18楼
收下,感谢楼主:victory:
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softhappy
2009年07月06日 11:16:23
19楼
:handshake :call: :time:
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