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供水管网的管材综述

作者:admin 发布日期:2019/1/16 关注次数: 二维码分享

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。


3. 管材适用性概述

3.1 钢管

(1)大口径钢管

钢管通常选用Q235B(A3)镇静钢钢板制作,它的强度高,管材及管件易加工,管厂建设周期短,特别是地形复杂的地段,一般采用钢管。但钢管的刚度小,易变形,衬里及外防腐要求严,必要时需作阴极保护,施工过程中组合焊接工作量大,在地下水位较高时,可采用胶圈柔性接口措施克服这一困难,与水泥压力管相比,造价较高。

(1.1) 制管工

大口径钢管有两种成形工艺,即直缝焊管与螺旋焊管。直缝焊管的工艺流程:

剪板—刨坡口—钢板翻面—压两头园弧—卷管(含点焊)—焊内外直缝(自动焊)—管段对接(含点焊)—焊环形口(自动焊)。

螺旋焊管的制造标准选用SY/T5037-92《普通流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管》,制作过程分三个阶段,即条形钢带制作,螺旋成形及内焊,螺旋管外焊及管段定长的切割。

(1.2)钢管制作质量的主要要求

钢管焊接符合现行的《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-97)、《工业金属管道工程施工及验收规范》(GB50235-97)的规定。

钢管焊缝检验X-射线探伤、超声波探伤应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定。钢管焊缝探伤数量,在工厂为5%,在现场为10%。

实际检验时可任选一种方式,但当选用超声波探伤时,应对超声波探伤部位作X射线探伤复检,复检长度为规定探伤数量的20%。钢管出厂前还有时逐根作水压试验,试压值为管线试验压力的1.25倍。

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