摘要：本文阐述了供水管网的功能要求；扼要叙述了管材的类别及适用范围；具体讲述了各类管材的特点及质量情况；并对各类管材从水力条件、物理性能、价格、工程造价等方面进行了比较，提出了推荐性建议。
前言
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。
直缝焊管焊缝外观应符合相应要求外，管节几何尺寸允许偏差，应符合表1规定。
管节拼装时，纵向焊缝错开300mm，管径小于600mm时，间距也应大于100mm。
(1.3)钢管内衬质量的主要要求
钢管内衬材料有水泥砂浆或环氧树脂等。
A.水泥砂浆内衬的质量要求
a.内衬前检查管道椭园率不大于管内径的2％，管内壁无浮锈、杂物、油脂等，管内焊缝高度不大于内衬厚度的1/3。
b.水泥选用525号硅酸盐水泥，砂为干净中砂(粒径0.15～1.2mm)，水泥砂浆重量配比在1∶1～2内选用，坍落度宜取60～80mm，抗压强度≥30MPa。
c.内衬厚度及允许公差如表2。
d.水泥砂浆内衬后的内壁粗糙系数n≤0.012。
e.内衬因收缩引起的裂缝，当其宽度≤0.8mm，且轴向长度不大于园周长度和不大于2m时，可不修补，否则应修补。
f.表面缺陷(麻面、砂穴、空窝)面积大于5cm2，深度大于内补厚度允许公差值，空鼓面积大于400cm2则应修补。
B.环氧树脂内喷衬的质量要求
内喷衬用环氧树脂的材质及作业要求，由于目前国家还没有相应标准，而是参考石油天燃气行业标准‘SY/T4057--93’标准提出以下要求:
a.钢管内壁喷砂等方式除锈达到GB/T8923的Sa2.5级标准的要求，使管壁呈现金属本色；
b.作内喷衬的液体环氧树脂应具有卫生部的卫生许可证，且施工过程中对人体无害；
c.衬层总厚度≥400μm（通常喷涂五道，第一道底漆在喷砂除锈后一小时内完成，待表干后喷下一道）；
d.涂层附着力达1～2级（试验方法GB1720）；
e.表面硬度，用2H铅笔试划无划痕（试验方法GB6739）；
f.柔韧性1.0mm（试验方法GB1731）；
g.耐冲击性能≥4.9（试验方法GB1732）；
h.粘度≥0.2Pa.s（试验方法GB1723）；
i.细度≤80μm（试验方法GB1724）；
j.表干时间≤4h，实干时间≤24h（试验方法GB1728）；
k.甲组份固体含量≥70％，乙组份固体含量≥80％（试验方法GB1725）；
·.分别在10％NaOH、30％H2SO4、10％NaCl中耐化学试剂性180d合格（试验方法GB1763）；
m.耐盐雾性500h试验达一级（试验方法GB1771）；
n.耐污水性100o；C 90d 合格（试验方法GB1733乙法）；
o.喷衬后应抽检涂层厚度、孔隙、气泡 ，机械损伤等，对发现的缺陷及时修补。
(1.4)钢管外防腐的质量要求
参考石油部部标准“SYT28-87”，提出以下要求：
a.钢管表面除锈应达到GB8923-88的Sa2.5级标准，呈现金属本色，无可见的油脂、污垢、铁锈等附着物；
b.防腐材料应耐酸、耐碱、耐微生物侵蚀，涂有防腐材料的钢板在10％盐酸及10％苛性钠溶液中，分别浸泡90天；在30％硫酸溶液中浸泡7天，防腐层外观无变化；
c. 剪切粘结强度≥4Mpa；抗冲击强度1.2J；工频击穿强度≥20kv/mm；体积电阻率≥1×1012Ω.cm；阴极剥离≥3级；吸水率≤0.4%；耐好气性微生物侵蚀≥2级；
d.防腐层应在24小时内固化，厚度均匀、密实、不翘、不皱、不空鼓、不漏色，不粘手，外观完整；
e.防腐层固化后，用小刀划开舌形切口，无法使涂层分层剥落，底漆与金属表面粘结良好；
f.防腐层表面硬度好，耐磨性好，钢丝绳悬吊不产生0.1mm的痕迹；
g.防腐涂层固化后及三个月后，绝缘性能均良好，要求电火花仪检测的击穿电压达10000v，最低不小于6000v，且每平方米面积上只允许二处6000v以上针孔击穿；
h.操作方便，对人体及环境无害；
i.采用环氧煤沥青防腐蚀涂料时，底漆应在喷砂除锈后一小时内完成，以五油二布、总厚度≥600μm，可符合以上要求。
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