高原地区给水管材的选用.doc

高原地区给水管材的选用摘 要：给水管材的种类日益繁多，在高原地区给配水工程中，如何准确合理的选择给水管材，将关系到高原地区的给水安全和高原地区供水工程的发展。本文在分析各种管材特征的基础上，结合高原气候特征，总结工作实践经验，以玉树为例，提出了高原地区给水管材的选用原则和考虑因素，为高原地区给水工程的设计、施工和供水安全提供参考。关键词：给水管材 高原气候 选用 供水安全 目前，国内给水管道管材发展速度惊人，新产品层出不穷。给水管材已超20余种（特别是塑料管材和塑料复合管材发展喜人）：硬聚氯乙烯(PVC-U)、三型无规共聚聚丙烯(PP-R)、改性聚丙烯(PPC、PPB)、高密度聚乙烯(HDPE)、改性聚乙烯(PE-H)(PE-RT)、交联聚乙烯(PEX)、铝塑复合管 (PE-Al-PE、PEX-Al-PEX)、钢塑复合管(SP)、聚丁烯(PB)、丙烯晴丁二烯笨二烯(ABS)、氯化聚氯乙烯(CPVC)、玻璃钢夹砂管(RPM)、薄壁铜管、薄壁不锈钢管、衬塑钢管、涂塑钢管、铝合金衬塑管、超薄不锈纲衬塑管、镀镍磷合金铜管、球墨铸铁管等，其大致可分为金属管、复合管、塑料管三大类。面对众多的管材产品，在高原地区给水工程中，如何合理选用经济实用的管材，将关系到高原地区给水工程的安全性、经济性和可靠性及高原地区给配水工程的发展。1 管材特性随着人们生活水平、环保意识的提高以及对健康的关注，在给排水领域掀起了一场建材行业的绿色革命。据大量水质监测数据表明：采用冷镀锌钢管后，一般使用寿命不到5年就锈蚀，铁腥味严重。居民纷纷向政府部门投诉，造成一种社会问题。塑料管材与传统金属管道相比，具有自重轻、耐腐蚀、耐压强度高、卫生安全、水流阻力小、节约能源、节省金属、改善生活环境、使用寿命长、安装方便等特点，受到了管道工程界的青睐并占据了相当重要的位置，形成一种势不可当的发展趋势。11 塑料管 塑料管是合成树脂加添加剂经熔融成型加工而成的制品。常用塑料管有：硬聚氯乙烯管(PVC-U)、高密度聚乙烯管(PE-HD)、交联聚乙烯管(PE-X)、无规共聚聚丙烯管(PP-R)、聚丁烯管(PB)、工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。 塑料管的主要优点：(1)化学稳定性好,不受环境因素和管道内介质组分的影响，耐腐蚀性好，卫生条件好。 (2)导热系数小，热传导率低，绝热保温，节能效果好。 (3)水力性能好，管道内壁光滑，阻力系数小，不易积垢，管内流通面积不随时间发生变化，管道阻塞机率小。(4)密度小，材质轻，运输、安装方便，灵活，简捷，维修容易。 (5)可自然弯曲或具有冷弯性能，可采用盘管供货方式，减少管接头数量。其主要缺点：(1)力学性能差，抗冲击性不佳，刚性差，平直性也差，因而管卡及吊架设置密度高。 (2)阻燃性差，大多数塑料制品可燃，且燃烧时热分解，会释放出有毒气体和烟雾。 (3)热膨胀系数大，伸缩补偿必须十分强调。 一般情况聚氯乙烯管由于价格低廉,在不考虑水质影响,在冷水供水系统属于首选管材,而当温度较高时,可选用聚乙烯管或交联聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管。 12金属管 121镀锌钢管 目前饮用水管道禁止使用镀锌钢管（冷镀锌钢管和热镀锌钢管），镀锌钢管逐渐被取代，但不意味镀锌钢管在整个建筑给水领域被取代。 镀锌钢管由于价格低廉、性能优越，耐高压性能好，防火性能好，使用寿命长等优点，还将在消防给水系统，尤其是自动喷水灭火系统中应用。而塑料管(承压小)则不应在消防给水系统和生活-消防，生产-消防共有系统中应用。 122铜管 金属管中最具优势的是铜管，铜管应用较久，具有重量较轻，导热性好，低温强度高，质地坚硬，不易腐蚀，且耐高温、耐高压，卫生条件好等优点，可在多种环境中使用。管材和管件齐全，接口方式多样,较多的应用在热水管路中，目前存在的主要问题在于铜的折出量容易超标。 123球墨铸铁管 给水铸铁管与钢管相比有不易腐蚀、造价低、耐久性好等优点，适合于埋地敷设。缺点是质脆、重量大、长度小等。连接方式一般采用承插连接。球墨铸铁管具有铁的本质、钢的性能，防腐性能优异、延展性能好，安装简易、主要用于市政、工矿企业给水等。在中低压管网，球墨铸铁管具有运行安全可靠，破损率低，施工维修方便、快捷，防腐性能优异等。在高压管网，一般不使用，抗压力低。由于管体相对笨重，安装时必须动用机械。124薄壁钢管薄壁不锈钢水管是20世纪90年代末才问世的新型管材，由于其具有安全卫生、强度高、耐蚀性好、坚固耐用、寿命长、免维护、美观等特点，目前不锈钢水管发展势头强劲，已大量应用于建筑给水和直饮水管道。 125其它 铝合金管是铝厂向给排水行业推出的新品种。镀镍钢管是和镀锌钢管性质最近，而耐腐蚀性能远远超过镀锌钢管的新颖管材，在解决了降低镀层费用和管材断口处施工现场上镍工艺后，有望在一定范围内得到采用。 涂塑钢管则是在金属管材中前景看好的一种管材，且管道布置和敷设、接口方式和施工安装均与镀锌钢管相同，是这种管材最容易被接受。由于其涂层薄、价格低，也最容易被推广。 13复合管 复合管包括衬铅管、衬胶管、玻璃钢管。复合管大多是由工作层(要求耐水腐蚀)、支承层、保护层(要求耐腐蚀)组成。 复合管一般以金属作支撑材料，内衬以环氧树脂和水泥为主，它的特点是重量轻、内壁光滑、阻力小、耐腐性能好；也有以高强软金属作支撑，而非金属管在内外两侧，如铝塑复合管，它的特点是管道内壁不会腐蚀结垢，保证水质；也有金属管在内侧，而非金属管在外侧，如塑覆铜管，这是利用塑料的导热性差起绝热保温和保护作用。应该说复合管材是管径300mm以上给排水管道最理想的管材。它兼有金属管材强度大，刚性好和非金属管材耐腐蚀、卫生条件好等优点。但它又是目前发展较缓慢的一种管材。这是因为：（1）两种管材组合在一起比单一管材价格偏高。(2)两种材质热膨胀系数相差较大，如粘合不牢固而环境温度和介质温度变化又较剧烈，容易脱开，而导致质量下降。 复合管的连接宜采用冷加工方式,热加工方式容易造成内衬塑料的伸缩、变形乃至熔化。一般有螺纹、卡套、卡箍等连接方式。 2 青藏高原高原气候特征高原气候总体特点：辐射强烈，日照多，气温低，积温少，气温随高度和纬度的升高而降低。日较差大，干湿分明，多夜雨，冬季干冷漫长，大风多，夏季温凉多雨，冰雹多，四季不明。高原气候的主要特征：1、大气干洁，太阳辐射强。2、气温低日较差大，年变化小。青藏高原年平均气温低，构成了气候的主要特征。3 给水水管材的选用原则在同等价格或价格相差不大的情况下， 应选择卫生、性能优越、适应环境、便于安装维修的管材；在同样性能的条件下， 应选择价格便宜的管材；最好的选择是价格既便宜、性能又良好、安装维修方便的管材。4 给水管选用考虑因素给水管材的选择要考虑的因素有：供水安全可靠性、经济性、适用性、耐久性、敷设方式、给水温度与环境温度、安装和使用条件等。5 青藏高原地区给水管材的选择及展望高原地区给排水水温度底，环境温度低，冰冻时间较长（一般为6个月左右），在高原地区如何选择既经济耐久、安全可靠、使用方便的给排水？这既关系到高寒地区供水按供水安全，也关系到高寒地区供配水的经济性和可靠性。根据玉树地区的供水供水方式和供水特性：首先要考虑的是冰冻期水的冻胀性及管材对冻胀的抗压能力，从这一性质来看首先是金属管材，因为塑料管材及复合管材的接口抗冻胀性能较差，复合管材优于塑料管材。其次，玉树地区冰冻时间长，而且采用集中供水和户外（供水龙头设于室外）而且玉树冰冻期气温较低，冰冻深度相对较深，地下水位相对较浅，对管材的保温要求较高，我们可以考虑采用电伴热方式保温，从这一方面看似乎所有管材都适用。综上，较可靠的方法是排水可以采用塑料管材适当扩大管径加电伴热的方式，供水可采用金属管材加电伴热的方式进行供水而金属管材容易腐蚀，镀锌钢管禁止在生活饮用水中使用，其他管材的价格较高而且目前技术也不太成熟，这势必造成造价的增加，如何使玉树的给排水设施不成为摆设，经济安全可靠的供水将是当今给排水工作者肩负的工作使命！参考文献【1】丁志华、 邱惠清新型管材与管件应用指南J同济大学出版社，2002 年5月【2】 李蒨建筑给排水管材“以塑代钢”技术经济分析J建筑科学，2005（3）