國內(nèi)給水管材現(xiàn)狀及發(fā)展

　　目前我國經(jīng)濟高速發(fā)展，各種產(chǎn)品比較豐富，人民生活水平不斷提高。但是，人類基本的日常生活用水問題還時不時困擾我們，尤其是影響室內(nèi)外給水水質(zhì)重要因素之一的管材問題。一方面是給水管材品種非常繁多，需要通過試用驗證產(chǎn)品的性能，確定統(tǒng)一的使用、選用和施工要求等;另一方面設計技術人員如何選擇適合施工單位有效施工，并切合建設單位經(jīng)濟與發(fā)展實際水平的給水管材，這都需要我們系統(tǒng)地熟悉掌握其特性與適用要求，作出科學合理地選擇。截止現(xiàn)在，我們尚難于找到一個完整的、系統(tǒng)歸類的模式。本文試圖在這些方面進行一些有益地探索。

　　一、給水管材的過去

　　同我國建筑給水排水專業(yè)的發(fā)展一樣，我國給水管材也經(jīng)歷了品種單一、衛(wèi)生標準低、緩慢發(fā)展的過去與品種多樣、衛(wèi)生標準提高快、更新發(fā)展迅速的現(xiàn)在。沿用了近三十多年的不鍍鋅鋼管(黑鐵管)，包括曾經(jīng)被視作提高建筑標準檔次象征之一的鍍鋅鋼管，現(xiàn)在已經(jīng)被多數(shù)省份部分(冷鍍鋅鋼管)淘汰;為節(jié)省鋼材，五十年代推廣使用的鋼筋混凝土管(又分為鋼筋混凝土管、預應力鋼筋混凝土管和自應力鋼筋混凝土管)，可承受較高的工作壓力(0.40-1.20MPa)、耐腐蝕、價格低廉(和金屬管材相比)、經(jīng)久耐用，不會減少水管的輸水能力，但自重大，質(zhì)地硬而脆，怕碰撞，接口易滲漏，管溝溝底平整堅實要求高，配件缺乏給日后維修增加難度，現(xiàn)在用量正逐漸減少;……;塑料管具有較好的防腐與抗震能力，有一定的抗拉抗彎曲的彈性，表面光滑水力條件好，耐凍性能比金屬管強，重量輕等優(yōu)點。由于管材承壓力不夠高，質(zhì)脆易老化，而且價格昂貴，僅用于室內(nèi)的小口徑管道上。

　　二、給水管材的現(xiàn)狀

　　目前給水材料品種非常繁多，我們的重點就是對新型室內(nèi)、室外給水管材給予介紹，并對過去使用目前又有一些新的性能提高的應用點給予介紹。下面從管材主要使用場所上分兩大類歸納介紹：

　　(一)室外給水管材

　　室外給水管材可分為金屬管和非金屬管兩大類。

　　1、金屬管

　　現(xiàn)在推廣應用較多的室外金屬給水管材主要有鋼管、給水球墨鑄鐵管。

　　1.1鋼管

　　鋼管有焊接鋼管和無縫鋼管之分;以防腐蝕性能來說可分為保護層型、無保護層型與質(zhì)地型;按壁厚又有普通鋼管和加厚鋼管之分。

　　焊接鋼管分為螺旋縫焊和直焊鋼管，螺旋縫焊鋼管分為自動埋弧焊接鋼管和高頻焊接鋼管，直焊鋼管又分為普通直焊鋼管和不銹焊接鋼管。無縫鋼管按制造方法分為熱軋管和冷軋(拔)管，其精度分為普通和兩種。冷軋(拔)管的大公稱直徑為200mm，熱軋管大公稱直徑為600mm。無縫鋼管還有不銹鋼無縫鋼管，不銹鋼無縫鋼管分為熱軋、熱擠壓不銹鋼無縫鋼管和冷軋(拔)不銹鋼無縫鋼管兩種。

　　無保護層型有無保護層鋼管，過去通常叫不鍍鋅鋼管(黑鐵管)。質(zhì)地型鋼管主要是指不銹鋼無縫鋼管和不銹鋼焊接鋼管，在室外大中管道給水上，由于造價、連接等原因未曾推廣應用過。

　　保護層型(主要指的是管道內(nèi)壁)現(xiàn)在有金屬保護層型與非金屬保護層型，金屬保護層型常用的有表面鍍層保護層型、表面壓合保護層型。表面鍍層保護層型中常見的是鍍鋅管，鍍鋅管也有冷鍍鋅管和熱鍍鋅管，熱鍍鋅管因為保護層致密均勻、附著力強、穩(wěn)定性比較好，目前仍大量應用。而冷鍍鋅管由于保護層不夠致密均勻、穩(wěn)定性差，一般使用壽命不到5年就銹蝕，出現(xiàn)“紅水”、“黑水”，鐵腥味嚴重，各種有害細菌超過國家生活飲用水水質(zhì)標準，各地已在生活給水管道禁止使用。表面壓合保護層型按生產(chǎn)工藝不同也分為物理覆蓋型復合鋼管和化學爆破法覆蓋型復合鋼管，其中物理覆蓋型復合鋼管目前已生產(chǎn)的有鋼復不銹鋼復合鋼管、銅鋼雙金屬復合鋼管，都是利用物理的方法將受熱軟化薄壁不銹鋼管或冷薄壁銅管通過一定工藝壓合在鋼基管內(nèi)壁上。這兩種管材的規(guī)格分別為DNl5-DN300和DNl5-DNl50。物理覆蓋型復合鋼管管道連接多采用專用配件連接。化學爆破法覆蓋型復合鋼管有雙金屬復合管。

　　非金屬保護層型有非金屬涂層型與非金屬襯里型兩大類，《建筑給水鋼塑復合管管道工程技術規(guī)程》(CECSl25：2001)(簡稱《鋼塑技術規(guī)程》)把這兩類鋼管統(tǒng)稱為鋼塑復合管，并將鋼塑復合管所依附的鋼管基本材料不同又分為涂(襯)塑焊接鋼管和涂(襯)塑無縫鋼管。根據(jù)所涂(襯)的非金屬材料不同，現(xiàn)行行業(yè)標準《給水涂塑復合鋼管》(CJ/T120-2000)把給水涂塑復合管分為聚乙烯(PE)鋼塑復合管與環(huán)氧樹脂(EP)鋼塑復合管，有的廠家還生產(chǎn)乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)鋼塑復合管，《給水襯塑復合鋼管》(CJ/T136-2001)把給水襯塑復合管分為聚乙烯(PE)、硬聚氯乙烯(PVC-U)、交聯(lián)聚乙烯(PEX)、氯化聚氯乙烯(CPVC)和聚丙烯(PP)鋼塑復合管。生產(chǎn)廠家從管道連接方式和配件的不同將鋼塑復合管分為法蘭式、溝槽式和螺紋式三種，按涂(襯)層耐熱性分為熱水用鋼塑復合管與普通性或冷水用鋼塑復合管。另外，依據(jù)涂層的方式不同有外鍍鋅與內(nèi)涂層相結合型(溝槽式給水鋼塑復合管、螺紋式給水鋼塑復合管等)與內(nèi)外全涂層型鋼塑復合管(法蘭式給水鋼塑復合管)的區(qū)別。依據(jù)外涂層的金屬材料不同襯塑復合鋼管又分為外鍍鋅型、外涂塑型和外鍍鋅鋁合金型襯塑復合鋼管(廠家又叫合金鋼塑復合管)。此外，還有一大類是注塑鋼管，目前知道的有聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)給水鋼管，但在《鋼塑技術規(guī)程》中未予確認。鋼塑復合管是一種比較好的防腐管材，鋼塑復合管目前較大的管徑有DNl25-DN300，在室外大中管道給水上使用受到一定的局限。

　　低壓流體輸送用焊接鋼管與鍍鋅焊接鋼管也有普通鋼管和加厚鋼管之區(qū)別。對焊接鋼管來說，管壁加厚其承壓能力隨之適當提高，而相對無縫鋼管類型管材來說，造價仍屬低廉型鋼管之列。無縫鋼管主要體現(xiàn)在管壁厚度隨多種檔次和材質(zhì)之分而承壓不同。

　　我們知道，鋼管的機械強度好，可以承受高的內(nèi)外壓力，管身的可焊性方便制造各種管件、特別能適應地形復雜及要求較高的管線使用。易腐蝕是其大缺點。但鋼管內(nèi)外防護處理得當，使用年限也很長。據(jù)介紹，上海楊樹浦水廠一根1m直徑的出廠管已使用60年，至今仍然很好。

　　目前國外已普遍使用承插式焊接接口的鋼管，是傳統(tǒng)鋼管的第二代產(chǎn)品，它把傳統(tǒng)鋼管的對接焊縫接口改為搭接焊縫接口，提高了接口焊縫的質(zhì)量，使環(huán)向焊縫減少應力集中，避免管道發(fā)生爆漏。1999年廣州市的劉屋洲120萬m3/d的輸水工程，在國內(nèi)首次安裝了DN2000-DN2400的該種承插式焊接接口鋼管近10km，其中有近3km是過河管段，至今使用情況良好。

　　2000年獲得中國專利[1]的“擴脹成型的承插式柔性接口鋼管”已在廣州自來水公司首先應用，它的性能及優(yōu)點比第二代鋼管更好，填補了“低成本生產(chǎn)鋼制柔性接口管”的國內(nèi)外空白。該管是采用先進的擴脹成型工藝，將鋼管兩端分別擴脹成具承插口的新管型，經(jīng)擴脹后的鋼管強度及剛性都得到提高，同時該工藝又達到用低的加工成本獲得成型尺寸精度高的承插式柔性接口新管型。擴脹成型柔性承插式接口鋼管是繼“承插式剛性接口鋼管”后發(fā)展的第三代新型鋼管。具有安裝方便、施工時間縮短、安全，其推廣可有效提高管線的質(zhì)量水平。

　　在過河管、架空管等需要剛性連接的管道，可通過對承插口套入的搭接面進行角焊焊接，就可以得到高質(zhì)量的剛性接口連接。