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供水管网中管材的选用
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发布时间:2014-3-5 20:29:56

滕万莉

连云港自来水公司材料供应站  

[摘要] 通过对目前应用较为广泛的市政供水管网管道材料特性的研究,介绍在管道工程设计施工中,根据不同的条件,对供水管网的管道材质进行有效配置,可显著改善管网水质,降低管网漏损,从而实现经济效益和社会效益的双赢。

[关键词]  供水管网  水质   管材选择   管道口径

 

供水管网直接面向用户,供水管网作为供水系统的重要环节,对于它的硬件有很高的要求:首先,供水管网是承压的管网,管道必须要有良好的封闭性,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,这一点是连续供水的基本保证;其次,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,并且水体与管壁发生新的接触,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。居民饮用水的清洁状况如何,直接关系到供水企业的形象,也将影响到人民的身体健康。所以管网上管材以及专用设备如阀门、伸缩器等,这些设备的完好是保证管网运行畅通、安全供水、避免污染的前提。

.常用给水管材的选择条件。

建设或更新改造供水管道系统,加强管网维护管理在管材方面,首先要选用产品质量较好的生产厂家,管道要有较好的防腐衬里,既能抗腐蚀又不析出有害物质。在设计施工方面,应严格遵守给水工程设计、施工规范,做到合理设计、合理施工;管网尽可能采取环状,即使采用树状,管道也不宜太长,在维护管理方面,对使用年限太长的供水管道逐步进行更新改造或进行刮管涂衬;其次要定期冲洗管道,这可作为一项经济性运行的措施,冲洗周期根据客观情况而定,但两年至少一次,对管网末端冲洗周期一年不少于一次。此外,选用合适的管材,对降低管网漏水率,降低产销差很有帮助。

水质的变化情况与所用管材关系密切。实验表明城市给水干管如果采用优质管材,除余氯稍有降低,浑浊度、溶解性总固体略有升高外,其他指标与出厂水相比较无明显差异。[1]目前供水管网管材主要分两大类:金属管材及非金属管材。常用的金属管主要有:钢管、镀锌管、球墨铸铁管,铜管,不锈钢管;非金属管主要有:砼管系列、塑料管材及复合管。工程中采用何种管材,应根据下面几点综合考虑进行选择。 (1)技术性:由管材强度、重量、工作压力、工作温度、耐久性、耐腐蚀性、水力条件、抗振性能、管材规格等来考虑适用性。(2)施工工艺:施工方法、连接方式等方面。(3)经济性:工程投资,市场成品规格等方面[2]4)卫生条件方面的比较,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。目前主要依据国家技术监督局与卫生部联合发布的GB172191998《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全胜评价标准》,标准提出了管材及内衬材料浸泡水后的卫生要求。本文就目前在x255888新濠天地管网常用的塑料管材,球墨铸铁管进行分析。

.塑料管材的性能比较与应用。

近年来,民用建筑中特别是在冷水管材中,塑料管已完全替代了传统的金属管。由于塑料管材具有无毒、质轻、韧性、耐用、耐腐蚀、内壁光滑、不易堵塞、易加工处理、易安装、保养费用低、能耗低并且可以回用等优点,在我国已得到广泛应用,主要运用于小口径管道。目前常用的塑料管材主要有:硬聚氯乙烯(U-PVC)管、聚乙烯(PE)管、聚丙烯(PPR)管、聚丁烯(PB)管、交联聚乙烯(PEX)管等。每种管材均有不同的化学特性,因此性能存在较大的差异(1)

 

1 几种常用塑料管材的性能差异

管材

管材性质

安装连接

使用年限(年)

用途

PEX

耐高温、耐冲击较好,耐磨性、耐光性较差

热熔连接

50

冷水

PB

耐高温,耐磨性较好,可塑性好,易收缩、易变型

夹紧式连接、热熔式插接、电熔合连接

50

热水采暖

PPR

质量轻、耐压、耐腐蚀,收缩率较大、低温易脆裂

热熔连接

30~50

冷水

PE

柔性、伸长率、耐冲击性能较好,耐热性、耐磨性、耐光性较差

卡套式连接,热熔连

50

冷水

U-PVC

化学稳定性好、耐腐蚀性强、强度高,易脆裂,耐热性差

承插粘接或螺纹连接

20

冷水

 

 上述各种管材在民用建筑中都已得到广泛应用,多数管材的安装工艺及技术指标也比较成熟,但是由于部分管材自身性能以及安装工艺的缺陷,经常发生一些爆管、漏水等事故。不适合运用于供水管网的主管道。所以DN300以上管道目前,在输配水管道中国内外普遍使用球墨管。

.球墨铸铁的特点和应用

①球墨铸铁管内衬了水泥砂浆,管内输水符合卫生要求;若输水的水质不稳定,则砂浆内表面应刷涂卫生级树脂保护,因此稳定性并不比非金属管材差。

②球墨铸铁管可承受内水压力超过2.OMPa以上,它比非金属管材强。

③球墨铸铁管系延伸率、刚度、抗拉强度均较大的金属管道,承受土壤静荷载及地面动荷载的能力通常比其它管材强。

④球墨铸铁管的管件规格齐全,能适应各种安装需要,比非金属管材解决起来方便。特别是由于配套管件齐全,维修也比较方便。

⑤球墨铸铁管系柔性接口,拆装方便、承受局部沉陷的能力好,它比非金属管材维修难度小。

⑥球墨铸铁管通常有50~100年的使用寿命,比化学管材及钢管使用寿命长。

数据说明球墨铸铁管是城市供水主管网的主要管材。在国外DN50-2900m之间均有球墨铸铁管的产品,在国内DNl002200mm之间也有球墨铸铁管的产品。但考虑到铸造难度、相对价格以及相应管件的配套及施工等问题,在国内各城市供水管网中,球墨铸铁管目前宜适用于DN300-1200mm之内。

.结语。

综上所述,一般情况下,管径<50mm应从聚乙烯管(PE,包括HDPE管、MDPE管、LDPE)、聚丙烯管(PP-R管、PP-C)、交联聚乙烯管(PE-X)、聚丁烯管(PB)、金属塑料复合管(包括铝塑复合管、钢塑复合管等)、铜管、不锈钢管中选择;管径在75150mm根据经济条件,应从上述塑料管及球墨铸铁管中选择;管径在2001200mm左右,首选球墨铸铁管。PCCP、质量好的预应力混凝土管和玻璃纤维加强管也可应用;管径>1400mm宜从PCCP、球墨铸铁管、钢管及质量可靠的玻璃纤维加强管中选择。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基础保障,是供水系统中的一个重要环节。随着时代的进度,供水管网管材也有了更多的选择。对供水管网的管道材质根据管道位置,使用压力等进行有效配置,可显著改善管网水质,降低管网漏损,从而实现经济效益和社会效益的双赢,树立水司形象,提高企业效益。选用合适的管材,也利于控制出厂水在输配过程中的二次污染,使居民生活用水达到国家饮水标准。这对保障人民身体健康,保证社会经济的持续稳定发展有着重要的积极的意义。

 

参考文献:

[1] 罗昊进,谭立国。城市供水管网选材与水质污染分析。净水技术。2005.6

[2] 刘慧,孙勇等.给水排水管材实用手册。化学工业出版社。2005.4

 
 
 

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