(4)浅谈保定市区供水管网工程材料的使用历程与前景

1、浅谈保定市区供水管网工程材料的使用历程与前景崔照辉 王志浩 李建浩（保定市供水总公司，河北保定071000）摘要：近些年随着社会经济和城市建设的飞速发展，作为城市的血脉，供水管网工程材料的使用也发生了天翻地覆的变化。但由于国家没有对使用何种管材作为供水管网主要材料做出强制性的规定，所选用的管材也是五花八门。本文以我水司建司以来所使用管道材料的变化为主线，结合当前供水管道材料的使用情况，分析未来管道材料的发展前景。关键词：初期供水材料的使用；近期供水管网材料的使用；趋势；近些年随着社会经济和城市建设的飞速发展，作为城市的血脉，供水管网工程材料的使用也发生了天翻地覆的变化。但由于国家没有对使用何种

2、管材作为供水管网主要材料做出强制性的规定，介于历史原因、科学技术、地质环境、区域位置、造价要求的不同，所选用的管材也是五花八门。本文以我水司建司以来所使用管道材料的变化为主线，结合当前供水管道材料的使用情况，分析未来管道材料的发展前景。1、初期供水材料的使用情况1.1无压水车管、白铁管保定水司成立于1956年，据厂志记载由河北省第一劳改队在裕华中路修建机井后，经裕华路、马号商场至西大街就有了保定市区第一条供水管线。以后五六年间先后在东大街、西大街、市府前街、市府后街等街道铺设了总长度为8.2千米管径DN75无压水车管。1958年至1959年又在青年路、永华北路、五四西路等主要路段铺设了DN15

3、0-DN200的白铁管供水管线。随着时间的推移和供水管材的更新换代，无压水车管和白铁管这两种管材在市区管网中早已没有了踪迹。1.2石棉水泥管上世纪六十年代初期我司开始尝试使用了石棉水泥管，先后在南关大街、红星路东段、中华路等街道铺设DN100石棉水泥管12.72千米。石棉水泥管优点是，成本低、重量轻、便于运输和安装，缺点是这种管材受到侵蚀易老化、易碎、韧性差、耐压性不高，不适合供水管网大面积使用。在市区五四路与朝阳大街路口西侧，目前仅有的DN300石棉水泥管0.09千米仍在维持使用。1.3预应力钢筋砼管、预应力钢套筒砼管（1）预应力钢筋砼管七十年代初期随着市区供水规模不断扩大，安装大口径管道的

4、需求日益增多。但由于计划经济时代工业基础薄弱，钢铁供应不足，大口径供水管材主要以预应力钢筋砼管为主。其特点为节约钢材、成本低、安装简便、通水能力较高。一亩泉水源区井群联络管和加压泵站输水管线均使用预应力钢筋砼管。（2）预应力钢套筒砼管预应力钢套筒砼管是预应力钢筋砼管的升级产品，简称PCCP，是在带钢筒（薄钢筒的厚度约1.5mm）的管芯上，缠绕一层或两层环向预应力钢丝，并做水泥砂浆保护层而制成的管子，可承受高内压和高外压，具有高抗渗性、高密封性和高强度三大特点。保定地表水厂配套供水管网一期施工中，使用了预应力钢套筒砼管（PCCP）。新建、扩建、改造市区配水管道十七条，管径从DN400-DN140

5、0总长29.2千米。整个工程于2000年7月投产运行，市区由单一依靠地下水，转变为以地表水为主、地下水为辅的双水源供水。至今，我市供水管网中仍有管径DN400-DN1400预应力钢筋砼管、预应力钢套筒砼管57.5千米在使用。1.4灰口铸铁管八十年代初期，随着改革开放的深入，钢铁工业的兴起，灰口铸铁管逐步被应用到供水管网当中，特别是小口径灰口铸铁管如一夜春风般被使用到城市的大街小巷。灰口铸铁管由于材质的限制，其脆性较大，易发生爆管，且管壁厚、单支重、水阻大，安装需打口作业工艺。目前市区管网内仍有管径DN80-DN1200灰口铸铁管179.02千米在使用。1.5 PVC塑料管八十年代中后期，随着我

6、市水栓进户工程的推进，PVC塑料管被应用到部分楼内上水进户的工程中，代替原有的镀锌管、钢管。但PVC塑料管本身的缺点是易老化、韧性不足，受到冲击就会损伤，长期使用强度会变低，于九十年代初停止使用。1.6 玻璃钢夹砂管玻璃钢夹砂管俗称玻璃钢管，是采用不饱和聚酯树脂、玻璃纤维、石英砂三种材料缠绕离心，浇铸固化而成的新型化学管材。具有优异的耐腐蚀性。且质量轻，强度高，运输安装方便。我公司于1999年在玉兰大街（东风路-裕华路）路段试用DN300的玻璃钢管，长度1.365千米。经使用，发现其维修时必须聘请厂家专业的技术人员，且维修时不能带水作业，需将受损管段内存的水排空，停水时间过长。其缺点还包括没有

7、配套管件，不能打孔分流接水等，所以没有推广应用。1.7 镀锌管镀锌管分为冷镀锌管和热镀锌管。冷镀锌也叫电镀锌，我公司未大面积使用，只有在水栓进户与楼内接水连接处作为联络管使用，于2000年依据国家部委通知要求，停止了使用。热镀锌外表没有冷镀锌细腻光亮，但镀锌层厚度是冷镀锌的十几倍，防腐蚀性能也是冷镀锌的十几倍。我公司2010年在部分小区楼内进行吊装试用，于2012年将热镀锌材料列入合格供方。2、近期供水管网材料的使用情况2.1球墨铸铁管九十年代末，随着经济政策的调整，城市建设步伐逐步加大，随着球墨铸铁管的推广和使用，城市供水管网也迎来了第二次生机。自1999年开始，我市路网改扩建工程为供水管网

8、建设打响了第一枪。同年3月至8月三丰路DN300球墨铸铁管管网铺设完工，全长4.88千米，为市区供水管网大规模更换球墨铸铁管拉开了序幕。球墨铸铁管具有铁的本质，钢的性能，管内衬水泥砂浆，管外经喷锌、沥青漆防腐大大提高了防腐性能，使水源避免二次污染。球管连接方式一般采用承插柔性接口，使用橡胶圈密封，安装更方便快捷，提高了工作效能。1999年至2006年间，全市共进行了200多条球墨铸铁供水管线改造、新建任务，保证了管网的安全可靠性，为全市几十万家庭送去了更加洁净的生活饮用水。2.2 聚乙烯 PE管（简称PE管）随着生活水平的不断提高，环境保护力度的加大，传统的管道开挖施工就显出其局限性。水平定向

9、钻（非开挖技术）与PE管相结合，为管道施工增添新的活力。PE管具有连接可靠，管道与系统之间采用电熔或热熔的连接方式，接头的强度高于管道本体强度；抗应力开裂性优良，具有优异的抗划痕能力，可绕行容易弯曲，工程上可以通过管道弯曲穿过障碍物，减少管件的使用量并降低安装费用。管道内壁光滑，水流阻力小，耐腐蚀性强，粘附性低从而降低了管路压力损失和输水能耗，保证了PE管道比传统管道具有更高输水能力。我公司于2001年5月引进了这项技术，同年11月就接到PE管DE560长度为0.14千米的供水管道穿越黄花沟工程。2003年又承接了向阳路PE管DE630长度为0.15千米供水管道穿越一亩泉河工程。在以后管道施工

10、中PE管充分发挥了易弯曲、抗划痕等特点。为管网工程的施工节约了人力、物力及时间，降低了拆迁扰民、影响交通等不便。2.3 PP-R管PP-R管：又叫无规共聚聚丙烯管，是20世纪80年代末90年代初开发应用塑料管道产品。其特点与传统灰口铸铁管、镀锌管相比，具有节能节材、环保、轻质高强、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、质量轻、施工简便等特点。我水司于2002年开始陆续使用PP-R管材，替代原有镀锌管、PVC管，现已成为小区供水管网入户接水的主要管材。2.4衬塑钢管衬塑钢管又名钢塑复合管，是以镀锌无缝钢管、焊接钢管，内壁去除焊筋后，衬入与镀锌管同等管径食品级聚乙烯（PE）管材，最后加热加压后成型。衬塑钢管既有

11、传统钢管特性，又有塑料管耐防腐效果，是传统镀锌管的升级型产品。经我水司2010年在高层小区供水管网中试用，效果良好。2.5 PVC-M管材与PVC-O管材聚氯乙烯PVC管道在国外已经近70年的历史，进入我国也有近十几年的时间，但一直都停留在传统PVC-U的范围内。近几年许多生产塑料管材公司不断探索PVC管材的系统性能水平，取得了显著的成果。（1）通过改性提高韧性，开发出抗冲击、抗开裂性能，同时保持高强度的改性PVC管材系统，通常称为PVC-M。与传统的PVC管材相比，抗冲击性能显著提高，能有效的抗击点载荷和地基不均匀沉降。同时耐环境开裂性提高，能有效抵抗安装和运输过程中对管材的冲击，防止刻痕效

12、应和快速裂纹扩展效应产生。我公司已对该新型管材进行了实地考察，待完成价格对比、适应范围、性能评价后试用。（2）通过管材加工过程中的双向拉伸，使分子取向，达到提高强度同时大幅度提高韧度。通常称为PVC-O。其特点是，壁厚只有传统管材PVC管材的一半，但强度是传统PVC管材的四倍，具有更高的强度和抗高压能力。目前我公司已将此种管材选定为试用管材，将在部分小区做针对性的试用。3、供水管材的发展趋势根据我公司供水管网发展历程和材料使用的现状，经过对比分析，得出以下结论：3.1球墨铸铁管：经过20多年的发展，已经充分与市场结合，在今后的管网建设中仍占有绝对优势。在未来3-10年内，球墨铸铁管应仍是供水管网管材的主体。3.2 PE（聚乙烯）管：在供水管网非开挖工程施工中依旧保持不可替代的优势，在今后仍然有很高的市场占有率。3.3衬塑钢管 、PP-R管：在供水管网楼内接水和入户接水材料中，仍是最佳首选。尤其是在即将实行一户一表改造工程等方面，更能发挥其优势