常用给排水管材综合比较

1、1.1 管材近年来随着工程技术、 新型材料的发展， 加上国外先进技术设备 的大量引进，管材比较多。能用于本工程的材料主要有钢筋混凝土管、U-PVC双壁波纹管、HDPE钢筋混凝土管 , 目前在国内运用广泛， 生产及施工技术比较成熟， 具有一下特点：（1）造价低。（ 2）耐腐蚀、抗老化性能好，管材强度高，使用寿命长。（3）自身较重，施工难度较大，由于采用钢丝网水泥抹带接口和混凝土基础，施工周期长。（4）易渗漏从而造成地下水的污染。双壁波纹管和HDPET是新型塑料管材。双壁波纹管及HDPEf具有以下特点：（1）内壁光滑，流通量大，同流量使用口径比混凝土管小。（2）管材柔韧性好，单节长，接口少，抗地基

2、沉降性能强，抗渗性 能好。（ 3）管内不结垢，耐腐蚀。（4）采用橡胶圈承插连接，方法可靠，施工质量易保证。（5）质量轻，搬运安装方便。（ 6）使用寿命长，大于 50 年。下面对国内常用的钢筋混凝土管及双壁波纹塑料排水管及其他 管材的安装、使用性能及综合费用作一比较，以便选择。管道安装性能对比表,钢筋混凝土排水管双壁波纹管、HDPEf基础砼基础砂垫层基础接口多数为钢丝网等刚性接口胶圈承插，柔性接口安装关键按要求做管基及抹带接口管道两侧回填土压实度安装工期较长综合工期为砼管的1/21/4冬季施工砼凝固需要一定的温度不受季节影响噪声及安全机械吊装，噪声大，人工下管，无噪声，管材使用性能对比表钢筋混凝

3、土UPVC HDPE受力特征刚性管材，轴向受力柔性管材，管土共同作用环保方面有外渗现象无外渗现象水力特征粗糙度系数为0.013 0.014粗糙度系数为0.009 0.011使用年限2030年大于50年抗水质性能为活性材料为惰性材料在咼位地下水内渗严重，可达其排水能力的20%无内渗现象管网维护易堵塞，需大量清通不易堵塞抗震防灾刚性接口，抗震性能差柔性接口，抗震性能强管材综合费用比较表（元/米）UPVCHDPE钢筋混凝土管DN300420300DN400560360DN500880620DN600980700DN70012501120DN90015601340DN100016801500注：双壁波

4、纹管环刚度为 S2级，钢筋混凝土排水管为H级管抗地基不均刚性基础及接口，柔性接口，抗地基给水管材比较近年来，随着材料工业的发展，有不少新型管材在工程中推广应 用。能够运用于本工程的管材主要有钢管、 给水球墨铸铁管、预应力 钢筋混凝土管、钢筒预应力混凝土管、给水玻璃钢夹砂管、塑料管等。1. 钢管钢管是一种在各行业广泛应用的管材， 具有长久的应用历史、丰 富的使用经验。城市输水用钢管通常选用 Q235A镇静钢钢板制作，它 的强度高，具有良好的韧性，管材及管件易加工。大口径钢管成形工 艺有两种，即直缝焊管与螺旋焊管。钢管为管道工程常用管材，特别适应地形复杂的地段，但钢管的刚度小，易变形，衬里及外防腐

5、要求严格，必要时需作阴极保护，施 工过程中组合焊接工作量大，与其它管材相比，造价较高。2. 给水球墨铸铁管 球墨铸铁管利用离心力铸造成形，管壁质密，石墨形态为球状， 基体以铁素体为主，伸长率大、强度高，性能与钢管相似，具有柔韧 性，适应突发力强，且抗弯强度比钢管大，使用过程中管段不易弯曲 变形，能承受较大负荷， 材料耐蚀性好，一般不需作特殊防腐蚀处理， 其接口为柔性接口，具有伸缩性和曲折性，适应基础不均匀沉陷，是 比较理想的管材。球墨铸铁管在生产工艺中经过熔化、 脱硫、球化处理，孕育处理。 离心铸造及退火处理等工艺， 使管村具有良好的韧性和耐腐蚀性。 无 论在海水和不同的土壤中均优于钢管，其电

6、阻抗比钢管大三倍。球墨铸铁有接近钢的性能。 球墨铸铁管耐压强度比钢管高。 此外， 还由于管子内壁涂有水泥砂浆和环氧沥青漆， 所以长时间使用后， 流 量和流速几乎不会有什么变化。 同时，根据配套条件可自由选择或配 套各种厚度的管子和采用各种橡胶圈柔性接口及管配件， 所以能够适 应各种类型的地质条件。 采用滑入式和机械柔性接口方式， 施工简单， 因而能适应各种施工条件（包括在管内施工作业） ，接口作业不仅所 花时间短，而且安全牢靠，且接口作业完毕，可立即回填，从而节省 时间。球墨铸铁管的常用防腐做法是： 在内表面衬水泥砂浆， 外表面喷 锌再涂沥青。 根据实际使用经验， 球墨铸铁管在腐蚀性较强的土壤

7、中 埋设，容易腐蚀穿孔， 因而管外壁必须喷锌后作防腐涂层或塑料薄膜 包裹，才能达到铸铁管的使用年限。 而且有些生产厂家在水泥内衬上 存在一些问题，如不光滑、厚度偏差大、内衬收缩引起的裂缝等。总的来说，给水球墨铸铁管有以下特点：(1)球墨铸铁管内衬水泥砂浆，输水符合卫生要求。(2) 球墨铸铁管承受内力压力2.0MPa以上，可以满足供水管道 输送压力水的要求。( 3) 球墨铸铁管具有较大的延伸率、刚度、抗拉强度，具有较 强的承受土壤荷载及地面动荷载的能力。( 4) 球墨铸铁管的管件规格齐全，能适应安装的需要。( 5) 球墨铸铁管系柔性接口， 拆装方便，承受局部沉陷能力好。( 6) 球墨铸铁管耐腐蚀

8、性好。( 7) 球墨铸铁管使用寿命长。3. 钢筋混凝土管用于承压输水的混凝土管道， 目前国内使用的有两种： 一种是预 应力钢筋混凝土管，一种是钢套筒预应力混凝土管(简称pccPT)。预应力钢筋混凝土管在我国是应用相当广泛的供水管材之一， 并 制定了完善的管道产品标准和工程设计、 安装规范， 它比钢铁管道节 约钢材，在输水的过程中不结水垢，管径变化不大，送水能力及水质 不变，安装预应力钢筋混凝土管只要在插口端套上密封橡胶圈， 然后 把它插进另一根管的承口端就行了，不需要打口，管道可整切，开孔 相配管件，操作方便，安装速度快。预应力钢筋混凝土管主要缺点是管材质量不稳定， 承插口加工精 度差，多存在

9、漏水现象， 另外管材多存在表层混凝土脱落钢筋骨架外 露腐蚀等情况，管材使用寿命短。在已建的管道中出现过爆管事故， 漏水现象时有发生。近年引进国外技术生产的钢套简预应力混凝土管， 管道管身中央 有 1 2 毫米的钢板，钢板卷成管状，经过打压试验，可保证其不渗 漏。 接口采用钢环承插口，钢环与管身钢管焊接。钢环承插口的加 工精度较高。承插口嵌入橡胶圈，可防止渗漏。多用于大口径管道。4. 玻璃钢夹砂管 玻璃钢夹砂管道在美欧等发达国家是应用相当广泛的工业管材 之一，并制定了完善的管道产品标准和工程设计、安装规范。 20 世 纪50年代中期问世的玻璃纤维增强树脂夹砂管（RPM）是在玻璃 钢管道制造过程中

10、添加一层或几层树脂砂浆层， 使整个管壁成为夹层 结构，成功的解决了纯纤维缠绕玻璃钢管壁结构的刚度与强度不匹配 的问题 提高了管道的刚度，有效地降低了制造成本。玻璃纤维增强树脂夹砂管的生产工艺大体上分为长纤维缠绕法 （Veroc法）和短纤维离心浇铸成型法（HOBA法）两种。HOBA管 对中低压输水工程较为适宜，在满足相同刚度的前提下，HOBA管的生产成本低于 Veroc 管。玻璃钢夹砂管可以根据环境及输送介质情况选择树脂种类， 改变 夹砂量，增减管壁厚度， 无需附加内衬层和外防腐涂层而直接埋设在 高酸性和高碱性土壤中，不需要电化学保护，使用寿命长达 50年，50 年后的保留率可高达 6770玻璃

11、钢夹砂管内壁树脂表面非常光滑，其粗糙率n = 0. 0080009，低于钢管的 0012 及混凝土管的 0013，具有优异的过流 能力，节省能耗。 此外，该管材的管道重量只有相同条件下钢管重量 的 25，混 凝土管的 10 20，在运输、安装等方面都很方便。玻璃钢夹砂管道的管道接口可分为约束连接和无约束连接两种。 约束 连接包括粘接连接和法兰连接，属于钢性连接。无约束连接就 是采有承插式或套筒式橡胶圈密封的连接方式， 为柔性接头， 允许有 一定角度的偏移， 为玻璃钢夹砂管的主要连接方式。 玻璃钢突破管的 承插接亦可以采用双橡胶圈密封形式， 接管后及时用小型人工试压的 方法 检验接口的密封性。玻

12、璃钢夹砂管道在国外的应用已有近 60 年的历史，实践证明它 是一种性能较好的管材， 现在国内许多供水工程中也有应用。 夹砂玻 璃钢管以其优异的耐腐蚀性能、轻质高强、输送流量大、安装方便、 工期短和综合投资低等优点， 成为输水工程和供水管网工程的较佳选 择。它主要具有以下特点：（1）具有优良的耐腐蚀性能。（2）无毒害、无二次污染。（3）重量轻、装卸方便、易于安装。（4）单根管道长度长。5）机械性能好、水力学性能优异、节省能耗(6) 热膨胀系数小。(7) 使用寿命长安全可靠。(8) 设计灵活、产品适应性强。(9) 由于其单根管道长，开口较不易的特点，该管多用于长距 离输水管道。5. 塑料管该类管材

13、系新型塑料管材，目前广泛采用的塑料管为PVC管和PE管，PVC管是聚乙烯管，PE管是高密度聚乙烯管，或称高联聚乙 烯管。以上两种管材，经过近年来的科技进步，去除了生产工艺中的 有毒助剂，其卫生指标可以满足饮用水的标准要求，在工程实践中显示出了化学建材旺盛的生命力。其内壁光滑，不结垢，不滋生细菌， 耐腐蚀性能好，重量轻，使用寿命长，施工安装方便，连接安全可靠, 已应用到给水工程领域。5.1.3管材比较：1. 管材机械性能比较管材机械性能比较表种类 项目'、球磨铸铁管(DIP)预应力混凝土管(PCP预应力钢筒凝土管(PCCPL)玻璃钢夹砂管(RPMP)备注容量(g/cm)7.25.445.441.6-1.2抗拉强度(Mpa)三4203030160-300屈服强度(Mpa三300120-180延伸率三10%1.01.02-3%2. 管道工程特性比较管道工程特性比较表'种类项目球磨铸铁管（DIP）预应力混凝土管（PCP预应力钢筒混凝管（PCCPL）玻璃钢夹砂管（RPMP）备注粗糙系数n=0.012n=0.013n=0.012n=0.012承压能力高较咼较咼较咼单位重量3.3-44-54-51以 RPMP 1常用接