给水管道选材标准

给水管道选材标准

徐鹏 赵军 邓杰 华小龙 李杰

常州通用自来水有限公司 ： 213000

摘要：本文主要对PE管、钢塑复合管、PSP管、球墨铸铁管四种材料的选材标准进行了分析和对比，对比材料管材连接、密封性能、使用年限、水力特性、防腐方案提供管道领域有关的选材参考。

关键词：PE管、钢塑复合管、PSP管、球墨铸铁管

一、PE管选材分析

PE管以聚合物内衬层(通常采用聚乙烯树脂、交联聚乙烯树脂、聚偏氟乙烯树脂或改性后的其他高分子聚合物树脂)为基体,通过编织或缠绕涤纶工业长丝、芳纶长丝、超高分子量聚乙烯长丝或钢丝绳等等材料增强,并外加热塑性材料(聚乙烯树脂)保护层复合而成。

给水用PE管材是传统的钢铁管材、聚氯乙烯饮用水管的换代产品。给水管必须承受一定的压力，通常要选用分子量大、机械性能较好的PE树脂，如HDPE树脂。LDPE树脂的拉伸强度低，耐压差，刚性差，成型加工时尺寸稳定性差，并且连接困难，不适宜作为给水压力管的材料。但由于其卫生指标较高，LDPE特别是LLDPE树脂已成为生产饮用水管的常用材料。

PE管的链接方式主要有以下几种：

1.热熔连接

聚乙烯管道系统的热熔连接方式有热熔对接(包括鞍型连接）和热熔承插连接。热熔承插连接适用于直径比较小的管材、管件(一般直径在DN63mm以下)，因为直径小的管材、管件管壁较薄，截面较小，采用对接不易保证质量。热熔对接适合于直径比较大的管材管件，比承插连接用料省、易制造，并且，在熔接前切去氧化表面层，熔接压力可以控制，质量较易保证。

2.电熔连接

将需要连接的pe管件套在pe管材上，用电熔焊接机使内嵌电热丝的电熔管件的内表面以及管子插入端表面融化，进行冷却后，管材和管件已经电熔在一起，这样连接十分牢靠。

3.法兰连接

当pe管需要与金属管道、阀门等用水设施连接时，需要采用法兰连接。要根据连接管道的大小选择法兰盘，通过法兰盘紧固固定管道和接件，使法兰连接接件与法兰片紧密接触，达到连接的目的。

二、钢塑复合管选材分析

钢塑复合管，一种新兴的复合管管材，很多地方简称钢塑管。钢指的是螺旋管无缝管直缝管弯头等；塑，是指塑料，钢塑复合管中的塑料一般是高密度聚乙烯（HDPE），产品以无缝钢管、焊接钢管为基管，内壁涂装高附着力、防腐、食品级卫生型的聚乙烯粉末涂料或环氧树脂涂料。采用前处理、预热、内涂装、流平、后处理工艺制成的给水镀锌内涂塑复合钢管，是传统镀锌管的升级型产品。

钢塑复合管具有以下优点，(1)优良的机械和物理性能、(2)良好的耐腐蚀性能和使用寿命、(3)很高的输送效率、(4)较宽的适用范围、(5)优异的环保卫生性能、(6)简单方便的安装性能。

其连接方式连接方式有以下几种

1. 螺纹连接

管径小于100mm的内衬塑不锈钢复合钢管可采用螺纹连接，在接头处采用厌氧密封胶做密封处理。

2. 沟槽连接

沟槽连接方式是在管材，管件上加上沟槽，再以专用卡箍进行管道连接的一种技术。

3. PSP管选材分析

PSP钢塑复合压力管，是一种金属与材料复合的新型管材。采用钢带辊压成型为钢管并进行氩弧对接焊，再加上高性能粘接剂内外PE层复合而成。五层复合结构的钢塑复合压力管，克服了钢管存在的易腐蚀，有污染，笨重，使用寿命短和塑料存在的强度低，膨胀量大，易变形的缺陷，而又具有钢管和塑料的共同优点，其特点有:①优良的机械强度,耐压强度高性能稳定;②线膨胀系数小、明装不变形;③优异的耐腐蚀性，能防止外腐蚀,内腐蚀;④内壁光滑,阻力系数小;⑤采用双热熔连接,需要用专用的安装工具;⑥PSP管与热熔承插管件连接时需要过渡接头;⑦PSP钢塑复合管对施工工艺上要求相对较高

因为PSP管是―种内外塑料层，中间采用钢带的三层结构的复合管。故外层塑料非常薄,在加热热熔过程中温度控制不好,熔化点超过250度后,很容易将外层塑料熔化,而管接头直接焊接到钢带上,将造成假焊或加热脱层。所以PSP管对施工工艺上要求相对较高,PSP管一定要在厂家技术指导下安装。

PSP钢塑复合管的常用连接方式连接方式有两种。

1.双热熔连接

一般用于DN160以下的，DN160以上的是采用法兰连接。它的特点是全塑封连接，避免了钢带和空气及水的接触，对管材和水有很好的保护作用，连接方便可靠无渗漏。

2.内胀扩口连接

DN20-DN25的用的是卡压连接，DN32-DN63用的是丝扣式内胀连接，DN75-DN110用的是螺栓式内胀连接，DN160-DN200用的是扩口连接。PSP钢塑复合管内胀扩口连接的特点是连接方便、可靠出现不会出现漏水的情况，不用考虑周围温度，有点接近于传统的丝扣连接。

四、球墨铸铁管选材分析

球墨铸铁管中石墨是以球状形态存在的，一般石墨的大小为6-7级。质量上要求铸铁管的球化等级控制为1-3级，球化率≥80%，因而材料本身的机械性能得到了较好改善，具有铁的本质、钢的性能。退火以后的球墨铸铁管，其金相组织为铁素体加少量珠光体，机械性能良好，所以又叫铸铁钢管。球墨铸铁管防腐性能优异、延展性能好、安装简易的特点，主要用于市政工矿企业给水、输气等。

对球墨铸铁管材的选择应根据敷设地具体情况，选择直管与配件的接口形式。橡胶圈通常选用NBR、SBR、EPDM等材质。涂层的选择根据使用时的内、外部条件选择适和的涂层。现有内涂层为环氧树脂、聚氨酯内外涂层、PE膜涂层等球墨铸铁管新产品，选用时应详细了解其性能。

球墨铸铁管目前常用的连接方法主要有以下两种:

1）法兰连接

此种方法为通用连接方法,此种方法原理是球墨铸铁管和钢管均转换为法兰盘接口，从而实现标准对接。管件的承口或插口可以与正常管道相连，从而使得管线转换为法兰盘接口，只需与对应的钢制法兰进行连接即可。此种方法特点是，连接方式比较通用，法兰的制作为标准件，确保连接的稳定性。需要注意的是，双方的法兰不仅需要公称值一致，PN值也应一致才能连接。劣势是，如果直接埋地，螺栓腐蚀风险较大，将来可能出现接口漏水等问题，有的设计规范也要求螺栓不能直接埋地。此外法兰连接由于采用螺栓紧固确保密封效果，人工操作的影响较大。

2）承插连接

承插连接的方法是，对于球墨铸铁管确保连接位置为承口（如果不是，则用双承套管，使得插口端转换为承口端），钢管端在其承口外径焊接一层额外的钢板﹐使得钢管的外径确保与球墨铸铁管外径相同。然后将钢管插入到球墨铸铁管的承口进行安装。

表1四种材料对比分析

参考文献：

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作者简介：徐鹏（1980.08）男，汉族，籍贯江苏常州，学历大专，职称中级工程师，研究方向给排水