1、淺談保定市區(qū)供水管網(wǎng)工程材料的使用歷程與前景崔照輝 王志浩 李建浩（保定市供水總公司，河北保定071000）摘要：近些年隨著社會經(jīng)濟和城市建設(shè)的飛速發(fā)展，作為城市的血脈，供水管網(wǎng)工程材料的使用也發(fā)生了天翻地覆的變化。但由于國家沒有對使用何種管材作為供水管網(wǎng)主要材料做出強制性的規(guī)定，所選用的管材也是五花八門。本文以我水司建司以來所使用管道材料的變化為主線，結(jié)合當前供水管道材料的使用情況，分析未來管道材料的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：初期供水材料的使用；近期供水管網(wǎng)材料的使用；趨勢；近些年隨著社會經(jīng)濟和城市建設(shè)的飛速發(fā)展，作為城市的血脈，供水管網(wǎng)工程材料的使用也發(fā)生了天翻地覆的變化。但由于國家沒有對使用何種

2、管材作為供水管網(wǎng)主要材料做出強制性的規(guī)定，介于歷史原因、科學技術(shù)、地質(zhì)環(huán)境、區(qū)域位置、造價要求的不同，所選用的管材也是五花八門。本文以我水司建司以來所使用管道材料的變化為主線，結(jié)合當前供水管道材料的使用情況，分析未來管道材料的發(fā)展前景。1、初期供水材料的使用情況1.1無壓水車管、白鐵管保定水司成立于1956年，據(jù)廠志記載由河北省第一勞改隊在裕華中路修建機井后，經(jīng)裕華路、馬號商場至西大街就有了保定市區(qū)第一條供水管線。以后五六年間先后在東大街、西大街、市府前街、市府后街等街道鋪設(shè)了總長度為8.2千米管徑DN75無壓水車管。1958年至1959年又在青年路、永華北路、五四西路等主要路段鋪設(shè)了DN15

3、0-DN200的白鐵管供水管線。隨著時間的推移和供水管材的更新?lián)Q代，無壓水車管和白鐵管這兩種管材在市區(qū)管網(wǎng)中早已沒有了蹤跡。1.2石棉水泥管上世紀六十年代初期我司開始嘗試使用了石棉水泥管，先后在南關(guān)大街、紅星路東段、中華路等街道鋪設(shè)DN100石棉水泥管12.72千米。石棉水泥管優(yōu)點是，成本低、重量輕、便于運輸和安裝，缺點是這種管材受到侵蝕易老化、易碎、韌性差、耐壓性不高，不適合供水管網(wǎng)大面積使用。在市區(qū)五四路與朝陽大街路口西側(cè)，目前僅有的DN300石棉水泥管0.09千米仍在維持使用。1.3預應力鋼筋砼管、預應力鋼套筒砼管（1）預應力鋼筋砼管七十年代初期隨著市區(qū)供水規(guī)模不斷擴大，安裝大口徑管道的

4、需求日益增多。但由于計劃經(jīng)濟時代工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，鋼鐵供應不足，大口徑供水管材主要以預應力鋼筋砼管為主。其特點為節(jié)約鋼材、成本低、安裝簡便、通水能力較高。一畝泉水源區(qū)井群聯(lián)絡(luò)管和加壓泵站輸水管線均使用預應力鋼筋砼管。（2）預應力鋼套筒砼管預應力鋼套筒砼管是預應力鋼筋砼管的升級產(chǎn)品，簡稱PCCP，是在帶鋼筒（薄鋼筒的厚度約1.5mm）的管芯上，纏繞一層或兩層環(huán)向預應力鋼絲，并做水泥砂漿保護層而制成的管子，可承受高內(nèi)壓和高外壓，具有高抗?jié)B性、高密封性和高強度三大特點。保定地表水廠配套供水管網(wǎng)一期施工中，使用了預應力鋼套筒砼管（PCCP）。新建、擴建、改造市區(qū)配水管道十七條，管徑從DN400-DN140

5、0總長29.2千米。整個工程于2000年7月投產(chǎn)運行，市區(qū)由單一依靠地下水，轉(zhuǎn)變?yōu)橐缘乇硭疄橹鳌⒌叵滤疄檩o的雙水源供水。至今，我市供水管網(wǎng)中仍有管徑DN400-DN1400預應力鋼筋砼管、預應力鋼套筒砼管57.5千米在使用。1.4灰口鑄鐵管八十年代初期，隨著改革開放的深入，鋼鐵工業(yè)的興起，灰口鑄鐵管逐步被應用到供水管網(wǎng)當中，特別是小口徑灰口鑄鐵管如一夜春風般被使用到城市的大街小巷?；铱阼T鐵管由于材質(zhì)的限制，其脆性較大，易發(fā)生爆管，且管壁厚、單支重、水阻大，安裝需打口作業(yè)工藝。目前市區(qū)管網(wǎng)內(nèi)仍有管徑DN80-DN1200灰口鑄鐵管179.02千米在使用。1.5 PVC塑料管八十年代中后期，隨著我

6、市水栓進戶工程的推進，PVC塑料管被應用到部分樓內(nèi)上水進戶的工程中，代替原有的鍍鋅管、鋼管。但PVC塑料管本身的缺點是易老化、韌性不足，受到?jīng)_擊就會損傷，長期使用強度會變低，于九十年代初停止使用。1.6 玻璃鋼夾砂管玻璃鋼夾砂管俗稱玻璃鋼管，是采用不飽和聚酯樹脂、玻璃纖維、石英砂三種材料纏繞離心，澆鑄固化而成的新型化學管材。具有優(yōu)異的耐腐蝕性。且質(zhì)量輕，強度高，運輸安裝方便。我公司于1999年在玉蘭大街（東風路-裕華路）路段試用DN300的玻璃鋼管，長度1.365千米。經(jīng)使用，發(fā)現(xiàn)其維修時必須聘請廠家專業(yè)的技術(shù)人員，且維修時不能帶水作業(yè)，需將受損管段內(nèi)存的水排空，停水時間過長。其缺點還包括沒有

7、配套管件，不能打孔分流接水等，所以沒有推廣應用。1.7 鍍鋅管鍍鋅管分為冷鍍鋅管和熱鍍鋅管。冷鍍鋅也叫電鍍鋅，我公司未大面積使用，只有在水栓進戶與樓內(nèi)接水連接處作為聯(lián)絡(luò)管使用，于2000年依據(jù)國家部委通知要求，停止了使用。熱鍍鋅外表沒有冷鍍鋅細膩光亮，但鍍鋅層厚度是冷鍍鋅的十幾倍，防腐蝕性能也是冷鍍鋅的十幾倍。我公司2010年在部分小區(qū)樓內(nèi)進行吊裝試用，于2012年將熱鍍鋅材料列入合格供方。2、近期供水管網(wǎng)材料的使用情況2.1球墨鑄鐵管九十年代末，隨著經(jīng)濟政策的調(diào)整，城市建設(shè)步伐逐步加大，隨著球墨鑄鐵管的推廣和使用，城市供水管網(wǎng)也迎來了第二次生機。自1999年開始，我市路網(wǎng)改擴建工程為供水管網(wǎng)

8、建設(shè)打響了第一槍。同年3月至8月三豐路DN300球墨鑄鐵管管網(wǎng)鋪設(shè)完工，全長4.88千米，為市區(qū)供水管網(wǎng)大規(guī)模更換球墨鑄鐵管拉開了序幕。球墨鑄鐵管具有鐵的本質(zhì)，鋼的性能，管內(nèi)襯水泥砂漿，管外經(jīng)噴鋅、瀝青漆防腐大大提高了防腐性能，使水源避免二次污染。球管連接方式一般采用承插柔性接口，使用橡膠圈密封，安裝更方便快捷，提高了工作效能。1999年至2006年間，全市共進行了200多條球墨鑄鐵供水管線改造、新建任務，保證了管網(wǎng)的安全可靠性，為全市幾十萬家庭送去了更加潔凈的生活飲用水。2.2 聚乙烯 PE管（簡稱PE管）隨著生活水平的不斷提高，環(huán)境保護力度的加大，傳統(tǒng)的管道開挖施工就顯出其局限性。水平定向

9、鉆（非開挖技術(shù)）與PE管相結(jié)合，為管道施工增添新的活力。PE管具有連接可靠，管道與系統(tǒng)之間采用電熔或熱熔的連接方式，接頭的強度高于管道本體強度；抗應力開裂性優(yōu)良，具有優(yōu)異的抗劃痕能力，可繞行容易彎曲，工程上可以通過管道彎曲穿過障礙物，減少管件的使用量并降低安裝費用。管道內(nèi)壁光滑，水流阻力小，耐腐蝕性強，粘附性低從而降低了管路壓力損失和輸水能耗，保證了PE管道比傳統(tǒng)管道具有更高輸水能力。我公司于2001年5月引進了這項技術(shù)，同年11月就接到PE管DE560長度為0.14千米的供水管道穿越黃花溝工程。2003年又承接了向陽路PE管DE630長度為0.15千米供水管道穿越一畝泉河工程。在以后管道施工

10、中PE管充分發(fā)揮了易彎曲、抗劃痕等特點。為管網(wǎng)工程的施工節(jié)約了人力、物力及時間，降低了拆遷擾民、影響交通等不便。2.3 PP-R管PP-R管：又叫無規(guī)共聚聚丙烯管，是20世紀80年代末90年代初開發(fā)應用塑料管道產(chǎn)品。其特點與傳統(tǒng)灰口鑄鐵管、鍍鋅管相比，具有節(jié)能節(jié)材、環(huán)保、輕質(zhì)高強、耐腐蝕、內(nèi)壁光滑不結(jié)垢、質(zhì)量輕、施工簡便等特點。我水司于2002年開始陸續(xù)使用PP-R管材，替代原有鍍鋅管、PVC管，現(xiàn)已成為小區(qū)供水管網(wǎng)入戶接水的主要管材。2.4襯塑鋼管襯塑鋼管又名鋼塑復合管，是以鍍鋅無縫鋼管、焊接鋼管，內(nèi)壁去除焊筋后，襯入與鍍鋅管同等管徑食品級聚乙烯（PE）管材，最后加熱加壓后成型。襯塑鋼管既有

11、傳統(tǒng)鋼管特性，又有塑料管耐防腐效果，是傳統(tǒng)鍍鋅管的升級型產(chǎn)品。經(jīng)我水司2010年在高層小區(qū)供水管網(wǎng)中試用，效果良好。2.5 PVC-M管材與PVC-O管材聚氯乙烯PVC管道在國外已經(jīng)近70年的歷史，進入我國也有近十幾年的時間，但一直都停留在傳統(tǒng)PVC-U的范圍內(nèi)。近幾年許多生產(chǎn)塑料管材公司不斷探索PVC管材的系統(tǒng)性能水平，取得了顯著的成果。（1）通過改性提高韌性，開發(fā)出抗沖擊、抗開裂性能，同時保持高強度的改性PVC管材系統(tǒng)，通常稱為PVC-M。與傳統(tǒng)的PVC管材相比，抗沖擊性能顯著提高，能有效的抗擊點載荷和地基不均勻沉降。同時耐環(huán)境開裂性提高，能有效抵抗安裝和運輸過程中對管材的沖擊，防止刻痕效

12、應和快速裂紋擴展效應產(chǎn)生。我公司已對該新型管材進行了實地考察，待完成價格對比、適應范圍、性能評價后試用。（2）通過管材加工過程中的雙向拉伸，使分子取向，達到提高強度同時大幅度提高韌度。通常稱為PVC-O。其特點是，壁厚只有傳統(tǒng)管材PVC管材的一半，但強度是傳統(tǒng)PVC管材的四倍，具有更高的強度和抗高壓能力。目前我公司已將此種管材選定為試用管材，將在部分小區(qū)做針對性的試用。3、供水管材的發(fā)展趨勢根據(jù)我公司供水管網(wǎng)發(fā)展歷程和材料使用的現(xiàn)狀，經(jīng)過對比分析，得出以下結(jié)論：3.1球墨鑄鐵管：經(jīng)過20多年的發(fā)展，已經(jīng)充分與市場結(jié)合，在今后的管網(wǎng)建設(shè)中仍占有絕對優(yōu)勢。在未來3-10年內(nèi)，球墨鑄鐵管應仍是供水管網(wǎng)管材的主體。3.2 PE（聚乙烯）管：在供水管網(wǎng)非開挖工程施工中依舊保持不可替代的優(yōu)勢，在今后仍然有很高的市場占有率。3.3襯塑鋼管 、PP-R管：在供水管網(wǎng)樓內(nèi)接水和入戶接水材料中，仍是最佳首選。尤其是在即將實行一戶一表改造工程等方面，更能發(fā)揮其優(yōu)勢