張　鵬

【摘 要】隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的力度也越來(lái)越大,許多資源豐富卻因干旱缺水而導(dǎo)致無(wú)人問(wèn)津的荒涼之地,逐漸變?yōu)闊嵬?開(kāi)發(fā)的第一步就要解決水的問(wèn)題,而長(zhǎng)距離管道輸水,則是干旱地區(qū)引水方式的首選,選用何種管材,則決定著工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

【關(guān)鍵詞】管材 性能 造價(jià) 選擇

一、常用管材

輸水管材一般分為金屬管材、非金屬管材和復(fù)合管材三大類:常用的金屬管材有普通焊接鋼管和離心球墨鑄鐵管;常用的非金屬管材有各種玻璃鋼管、塑料管和混凝土管;常用的復(fù)合管材有鋼塑復(fù)合壓力管和各種鋼骨架塑料復(fù)合管。下面介紹幾種目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛、市場(chǎng)上十分暢銷、大家比較認(rèn)可的管材。

1.普通焊接鋼管（SP）

耐腐蝕性:管材雖然耐腐蝕性能較強(qiáng),但內(nèi)、外壁仍需做防腐處理;衛(wèi)生特性:內(nèi)襯水泥砂漿易結(jié)垢,對(duì)水質(zhì)有一定影響;水力特性:內(nèi)襯粗糙系數(shù)n=0.012,阻力大、能耗高;密封性能:一般采用現(xiàn)場(chǎng)焊接,密封性能優(yōu);安裝性能:管長(zhǎng)≤12m,自重較大,接口少但需要焊接,敷設(shè)要求低,安裝性能良;力學(xué)性能:強(qiáng)度、韌性、抗沖擊等性能優(yōu),但剛度較差,承壓較高;抗震性能:管材強(qiáng)度高、韌性好,可承受高壓,抗震性能優(yōu);安全程度:不會(huì)漏水,不會(huì)爆管,安全程度高;使用壽命:估計(jì)＜25a。

可見(jiàn)其最大優(yōu)點(diǎn)是力學(xué)和機(jī)械性能優(yōu)越、強(qiáng)度高、承壓大,最大缺點(diǎn)是不耐腐蝕,故必須對(duì)內(nèi)、外壁做防腐涂層,且在計(jì)算壁厚時(shí),應(yīng)考慮2mm厚腐蝕余量。鋼管防腐質(zhì)量、尤其現(xiàn)場(chǎng)焊縫防腐質(zhì)量,對(duì)安全運(yùn)行、使用壽命影響較大。

2.離心球墨鑄鐵管（DIP）

耐腐蝕性:管材雖然耐腐蝕性能較強(qiáng),但內(nèi)、外壁仍需做防腐處理;衛(wèi)生特性:內(nèi)襯水泥砂漿易結(jié)垢,對(duì)水質(zhì)有一定影響;水力特性:內(nèi)襯粗糙系數(shù)n=0.012,阻力大、能耗高;密封性能:采用橡膠圈柔性接口,密封性能良;安裝性能:管長(zhǎng)≤6m,自重大,接口多但方便,敷設(shè)要求較低,安裝性能良;力學(xué)性能:強(qiáng)度、剛度、韌性、抗沖擊等性能優(yōu),承壓較高;抗震性能:采用柔性接口,管材強(qiáng)度高,韌性較好,但不能彎曲,抗震性能良;安全程度:不易漏水,不易爆管,安全程度較高;使用壽命:接近50a。

3.夾砂玻璃鋼管（FRPM）

耐腐蝕性:管材本身抗腐蝕,不需要做任何防腐處理;衛(wèi)生特性:管材環(huán)保衛(wèi)生,內(nèi)壁不結(jié)垢,對(duì)水質(zhì)無(wú)影響;水力特性:內(nèi)壁粗糙系數(shù)n=0.009,阻力小、能耗低;密封性能:采用絲扣活接頭連接,密封性能優(yōu);安裝性能:管長(zhǎng)≤9m,自重輕,接口較少且方便,敷設(shè)要求較高,安裝性能優(yōu);力學(xué)性能:強(qiáng)度、剛度、韌性等性能優(yōu),承壓極高;抗震性能:管材強(qiáng)度高,且有一定柔性,抗震性能優(yōu);安全程度:不會(huì)漏水,很難爆管,安全程度高;使用壽命:設(shè)計(jì)50a。

4.塑料合金玻璃鋼復(fù)合管

耐腐蝕性:管材本身抗腐蝕,不需要做任何防腐處理;衛(wèi)生特性:管材環(huán)保衛(wèi)生,內(nèi)壁不結(jié)垢,對(duì)水質(zhì)無(wú)影響;水力特性:內(nèi)壁粗糙系數(shù)n=0.009,阻力小、能耗低;密封性能:采用雙“O”形橡膠圈柔性接口,密封性能良;安裝性能:管長(zhǎng)≤12m,自重輕,接口少且方便,敷設(shè)要求高,安裝性能良;力學(xué)性能:強(qiáng)度、剛度、韌性等性能良,但不耐撞擊,承壓較高;抗震性能:采用柔性接口,管材強(qiáng)度較高,有一定柔性,抗震性能良;安全程度:不易漏水,不易爆管,安全程度較高;使用壽命:設(shè)計(jì)50a。

5.涂塑復(fù)合鋼管（PSP）

耐腐蝕性:基管易腐蝕,但內(nèi)、外壁涂塑后耐腐蝕性能大幅度提高;衛(wèi)生特性:內(nèi)壁涂塑后不結(jié)垢,對(duì)水質(zhì)無(wú)影響;水力特性:內(nèi)涂粗糙系數(shù)n=0.009,阻力小、能耗低;密封性能:采用卡箍件柔性連接,密封性能優(yōu);安裝性能:管長(zhǎng)≤6m,自重較大,接口多但方便,敷設(shè)要求低,安裝性能良;力學(xué)性能:強(qiáng)度、韌性、抗沖擊等性能優(yōu),但剛度較差,承壓較高;抗震性能:采用柔性接口,且管材強(qiáng)度高、韌性好,抗震性能優(yōu);安全程度:很難漏水,不會(huì)爆管,安全程度高;使用壽命:估計(jì)＜50a。

涂塑復(fù)合鋼管是以焊接鋼管為中間層,聚乙烯或環(huán)氧樹(shù)脂為內(nèi)外層,采用專用熱熔膠,通過(guò)擠出成型方法復(fù)合而成,實(shí)際上是已做好防腐涂層的焊接鋼管。由于防腐質(zhì)量上乘、涂層光滑,其耐腐蝕性能大幅度提高、水力特性大為改善,幾乎可以與塑料管篦美。

6.鋼骨架聚乙烯塑料復(fù)合管（SRPE）

耐腐蝕性:管材本身抗腐蝕,不需要做任何防腐處理;衛(wèi)生特性:管材環(huán)保衛(wèi)生,內(nèi)壁不結(jié)垢,對(duì)水質(zhì)無(wú)影響;水力特性:內(nèi)壁粗糙系數(shù)n=0.009,阻力小、能耗低;密封性能:采用電熱熔連接方式,密封性能優(yōu);安裝性能:管長(zhǎng)≤12m,材質(zhì)輕,接口少但需要電熔,安裝性能優(yōu);力學(xué)性能:韌性、抗沖擊性能優(yōu),強(qiáng)度、剛度等性能良,承壓較低;抗震性能:管材強(qiáng)度較高,抗沖擊和不均勻沉降,抗震性能優(yōu);安全程度:不會(huì)漏水,很難爆管,安全程度高;使用壽命:預(yù)期50a。

此管材是以低碳鋼絲繞焊成型的網(wǎng)狀骨架（內(nèi)側(cè)為線形經(jīng)線、外側(cè)為環(huán)狀緯線）為增強(qiáng)相、以中密度或高密度聚乙烯熱塑料樹(shù)脂為基體,通過(guò)擠出成型方法復(fù)合而成,其力學(xué)、水力、衛(wèi)生、防腐、密封、安裝、抗震等性能優(yōu)越,最大缺點(diǎn)是耐溫性能較差。該管材一般采用熱熔連接,根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T123-2004,管徑≤600mm、管長(zhǎng)≤12m,公稱壓力與管徑相關(guān)。

二、性能比較

其上述管材的性能比較來(lái)看,塑料合金玻璃鋼復(fù)合管、鋼骨架塑料復(fù)合管與涂塑復(fù)合鋼管的的綜合性能明顯占有優(yōu)勢(shì),離心球墨鑄鐵管的綜合性能次之,普通焊接鋼管和夾砂玻璃鋼管的綜合性能相對(duì)要差一些。

三、造價(jià)比較

在管道規(guī)格相同前提下,綜合造價(jià)鋼骨架塑料復(fù)合管＞塑料合金玻璃鋼復(fù)合管＞涂塑復(fù)合鋼管＞離心球墨鑄鐵管＞普通焊接鋼管＞夾砂玻璃鋼管,最低與最高管材之間綜合造價(jià)大約相差50%。

四、選擇原則

1.應(yīng)根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的重要程度、輸水距離、敷設(shè)根數(shù)、管道規(guī)格、壓力大小、外部荷載、地質(zhì)地形、地震烈度、管材性能以及及有無(wú)調(diào)節(jié)設(shè)施等綜合分析后確定。

2.在滿足安全耐久、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)保衛(wèi)生、節(jié)約電能、接口可靠、施工方便、維護(hù)容易的前提下,力爭(zhēng)體現(xiàn)“以塑代鋼、節(jié)約鋼材”的精神,盡量不要與國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策相抵觸。

3.兼顧市場(chǎng)供應(yīng)、建設(shè)工期、運(yùn)輸距離、施工季節(jié)等因素。