何維華

　　1、供水管網(wǎng)的功能要求

　　供水企業(yè)的根本任務(wù)是向用戶(hù)提供清潔的飲用水，連續(xù)供應(yīng)有壓力的水，同時(shí)降低供水費(fèi)用。為此，供水管網(wǎng)作為供水系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于它的硬件有以下五點(diǎn)要求：
　?。?）封閉性能高
　　供水管網(wǎng)是承壓的管網(wǎng)，管道只有良好的封閉性，才是連續(xù)供水的基本保證。
　?。?）輸送水質(zhì)佳
　　自來(lái)水從水廠到用戶(hù)，要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的管道，往往需要幾個(gè)小時(shí)乃至幾天。管網(wǎng)實(shí)際上是一個(gè)大的反應(yīng)器，出廠水未完成的化學(xué)反應(yīng)將在管網(wǎng)中繼續(xù)進(jìn)行，并且含氯水與管壁發(fā)生新的接觸，產(chǎn)生新的反應(yīng)，這些反應(yīng)有生物性的、感官性的以及物理化學(xué)性的。因此要求管道內(nèi)壁既要耐腐蝕性，又不會(huì)向水中析出有害物質(zhì)。
　?。?）水力條件好
　　供水管道的內(nèi)壁不結(jié)垢、光滑、管路暢通，才能降低水頭損失，確保服務(wù)水頭。
　?。?）設(shè)備控制靈
　　一個(gè)大城市的供水管網(wǎng)，管道總長(zhǎng)度少的有數(shù)百公里，多的達(dá)數(shù)千公里，在這樣的大型供水管網(wǎng)中的有成千上萬(wàn)個(gè)專(zhuān)用設(shè)備，維持著管網(wǎng)的良好運(yùn)行。
　　在管網(wǎng)上的專(zhuān)用設(shè)備包括：閥門(mén)、消火栓、通氣閥、放空閥、沖洗排水閥、減壓閥、調(diào)流閥、水錘消除器、檢修人孔、伸縮器、存渣斗、測(cè)流測(cè)壓孔等。這些設(shè)備的完好是保證管網(wǎng)運(yùn)行暢通、安全供水、避免污染的前提。
　?。?）建設(shè)投資省
　　供水管網(wǎng)的建設(shè)費(fèi)用通常占供水系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用的50%-70%，因此如何通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析確定供水管網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模，恰當(dāng)選用管材及設(shè)備是管網(wǎng)合理運(yùn)行的途徑。

　　2、管材類(lèi)別

　　2.1金屬管材
　?。?）鋼管（SP）
　　鋼管包括：鋼板直縫焊管與鋼板螺旋焊管（適用于大口徑管道）、無(wú)縫鋼管（適用于中小口徑管道）、不銹鋼管（適用于中小口徑管道）、鍍鋅鋼管與鋼塑復(fù)合管（適用于小口徑管道）。
　?。?）鑄鐵管（CIP）
　　（2.1）灰口鑄鐵管（GCIP）
　　包括離心灰口鑄鐵管、半連續(xù)灰口鑄鐵管以及稀土鑄鐵管即蠕墨鑄鐵管（適用于中小口徑管道）。
　?。?.2）延性鑄鐵管（DCIP）
　　包括退火球墨鑄鐵管（目前適用于中小口徑管道）、鑄態(tài)球墨鑄鐵管（目前適用于中小口徑管道）。
　　（3）有色金屬等
　　包括銅管、鋁管（適用于小口徑管道）。
　　2.2非金屬管材
　?。?）水泥壓力管
　　（1.1）石棉水泥管（ACP）現(xiàn)已不推廣使用；
　?。?.2）自應(yīng)力管（SSCP）在小城鎮(zhèn)及農(nóng)村用于中小口徑管道；
　?。?.3）預(yù)應(yīng)力管（PCP）
　　包括管芯纏絲預(yù)應(yīng)力管（又稱(chēng)三階段管）（CTPCP）、振動(dòng)擠壓預(yù)應(yīng)力管（又稱(chēng)一階段管）（PVCP）、鋼筒預(yù)應(yīng)力管（PCCP），適用于大中口徑管道。
　?。?）塑料管
　　（2.1）熱塑性塑料管
　　包括硬聚氯乙烯管（UPVC）（適用于中小口徑管道）；高密度聚乙烯管（HDPE）、聚乙烯夾鋁復(fù)合管（HAH）、交聯(lián)聚乙烯管（PEX）、聚丙烯管（PP）、聚丁烯管（PB）、尼龍管（PA）（適用于小口徑管道）；丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚物為基材的工程塑料管（ABS）（適用于水廠投加氯及凈水劑的管道）。
　?。?.2）熱固性塑料管（GRP）
　　GRP管又稱(chēng)玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂塑料管或玻璃鋼管。玻璃鋼管或加砂的玻璃管又分兩種成型方法，即離心澆鑄成型法（Hobas法）及玻璃纖維纏繞法（Veroc法），GRP管在大口徑管道上有較大的適用前景。

　　3、國(guó)內(nèi)部分城市供水管網(wǎng)的管材使用情況

　　根據(jù)1990年對(duì)32座城市的調(diào)研（這32座城市的綜合供水能力已占全國(guó)的44.74%，具有一定的代表性），其情況分析如下：
　?。?）各種口徑管道在管網(wǎng)中所占的比率，如圖1。

　?。?）各類(lèi)管材在管網(wǎng)中所占的比率，如圖2。

　?。?）口徑80-400mm配水管道中，各類(lèi)管材所占比率，如圖3。

　?。?）口徑450-1000mm輸配水干管中，各類(lèi)管所占比率，如圖4。

　?。?）口徑大于1000mm輸水干管中，各類(lèi)管材所占比率，如圖5。

　　注：近八年退火球鐵管及鑄態(tài)球鐵管均有了較大幅度的推廣使用。

　　4、管材適用性概述

　　4.1鋼管
　?。?）大口徑鋼管
　　鋼管通常選用Q235B（A3）鎮(zhèn)靜鋼鋼板制作，它的強(qiáng)度高，管材及管件易加工，管廠建設(shè)周期短，特別是地形復(fù)雜的地段，一般采用鋼管。但鋼管的剛度小，易變形，襯里及外防腐要求嚴(yán)，必要時(shí)需作陰極保護(hù)，施工過(guò)程中組合焊接工作量大，在地下水位較高時(shí)，可采用膠圈柔性接口措施克服這一困難，與水泥壓力管相比，造價(jià)較高。
　?。?.1）制管工藝
　　大口徑鋼管有兩種成形工藝，即直縫焊管與螺旋焊管。
　　直縫焊管的工藝流程：
　　剪板——?jiǎng)?chuàng)坡口——鋼板翻面——壓兩頭園弧——卷管（含點(diǎn)焊）——焊內(nèi)外直縫（自動(dòng)焊）——管段對(duì)接（含點(diǎn)焊）——焊環(huán)形口（自動(dòng)焊）。
　　螺旋焊管的制作過(guò)程分三個(gè)階段，即條形鋼板制作，螺旋成形及內(nèi)焊，螺旋管外焊及管段定長(zhǎng)的切割。
　　（1.2）鋼管制作質(zhì)量的主要要求
　　鋼管焊接符合現(xiàn)行的《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ236-82）的規(guī)定。重要管線鋼管焊接等級(jí)應(yīng)達(dá)到III級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
　　鋼管焊縫檢驗(yàn)X-射線探傷應(yīng)符合GB3323-87標(biāo)準(zhǔn)，超聲波探傷應(yīng)符合JB1152-81標(biāo)準(zhǔn)。鋼管焊縫探傷數(shù)量，在工廠為5%，在現(xiàn)場(chǎng)為10%。
　　實(shí)際檢驗(yàn)時(shí)可任選一種方式，但當(dāng)選用超聲波探傷時(shí)，應(yīng)對(duì)超聲波探傷部位作X射線探傷復(fù)檢，復(fù)檢長(zhǎng)度為規(guī)定探傷數(shù)量的20%。鋼管出廠前還應(yīng)逐根作水壓試驗(yàn)，試壓值為管線試驗(yàn)壓力的1.25倍。
　　直縫焊管焊縫外觀應(yīng)符合相應(yīng)要求外，管節(jié)幾何尺寸允許偏差，應(yīng)符合表1規(guī)定。

表1 項(xiàng)目 允許偏差（mm） 周長(zhǎng) D≤600 ±2.0 D>600 ±0.0035D 橢圓度 管端0.005D；其它部位0.01D 端面垂直度 0.001D，且不大于1.5

　　注：橢圓度為同端管口相應(yīng)垂直的最大直徑與最小直徑之差。
　　管節(jié)拼裝時(shí)，縱向焊縫錯(cuò)開(kāi)300mm，管徑小于600mm時(shí)，間距也應(yīng)大于100mm。
　?。?.3）鋼管內(nèi)襯質(zhì)量的主要要求
　　鋼管內(nèi)襯材料有水泥砂漿或環(huán)氧樹(shù)脂等。
　　A、水泥砂漿內(nèi)襯的質(zhì)量要求
　　　a、內(nèi)襯前檢查管道橢圓率不大于管內(nèi)徑的2%，管內(nèi)壁無(wú)浮銹、雜物、油脂等，管內(nèi)焊縫高度不大于內(nèi)襯厚度的1/3。
　　　b、水泥選用525號(hào)硅酸鹽水泥，砂為干凈中砂（粒徑0.15～1.2mm），水泥砂漿重量配比在1：1～2內(nèi)選用，坍落度宜取60～80mm，抗壓強(qiáng)度≥30MPa。
　　　c、內(nèi)襯厚度及允許公差如表2。

表2 公稱(chēng)管徑（mm） 襯里厚度（mm） 厚度公差（mm） 機(jī)械噴涂 手工涂抹 機(jī)械噴涂 手工涂抹 500-700 8 　 ±2 　 800-1000 10 　 ±2 　 1100-1500 12 14 +3
-2 +3
-2 1600-1800 14 16 +3
-2 +3
-2 2000-2200 15 17 +4
-3 +4
-3 2400-2600 16 18 +4
-3 +4
-3 >2600 18 20 +4
-3 +4
-3

　　　d、水泥砂漿內(nèi)襯后的內(nèi)壁粗糙系數(shù)n≤0.012。
　　　e、內(nèi)襯因收縮引起的裂縫，當(dāng)其寬度≤0.8mm，且軸向長(zhǎng)度不大于園周長(zhǎng)度和不大于2m時(shí)，可不修補(bǔ)，否則應(yīng)修補(bǔ)。
　　　f、表面缺陷（麻面、砂穴、空窩）面積大于5cm2，深度大于內(nèi)襯厚度允許公差值，空鼓面積大于400cm2則應(yīng)修補(bǔ)。
　　B、環(huán)氧樹(shù)脂內(nèi)襯涂的質(zhì)量要求
　　　a、鋼管內(nèi)壁噴砂等方式除銹達(dá)到GB8923-88的Sa2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求，使管壁呈現(xiàn)金屬本色。
　　　b、作內(nèi)襯的環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)具有衛(wèi)生部的衛(wèi)生許可證，且施工過(guò)程中對(duì)人體無(wú)害。
　　　c、襯層總厚度≥400µm。
　　　d、涂層附著強(qiáng)度≥10MPa 。
　　　e、表面布氏硬度16.2。
　　　f、表面電阻率2.22×10¹⁵(Ω)。
　　　g、涂襯后應(yīng)抽檢涂層厚度、孔隙、氣泡、機(jī)械損傷等，對(duì)發(fā)現(xiàn)的缺陷及時(shí)修補(bǔ)。
　　　h、涂層材料應(yīng)耐酸、耐堿。
　　C、鋼管外防腐的質(zhì)量要求
　　　a、鋼管表面除銹應(yīng)達(dá)到GB8923-88的確Sa2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，呈現(xiàn)金屬本色，無(wú)可見(jiàn)的油脂，污垢，鐵銹等附著物。
　　　b、防腐材料應(yīng)耐酸、耐堿、耐微生物侵蝕，涂有防腐材料的鋼板在10%硫酸及10%苛性納溶液中，分別浸泡60天，防腐層不脫落，鋼板不生銹。
　　　c、防腐層應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)固化，厚度均勻、密實(shí)、不翹、不皺、不空鼓、不漏色、不粘手，外觀完整。
　　　d、防腐層固化后，用小刀劃開(kāi)舌形切口，無(wú)法使涂層分層剝落，底漆與金屬表面粘結(jié)良好。
　　　e、防腐層表面硬度好，耐磨性好，鋼絲繩懸吊不產(chǎn)生0.1mm的痕跡。
　　　f、防腐涂層固化后及三個(gè)月后，絕緣性能均良好，要求電火花儀檢測(cè)的擊穿電壓達(dá)10000v，最低不小于6000v，且每平方米面積上只允許二處在6000v以上針孔擊穿。
　　　g、操作方便，對(duì)人體及環(huán)境無(wú)害。
　　D、鋼管的陰極保護(hù)措施
　　　a、埋地鋼管在腐蝕性土壤中采用陰極保護(hù)措施。
　　土壤按實(shí)測(cè)的土壤電阻率（Ω）值來(lái)判別其腐蝕性程度，如表3。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

表3 腐蝕性程度 強(qiáng) 中 弱 非 土壤電阻率
（Ω·m） <20 20~50 50~100 >100

　　b、陰極保護(hù)措施有犧牲陽(yáng)極法及外加電流法，應(yīng)根據(jù)具體情況選用與設(shè)計(jì)計(jì)算。（略）
　　（2）鍍鋅鋼管
　　在國(guó)內(nèi)目前小口徑管道上，主要使用的是鍍鋅鋼管（白鐵管），但因銹蝕問(wèn)題，影響水質(zhì)及使用年限。內(nèi)襯聚乙烯或聚丙烯的鍍鋅鋼管，通常稱(chēng)鋼塑復(fù)合管，改善了以上缺陷。
　　鍍鋅鋼管襯塑有兩種方式，一種是內(nèi)襯涂聚乙烯，另一種是薄鍍鋅鋼管內(nèi)擠壓聚乙烯管。目前國(guó)內(nèi)均有此兩種方式的產(chǎn)品，前種涂襯層不易粘牢，不易襯勻，容易分層；后一種方式效果較好，管件亦內(nèi)襯聚乙烯，管道不套絲，采用快速接頭工藝，而且綜合價(jià)格類(lèi)同鍍鋅鋼管，有良好的適用前景。另外，市場(chǎng)上出售的冷鍍鋅鋼管，鍍鋅層薄，管內(nèi)壁更差，甚至未鍍上，極影響水質(zhì)，使用3~5年就腐蝕穿孔，不符合供水管道使用，作為偽劣產(chǎn)品，應(yīng)以禁用。
　　4.2鑄鐵管
　　鑄鐵管是供水管網(wǎng)中使用量最多的一種管材。目前世界上每年鑄鐵管的產(chǎn)量約700萬(wàn)噸，并每年以3%的速度遞增。
　?。?）國(guó)外鑄鐵管生產(chǎn)概況
　　國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家從六十年代開(kāi)始逐漸淘汰了普通灰口鑄鐵管，普遍采用了球墨鑄鐵管，現(xiàn)年產(chǎn)量約600萬(wàn)噸，產(chǎn)品規(guī)格為DN50~2900mm，其中美國(guó)年產(chǎn)量的150~180萬(wàn)噸，日本年產(chǎn)量90萬(wàn)噸，法國(guó)年產(chǎn)量60~80萬(wàn)噸，德國(guó)年產(chǎn)量40萬(wàn)噸，英國(guó)年產(chǎn)量20萬(wàn)噸。法國(guó)莫松橋公司、日本久保田公司為世界上規(guī)模較大，技術(shù)先進(jìn)的球管生產(chǎn)廠家。
　　目前球墨鑄鐵管生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展方面，世界上大體有三種模式。如西歐、加拿大等國(guó)家采用的水冷金屬型離心鑄管技術(shù)生產(chǎn)各類(lèi)管材；日本則對(duì)DN≤300mm管用水冷金屬型離心鑄造技術(shù)，而大口徑管用樹(shù)脂砂型離心鑄造技術(shù)；前蘇聯(lián)地區(qū)對(duì)DN≤300mm管用水冷金屬型離心鑄造技術(shù)，大口徑管用半連續(xù)鑄造技術(shù)。
　?。?）國(guó)內(nèi)鑄鐵管生產(chǎn)情況
　　我國(guó)目前有鑄管廠200多家，年產(chǎn)量約120多萬(wàn)噸，這些廠家主要采用半連續(xù)鑄造技術(shù)生產(chǎn)灰口鑄鐵管，年產(chǎn)量超過(guò)10萬(wàn)噸的生產(chǎn)廠家有鞍鋼鑄管廠、首鋼鑄管廠、廣州鑄管廠、馬鞍山鑄管廠、營(yíng)口鑄管廠。
　　我國(guó)1985年開(kāi)始從德國(guó)、美國(guó)等引進(jìn)了水冷金屬型離心鑄管技術(shù)及設(shè)備，上前年產(chǎn)量25~30萬(wàn)噸。如侯馬風(fēng)雷機(jī)械廠、大連企榮鑄管廠、濟(jì)南鑄管廠、黃石鑫寶鑄管廠、馬鞍山鑄管廠、邯鄲新興鑄管廠、本溪北臺(tái)球管廠、徐州光大鑄管廠、青島北鋼球管廠等。邯鄲新興鑄管廠還已將引進(jìn)設(shè)備消化、吸收，開(kāi)發(fā)出國(guó)產(chǎn)化的設(shè)備。目前這些廠家供貨的規(guī)格不超過(guò)1000mm，石家莊新興鑄管廠采用樹(shù)脂砂型離心工藝可生產(chǎn)DN1200~14000mm大口徑離心球鐵管。
　　國(guó)內(nèi)亦有不少鑄管廠家利用原有設(shè)備適當(dāng)改造，生產(chǎn)出稀土鑄鐵管（蠕墨鑄鐵管）及微延伸率的鑄態(tài)球墨鑄鐵管。其中規(guī)模較大的有鞍鋼鑄管廠、首鋼鑄管廠、貴陽(yáng)立新鑄管廠、四川省元通機(jī)械廠等。鞍鋼鑄管廠自行設(shè)計(jì)的樹(shù)脂砂型離心球管工藝生產(chǎn)線，已投入了使用。
　?。?）國(guó)內(nèi)球鐵管發(fā)展動(dòng)態(tài)
　　（3.1）管材行情分析
　　根據(jù)有關(guān)資料分析，在2000年前我國(guó)需用球鐵管150萬(wàn)噸/年，而我國(guó)現(xiàn)有鑄鐵管年產(chǎn)量約120萬(wàn)噸，主要是連鑄或離心灰鑄管，有15家從國(guó)外引進(jìn)了球鐵管的生產(chǎn)設(shè)備，而今年實(shí)際產(chǎn)量?jī)H25~30萬(wàn)噸。相對(duì)而言，近十年來(lái)國(guó)內(nèi)球鐵管的產(chǎn)品有了迅速的發(fā)展，一方面部分球鐵管廠家從國(guó)外引進(jìn)了整套的球鐵管鑄造的設(shè)備及技術(shù)，強(qiáng)化了原材料的檢驗(yàn)，采用直讀光譜儀快速分析鐵水的球化率，并用計(jì)算機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制；再方面消化、吸收國(guó)外技術(shù)使球鐵管生產(chǎn)線設(shè)備國(guó)產(chǎn)化；另一方面有些鑄管廠堅(jiān)持自務(wù)更生不斷革新改造，建立了一套鑄態(tài)球鐵管的生產(chǎn)工藝。從而使我國(guó)球鐵管鑄造水平趕上了世界九十年代的先進(jìn)水平。當(dāng)然問(wèn)題是存在的，除少數(shù)幾個(gè)廠家外大部分效益不佳，從這些廠家本身而言，利用引進(jìn)設(shè)備增大了成本，有些管廠投產(chǎn)不久，職工素質(zhì)及管理水平還有相當(dāng)差距，而球鐵管生產(chǎn)，科技含量較高，有先進(jìn)的硬件，沒(méi)有過(guò)硬的軟件，是經(jīng)營(yíng)不好的，有些廠家成品合格率達(dá)不到90%，企業(yè)處于虧損經(jīng)營(yíng)狀態(tài)，因此球鐵管的生產(chǎn)與使用，還有一個(gè)扶植與推廣的過(guò)程。
　　（3.2）球鐵管廠質(zhì)量控制中幾個(gè)有待商討的問(wèn)題
　　A、管接口檢驗(yàn)問(wèn)題
　　各球鐵管廠對(duì)每根管材均作水壓試驗(yàn)，但柔性接口狀況無(wú)檢驗(yàn)手段。承口內(nèi)有鐵瘤，插口端失園均無(wú)法檢出與糾正，作為用管的大戶(hù)，我們對(duì)此表示擔(dān)憂(yōu)，建議水壓檢驗(yàn)設(shè)備改造，接口參加檢驗(yàn)，要求接口在試驗(yàn)壓力下無(wú)滴水現(xiàn)象。需要強(qiáng)調(diào)的是，水泥壓力管在水壓試驗(yàn)時(shí)，接口要參加檢驗(yàn)。
　　B、管材、管件的補(bǔ)焊問(wèn)題
　　有些廠明確補(bǔ)焊的措施，有些廠口頭表示不補(bǔ)焊，而實(shí)際上又存在補(bǔ)焊的情況。作為用戶(hù)，原則上不同意管材、管件進(jìn)行補(bǔ)焊；國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提及，若管材、管件進(jìn)行了補(bǔ)焊，并通過(guò)了相應(yīng)復(fù)核性檢驗(yàn)，建議向用戶(hù)說(shuō)明原因，向愿意接受的用戶(hù)出售。
　?。?.3）退火球鐵管與鑄態(tài)球鐵管的差異
　　根據(jù)ISO2531-91國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的要求，球鐵管力學(xué)性能的指標(biāo)為：抗拉強(qiáng)度≥420MPa；屈服點(diǎn)強(qiáng)度≥300MPa；延伸率≥10%；布氏硬度≤230。球鐵管的化學(xué)成份的控制指標(biāo)為：碳3.6～3.75%；硅1.8～2.1%；錳≤0.4%；磷≤0.08%；硫≤0.02%；鎂0.03～0.05%；稀土元素0.01～0.03%。球鐵管按GB9441-88標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行金相檢驗(yàn)，要求球化等級(jí)以二級(jí)為主；球化率大于80%；石墨大小為6～7級(jí)（在400倍視場(chǎng)下，球徑為1.5～4mm），石墨球數(shù)達(dá)600～800個(gè)/mm²；滲碳體≤1%；小口徑管鐵素體≥90%，大口徑管為85%左右（珠光體控制在8～12%內(nèi)）。
　　以上數(shù)據(jù)基本是退火球鐵管的控制范圍，但鑄態(tài)球鐵管亦應(yīng)符合上述要求，主要差距在延伸率偏小，僅3~5%，鑄態(tài)球鐵管的表面硬度偏大，存在由滲碳體構(gòu)成的過(guò)冷墨層，質(zhì)脆，影響抗拉強(qiáng)度，且鋸削加工較難。而國(guó)外對(duì)大口徑球鐵管的延伸率亦控制在7%左右。因此對(duì)球鐵管延伸率引起了爭(zhēng)議，有些鑄管廠提出延伸率不宜過(guò)高，他們提出，自行開(kāi)發(fā)的樹(shù)脂砂型離心鑄態(tài)球鐵管工藝及熱模法離心鑄態(tài)球鐵管工藝，可使延伸率達(dá)5%，加上退火工序后可達(dá)10%以上。
　　綜上所述，作為供水用管材應(yīng)以退火球鐵管為主林管材，對(duì)于中小口徑球鐵管延伸率控制在10～15%內(nèi)；大口徑球鐵管延伸率控制在5～10%內(nèi)為好。
　　（3.4）消化、吸收國(guó)外技術(shù)，完善我國(guó)退火球鐵管的制管工藝
　　近年河北新興鑄管有限公司等單位成功地國(guó)產(chǎn)化了水冷金屬型離心球鐵管生產(chǎn)線，鞍鋼鑄管廠等單位亦成功開(kāi)發(fā)了樹(shù)脂砂型離心鑄態(tài)球鐵管及熱模法離心鑄態(tài)球鐵管生產(chǎn)線，這些標(biāo)志著我國(guó)的球鐵管生產(chǎn)水平已經(jīng)開(kāi)始走向世界先進(jìn)行列。
　　當(dāng)然這些生產(chǎn)線還有待完善，譬如有些廠在質(zhì)量控制上尚不完善；有些廠產(chǎn)品合格率還偏低；有些廠在水泥砂漿內(nèi)襯上還存在諸多問(wèn)題（不光滑、浮灰重、厚度偏差大等），使現(xiàn)有設(shè)備尚不能充分發(fā)揮作用。加之這些骨干球鐵管廠分布在東北、華北、華中地區(qū)，而華南、西南、西北地區(qū)還沒(méi)有相應(yīng)的球鐵管廠，我們希望通過(guò)引進(jìn)或現(xiàn)有廠家的擴(kuò)展方式，在這些地區(qū)亦興建相應(yīng)的球鐵管生產(chǎn)基地。
　　3.5鑄態(tài)球鐵管的使用前景
　　在國(guó)內(nèi)現(xiàn)有近200家連鑄管廠，他們生產(chǎn)的連鑄灰鑄管，強(qiáng)度和韌性較低，承受不了較高的外載荷，因此在供水管網(wǎng)中爆管、泄漏事故屢屢發(fā)生，但這些管廠勢(shì)必在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)中自然淘汰，建議國(guó)家通過(guò)相應(yīng)法規(guī)進(jìn)行導(dǎo)向，加速淘汰。但其中管理水平較好的管廠，通過(guò)工裝設(shè)備和工藝的改善，可較容易地改造為鑄態(tài)連鑄球鐵管廠，將剛性接口改為柔性接口，加之水泥砂漿襯里。由于前述原因，希望注意管壁厚度不要過(guò)多的減薄，仍然有廣闊的市場(chǎng)需求，為了推廣退火球鐵管，對(duì)鑄態(tài)球鐵管一刀切看來(lái)是行不通的，而對(duì)剛性接口的連鑄灰鑄管，供水企業(yè)不再采購(gòu)又是必須強(qiáng)調(diào)的。
　?。?.6）球鐵管管件的配套問(wèn)題
　　當(dāng)前國(guó)內(nèi)退火球鐵管生產(chǎn)已接近國(guó)外九十年代的水平，但球鐵管管件的生產(chǎn)差距較大。有些球管廠擁有九十年代國(guó)外生產(chǎn)球鐵管的設(shè)備，但管件生產(chǎn)還處于五十年代國(guó)內(nèi)的水平，反差明顯。
　　據(jù)悉，赤峰管道鑄造有限公司建立了一條比較完整的EPC（消失模鑄造法）球鐵管件生產(chǎn)線，它使球鐵管件生產(chǎn)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平（唯管件規(guī)格偏小，價(jià)格較高）。當(dāng)然，只有管件的質(zhì)量懷管材質(zhì)量相近，球鐵管的普及應(yīng)用才能達(dá)到實(shí)際效果。
　?。?.7）橡膠圈的生產(chǎn)規(guī)范化問(wèn)題
　　橡膠圈的質(zhì)量關(guān)系到球鐵管管道的使用壽命，但鑄管廠家中，橡膠圈有的自行設(shè)立車(chē)間獨(dú)自生產(chǎn)，有的廠家由外協(xié)橡膠廠供貨；有的用天然橡膠，有的用合成橡膠，各自選用的制造標(biāo)準(zhǔn)不一，是滯符合衛(wèi)生要求無(wú)嚴(yán)密的審定手續(xù)，建議國(guó)家應(yīng)制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定，生產(chǎn)的橡膠圈，應(yīng)歸口一質(zhì)控部門(mén)認(rèn)可或指定少數(shù)專(zhuān)業(yè)廠供貨。
　?。?.8）完善相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)
　　退火球鐵管管材及管件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是有的，但未覆蓋所有規(guī)格的產(chǎn)品；鑄態(tài)球鐵管及管件還沒(méi)有相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；球鐵管管道的設(shè)計(jì)規(guī)范及施工驗(yàn)收規(guī)范還沒(méi)有出臺(tái)等。這些標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的制定與完善，是推廣使用新管材的前提。譬如球鐵管的管壁較薄，根據(jù)國(guó)外使用的經(jīng)驗(yàn)，在腐蝕性土壤中埋設(shè)，容易腐蝕穿孔，因而管外壁必須噴鋅后作瀝青涂層才能達(dá)到灰鑄鐵管的使用年限，國(guó)內(nèi)同行對(duì)此還未引起重視。另外大口徑球鐵管在較大復(fù)土條件下，必須通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算，采取相應(yīng)措施，才能確保球鐵管管道的安全運(yùn)行。
　　4.3水泥壓力管
　?。?）石棉水泥管
　　我國(guó)在六十年代，部分城市使用過(guò)，目前幾乎沒(méi)有使用。
　?。?）自應(yīng)力管
　　自應(yīng)力管是用自應(yīng)力砼并配置一定數(shù)量的鋼筋制成的。制管用的自應(yīng)力水泥是用425號(hào)或525號(hào)普通硅酸鹽水泥、325號(hào)或425號(hào)礬土水泥和二水石膏，按適當(dāng)比例加工制成，所用鋼筋為低碳冷撥鋼絲或鋼絲網(wǎng)。
　　國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的自應(yīng)力管規(guī)格在100～600mm之間，由于工藝簡(jiǎn)單，制管成本較低，有100多個(gè)生產(chǎn)廠家，年產(chǎn)量近1000km，但由于容易出現(xiàn)二次膨脹及橫向斷裂，目前主要用于小城鎮(zhèn)及農(nóng)村供水系統(tǒng)中。
　?。?）預(yù)應(yīng)力管
　　預(yù)應(yīng)力管包括一階段管、三階段管、鋼筒預(yù)應(yīng)力管。
　　(3.1)一階段管
　　一階段管的制管過(guò)程是先把作為環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲的鋼筋骨架放到裝配好的管模中，布置上縱向鋼筋，用電熱法或機(jī)械法使縱向鋼筋獲得預(yù)應(yīng)力，然后澆注砼，此后向特制的橡膠內(nèi)膜中注水升壓，使膠模膨脹，砼、外模和鋼筋一道膨脹變形，把砼中水份排擠掉。環(huán)向鋼筋獲得了預(yù)應(yīng)力，并立即進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，待砼凝固后將內(nèi)模中的水壓泄放，脫外模即成產(chǎn)品。
　　此種工藝由瑞典“遜他布”公司于1952年試制成功，所以在國(guó)外稱(chēng)“遜他布管”，我國(guó)于1968年研制成功，以西安紅旗水泥制品廠，北京水泥制品廠及株州水泥制品廠等單位生產(chǎn)，最大口徑達(dá)2m，其中株州水泥制品廠還從瑞典引進(jìn)了制管技術(shù)及設(shè)備。
　　此種工藝的特點(diǎn)是強(qiáng)度及抗?jié)B性較好，管壁較薄，但外模合縫處容易漏漿，修補(bǔ)率高，承口要磨削加工。
　?。?.2）三階段管
　　三階段管是指一根管材分三個(gè)階段制成，先做成一個(gè)帶縱向預(yù)應(yīng)力鋼絲的砼管芯，管芯外纏環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲，然后作水泥砂漿保護(hù)層。
　　管芯成形工藝又分離心法與懸輥法。國(guó)內(nèi)以遼陽(yáng)水泥制品廠、四川雙流水泥制品廠等單位制造，遼陽(yáng)廠還從澳大利亞引進(jìn)了懸輥法制管技術(shù)及設(shè)備。
　　此種工藝建廠費(fèi)用低，宜于流動(dòng)性生產(chǎn)，唯抗?jié)B性能差，修補(bǔ)率高，管體笨重。
　?。?.3）鋼筒預(yù)應(yīng)力管
　　鋼筒預(yù)應(yīng)力管是管芯中間夾有一層1.5mm左右的薄鋼筒，然后在環(huán)向施加一層或二層預(yù)應(yīng)力鋼絲。這一技術(shù)是法國(guó)Bonna公司最先研制的，到四十年代歐、美競(jìng)相開(kāi)發(fā)，目前，美、法各國(guó)的年產(chǎn)量達(dá)數(shù)十萬(wàn)公里，其中美國(guó)發(fā)展最快，Ameron、Price公司產(chǎn)品處于世界領(lǐng)先水平。它可分兩種類(lèi)型：內(nèi)襯式管及埋置式管。
　　內(nèi)襯式（Lined Cylinder Type)和埋置式（Embedded Cylinder Type)的區(qū)別，前者的應(yīng)力鋼絲直接纏繞在鋼筒上，后者則纏繞在鋼筒外的混凝土層上；前者采用離心工藝成型，口徑偏小（DN≤1200mm),后者采用立式振動(dòng)工藝成型，口徑偏大（DN>1200mm)。鋼筒預(yù)期應(yīng)力管抗?jié)B壓力可達(dá)到2.0～40MPa，工作壓力通常為1.5～3.0MPa，可達(dá)5.0MPa，管徑范圍是DN400～4000mm，最大可達(dá)DN7600mm。世界上主要制造鋼筒預(yù)應(yīng)力管的廠家有美國(guó)“Ameron”公司（DN1200～4000mm)，美國(guó)的“Price Brather”公司（DN600～4000mm )，法國(guó)的“Bonna”公司（DN600～4000mm ) ，法國(guó)的“Bonna”公司（DN600～2500mm），德國(guó)的“Dyckerhoff-Widmann”公司（DN600～2500mm）。
　　世界上使用鋼管預(yù)應(yīng)力管最多的國(guó)家是美國(guó)和加拿大，目前世界上規(guī)模最大的鋼筒預(yù)期應(yīng)力管工程在利比亞，全長(zhǎng)1900km，直徑4m，工壓2.8MPa，現(xiàn)工程已全部完工。
　　國(guó)內(nèi)是九十年代引進(jìn)這一制管工藝，現(xiàn)形成批量生產(chǎn)鋼筒預(yù)期應(yīng)力管的工廠有三家，即深圳太陽(yáng)管道公司、無(wú)錫華毅管道有限公司及山東興汶電力管道工程公司。
　　深圳太陽(yáng)管道有限公司，始建于1992年，1995年正式建成投產(chǎn)。該公司技術(shù)來(lái)源系全套引進(jìn)美國(guó)Price Brothers公司（PB公司）技術(shù)，所有生產(chǎn)設(shè)備也全來(lái)自于PB公司。其中主要設(shè)備有薄鋼板直縫焊卷筒設(shè)備，鋼筒水壓檢驗(yàn)設(shè)備，管芯振動(dòng)成型蒸養(yǎng)設(shè)備，砼攪拌、提升設(shè)備，預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞設(shè)備，砂漿噴涂設(shè)備，承、插口環(huán)成型、高頻對(duì)焊設(shè)備。
　　該公司能制造DN900～DN4000等一系列管道，單根管材長(zhǎng)度為6m，工作壓力0.2～2.5MPa，年生產(chǎn)能力達(dá)38km，目前制造的最大管徑達(dá)DN2600。
　　該公司生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)采用美國(guó)AWWAC301標(biāo)準(zhǔn)，具有較完善的質(zhì)保體系和先進(jìn)的試驗(yàn)檢測(cè)手段，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。該公司對(duì)原料質(zhì)量要求嚴(yán)格，譬如水泥必須是標(biāo)號(hào)525號(hào)的硅酸鹽水泥，不得摻和礦渣，鋁酸三鈣（C₃A）含量不得超過(guò)8%；薄鋼板不用冷軋制品；預(yù)應(yīng)力鋼絲的極限應(yīng)力不得小于1740MPa，并對(duì)鋼絲抽樣作抗扭試驗(yàn)，要求鋼絲達(dá)到斷裂前最少扭轉(zhuǎn)圈數(shù)不少于8圈；薄鋼板卷焊前要砂磨掉表面氧化層，并采用埋弧焊；薄鋼筒成形后要作水壓檢驗(yàn)；纏繞環(huán)向鋼絲過(guò)程中，噴水泥凈漿，增長(zhǎng)摩阻力及提高耐磨性，并用計(jì)算機(jī)及液壓控制系統(tǒng)確保環(huán)向鋼絲附加預(yù)應(yīng)力的均勻性及環(huán)向鋼絲間距的準(zhǔn)確性；預(yù)應(yīng)力鋼絲斷頭間不用捆扎連接，而是鉚固連接；承插口鋼圈采用整體模具擠壓，高頻對(duì)焊工藝成型；采用高速水泥砂漿噴槍確保外保護(hù)層的質(zhì)量；承插口鋼圈工作面以噴鋅加涂專(zhuān)用防銹漆來(lái)保證防腐質(zhì)量；管體插口密封凹槽的尺寸要使逗管后“O”型膠圈經(jīng)壓縮的面積，占滿(mǎn)凹槽的全部空間；現(xiàn)場(chǎng)管道逗接后，內(nèi)外間隙用特殊模具確保水泥砂漿滿(mǎn)灌，提高承插口金屬表面的防腐效果。
　　經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查產(chǎn)品質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)堆放的管材中，縱向裂紋沒(méi)有，模向裂紋修補(bǔ)較少，承插口端面修補(bǔ)是存在的，承插口環(huán)銹蝕情況是普遍的，一般在管材出廠前，補(bǔ)刷一道防銹漆。
　　該公司現(xiàn)能將大部分設(shè)備利用該公司引進(jìn)的圖紙進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化。唯自動(dòng)焊機(jī)、風(fēng)動(dòng)振動(dòng)頭、計(jì)算機(jī)預(yù)應(yīng)力控制系統(tǒng)需要引進(jìn)。
　　該公司能生產(chǎn)彎管、T型管、Y 型管、變徑管等多種管件，其制作過(guò)程大致為：先切割焊接鋼板異形卷管，其承插口工作面焊制特制的承插口環(huán)，然后在鋼板管件內(nèi)外作鋼絲網(wǎng)，噴抹水泥砂漿保護(hù)層，蒸養(yǎng)后適當(dāng)修整即可。
　　該公司產(chǎn)品除用于城市供水管網(wǎng)外，還用于引水工程、排水工程及核電站中。該公司的最大用戶(hù)為東莞市建委，在工地現(xiàn)場(chǎng)考察中了解到，DN2200mm管線均作了200mm厚的砂墊層；接頭內(nèi)外間隙偏差不到10mm，承插口內(nèi)外間隙均作了水泥砂漿滿(mǎn)灌處理，據(jù)介紹有7km、DN2200鋼筒預(yù)應(yīng)力管及部分鋼管于97年11月正式通水，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
　　無(wú)錫華毅管道有限公司地1994年建成，可DN1400～DN3000的鋼筒預(yù)應(yīng)力管，單根管長(zhǎng)5m。年制造大口徑管材能力達(dá)24km，現(xiàn)已制造DN1400～DN2400管35.255km。該公司有重點(diǎn)地引進(jìn)了美國(guó)Ameron公司的技術(shù)及設(shè)備。主要設(shè)備：螺旋制筒設(shè)備，鋼筒水壓檢驗(yàn)設(shè)備，管芯立式振動(dòng)成型及蒸養(yǎng)設(shè)備，立式差速纏繞預(yù)應(yīng)力鋼絲的設(shè)備，立式輥射噴漿設(shè)備，承接口環(huán)成型設(shè)備（采用分層手工對(duì)接焊）。工藝流程如圖6所示。

承插口環(huán)制作

↓ 鋼筒焊機(jī) ———————→

制作鋼筒

↓ 試壓機(jī) ———————→

水壓試驗(yàn) ←——————— ————┒

│
┠
↓ ———————→

電焊修補(bǔ)

管芯成型

↓

管芯養(yǎng)護(hù)

↓

脫模 ←———————

————┒

│
┠
↓ ———————→ 表面修正 繞絲機(jī) ———————→

繞絲 ←———————

————┛

↓ 輥射機(jī) ———————→

保護(hù)層制作

│
┠
↓ ————————
————┒
↓

成品檢驗(yàn) ←———————

外觀修補(bǔ)

↓

成品堆放

圖6 鋼筒預(yù)應(yīng)力管制作流程圖

　　
　　該公司對(duì)DN≥2000mm的鋼筒預(yù)應(yīng)力管均采用雙膠圈密封，并逗接后在管體內(nèi)試壓檢驗(yàn)其密封性，以便函發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及早返工。該公司沒(méi)有砼攪拌設(shè)施，系由相鄰的無(wú)錫市水泥制品廠提供商品砼。
　　該公司的場(chǎng)地較小，管材均立式堆放，承插口環(huán)銹蝕問(wèn)題是存在的，端面修補(bǔ)較好，管材內(nèi)側(cè)環(huán)向裂縫較多。
　　據(jù)無(wú)錫市自來(lái)水公司介紹，已安裝通水兩年DN1800管3Km，試壓1MPa合格，使用未出現(xiàn)問(wèn)題；DN2000管已安裝6Km，其中1Km已試壓，無(wú)問(wèn)題；DN2200管已安裝1Km?？偟膩?lái)說(shuō)，鋼筒預(yù)應(yīng)務(wù)管安裝速度是快的，一天安裝DN2200管22根，即110m，比原先的一階段預(yù)應(yīng)力管接口密封性好。
　　山東興汶電力管道工程公司是1957年成立的老企業(yè)，于1989年國(guó)內(nèi)首家從美國(guó)Ameron公司引進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備及技術(shù)，可制造內(nèi)襯式及埋置式兩種工藝的多種規(guī)格的產(chǎn)品，一條DN600～1200內(nèi)襯式管生產(chǎn)線，年產(chǎn)量30Km；一條DN1400～3400埋置式管生產(chǎn)線，年產(chǎn)量15Km。
　　華毅公司所選用的設(shè)備緊湊，占地少、工藝更為合理，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
　?。?）螺旋制筒機(jī)比直縫焊制筒設(shè)備占地少一半，工序也簡(jiǎn)單，焊接質(zhì)量更可靠。
　?。?）該公司對(duì)管芯振動(dòng)成型的關(guān)鍵設(shè)備風(fēng)動(dòng)振動(dòng)頭已國(guó)產(chǎn)化。
　?。?）對(duì)管芯蒸養(yǎng)采用帆布罩體，結(jié)構(gòu)小巧。
　?。?）對(duì)管芯纏絲、噴砂漿保護(hù)層均采用露天立式工藝，不用廠房，占地小。
　?。?）對(duì)承插口環(huán)成型后人工分層對(duì)焊、砂磨工藝，省電易行。
　　該公司已消化、吸收了引進(jìn)技術(shù)，現(xiàn)成套設(shè)備均能?chē)?guó)產(chǎn)化。
　　4.4塑料管
　　（1）熱塑性塑料管
　?。?.1）硬聚氯乙烯管（UPVC）：這種管材在四十年代由歐州、美國(guó)、日本等國(guó)相繼開(kāi)發(fā)、推廣，在DN≤200mm供水管道中占了重要市場(chǎng)。我國(guó)在六十年代開(kāi)始使用，1983年沈陽(yáng)塑料廠從奧地利引進(jìn)了生產(chǎn)設(shè)備及技術(shù)以來(lái)，國(guó)內(nèi)已有幾十個(gè)廠家建立了生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力達(dá)50多萬(wàn)噸，年產(chǎn)量10萬(wàn)噸左右，現(xiàn)正在城鎮(zhèn)及農(nóng)村中推廣使用。
　　為了解決硬聚氯乙烯管脆性的缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外均已開(kāi)發(fā)了耐沖擊型的管材。
　　硬聚氯乙烯管的接口方式可粘接亦可膠圈柔性接口，粘接務(wù)必專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的安裝隊(duì)伍施工，才可能保證質(zhì)量，柔性接口適應(yīng)性好，安裝簡(jiǎn)便。近年上海、青島、武漢等城市對(duì)于埋地的DN≤50mm的供水管道，均使用或正在試用膠圈柔性連接的硬聚氯乙烯管，而不再使用鍍鋅鋼管。江蘇省江陰市大偉塑料制品廠針對(duì)用戶(hù)的要求，正積極開(kāi)發(fā)DN≤200mm硬聚氯乙烯柔性管件系列，為在建筑小區(qū)內(nèi)更好地推廣使用硬聚氯乙烯管創(chuàng)造了條件。
　?。?.2）高密度聚乙烯管（HDPE）：這種管材可采用電熔、熱熔焊、膠圈柔性連接，它的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)毒、耐腐蝕、張力大、不干裂，小口徑可繞在卷盤(pán)上，安裝迅速，接口量少；缺點(diǎn)是剛度上、抗老化性能差、埋于地下易受老鼠咬破。
　　近年國(guó)外高密度聚乙烯管用量增長(zhǎng)速度較快，主要是用于供水管接至住宅的小口徑進(jìn)水管道上。國(guó)內(nèi)上前有DN≤200mm的系列產(chǎn)品，通常能制造硬聚氯乙烯管的工廠均可制造，唯原料暫時(shí)還是進(jìn)口，在戶(hù)管線上的使用，估計(jì)有逐年增大的趨向。
　?。?.3）交聯(lián)聚乙烯管（PEX）：在普通聚乙烯原料中加入硅烷接枝料，使其由線性分子結(jié)構(gòu)改性成三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它具有耐溫（-70℃～110℃)、耐壓、穩(wěn)定性和持久性好，而且無(wú)毒、無(wú)味，一般采用機(jī)械連接，是室內(nèi)冷熱水小品徑推薦的管材。
　?。?.4）聚乙烯夾鋁復(fù)合管（HAH）：這種復(fù)合管材的結(jié)構(gòu)是在薄鋁管與內(nèi)、外層高密度聚乙烯管之間，含高分子膠合層，它既保持了聚乙烯管和鋁管的優(yōu)點(diǎn)，又避免了各自的缺點(diǎn)?？蓮澢◤澢霃?5D），耐溫差強(qiáng)（+110℃至-100℃）、耐高壓（1.0MPa以上）。它用銅管件機(jī)械擠壓連接，通常產(chǎn)品規(guī)格DN≤25mm，它是建設(shè)部近年在室內(nèi)冷熱水供水管道上推薦使用的一種新型管材。
　　（1.5）聚丙烯管（PP）：這種管材無(wú)毒、耐熱、耐寒、耐老化、有較高強(qiáng)度、價(jià)格比鍍鋅鋼管便宜一半，但易龜裂，小口徑聚丙烯管在農(nóng)村供水管道上有所使用。
　?。?.6）聚丁烯管（PB）：聚丁烯是一種高分子惰性聚合物，聚丁烯管具有耐高溫、耐寒凍的特點(diǎn)，化學(xué)穩(wěn)定性好，可塑性強(qiáng)，無(wú)味、無(wú)毒，有多種連接方式（熱粘接式接頭焊接、熱螺旋式現(xiàn)場(chǎng)焊接、機(jī)械夾緊式連接），是理想的小口徑供水管道新型管材，已被歐共體、美洲、亞洲的部分國(guó)家廣泛采用，國(guó)內(nèi)現(xiàn)已有產(chǎn)品，但原料必須進(jìn)口。
　　（2）熱固性塑料管
　　熱固性塑料管（GRP）通常是指玻纖維增強(qiáng)樹(shù)脂塑料管，又稱(chēng)玻璃鋼管。
　?。?.1）制造工藝
　　這種管材有兩類(lèi)制造工藝：
　　離心澆注成型法（Hobas法）
　　纖維纏繞法（Veroc法）
　　纖維纏繞法分連續(xù)纏繞法與往復(fù)纏繞法。
　　為了提高管材的剛度，以上三類(lèi)制管工藝均可在制管過(guò)程中加砂。
　　我國(guó)八十年代開(kāi)始研制，九十年代又從意大利、美國(guó)、日本等國(guó)家引進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，形成了近五十條生產(chǎn)線，主要的近十家。
　　A、離心澆注工藝——在制管過(guò)程中，切短的玻璃纖維增強(qiáng)材料和砂，喂入固定在軸承上的鋼模中，鋼模由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，隨著鋼模的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，在鋼模一端注入含催化劑的樹(shù)脂，使其浸漬增強(qiáng)材料，在離心力作用下，樹(shù)脂轉(zhuǎn)換出纖維及填料內(nèi)的空氣，從而制造出無(wú)孔隙的致密的復(fù)合材料。由于離心力作用，管內(nèi)壁形成一個(gè)平滑、光潔的富有樹(shù)脂的內(nèi)表面層，管材在較高溫度下固化。北京北辰現(xiàn)代管道有限公司及浙江東方集團(tuán)管道公司均引進(jìn)Hobas的設(shè)備與技術(shù)，形成了由計(jì)算機(jī)控制的半自動(dòng)化生產(chǎn)線，制造離心法的加砂玻璃鋼管。
　　管材外模在離心旋轉(zhuǎn)的條件下，喂料機(jī)由計(jì)算機(jī)控制往復(fù)輸送數(shù)十次不同的原材料。其管壁按功能可簡(jiǎn)化分為內(nèi)襯、增強(qiáng)、結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)、外保護(hù)五層。各層的材料及作用如表4。

表4 名稱(chēng) 材料 作用 外保護(hù)層
增強(qiáng)層
結(jié)構(gòu)層
內(nèi)襯層 玻纖、樹(shù)脂、砂
玻纖、樹(shù)脂
玻纖、樹(shù)脂、砂
樹(shù)脂

耐腐、耐紫外線
使管壁具有承受軸向、環(huán)向的內(nèi)、外壓強(qiáng)度
使管壁具有承受變形強(qiáng)度
耐腐、水力特性好

　　這種管材內(nèi)外壁光滑、管壁致密性好、由于外形尺寸規(guī)范，一旦破管有利于用卡箍法進(jìn)行維修。這種管材不帶承口，南非用雙承柔性套管連接，這比承插管材多了一倍的接口數(shù)，而增大了故障概率。套管是采用二重水密封唇的三元乙丙橡膠與纏繞玻璃鋼為一體的結(jié)構(gòu)，通常套管與管材在廠內(nèi)首先組合好，但放在堆場(chǎng)上日曬雨淋，套管的玻璃鋼外殼與橡膠內(nèi)襯線膨脹系數(shù)不一，容易脫層變形。
　　B、連續(xù)纏繞工藝——在芯模上，用長(zhǎng)纖維玻璃絲，以一定的斜角徑向連續(xù)纏澆，在管芯樹(shù)脂中要摻和一定比例的短纖維和砂，這樣的制管工藝原系丹麥的專(zhuān)利，可生產(chǎn)任意長(zhǎng)的管段，它的承水壓能力一般在1.6MPa以下，管徑在300-3000mm間，國(guó)內(nèi)也有這方面的制管廠家，如河南省安陽(yáng)復(fù)合材料廠從意大利引進(jìn)了設(shè)備，吉林省長(zhǎng)春復(fù)合材料廠從美國(guó)引進(jìn)了相關(guān)技術(shù)及設(shè)備。
　　C、往復(fù)纏繞工藝——在芯模上，用長(zhǎng)纖維玻璃絲以一定的斜角，經(jīng)徑向交叉纏繞，對(duì)于有高剛度要求的管材可以加砂。但承受內(nèi)壓較高的管材一般不加砂。國(guó)內(nèi)現(xiàn)引進(jìn) 這種制管工藝的廠家較多，如河北省中意玻璃鋼有限公司、江蘇省連云港市復(fù)合材料廠、四川省自貢市中嘉玻璃鋼有限公司等。
　　其管壁壘結(jié)構(gòu)如表5。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

表5 名稱(chēng) 原材料 樹(shù)脂含量% 纖維含量% 作用 內(nèi)襯層 內(nèi)表層 防腐樹(shù)脂 90-95 5-10 致密的富樹(shù)脂層、防滲、防腐、厚度2-3mm 次內(nèi)層 短切纖維
結(jié)構(gòu)樹(shù)脂 70 30 結(jié)構(gòu)層 纏繞纖維
結(jié)構(gòu)樹(shù)脂 24-32 68-76 高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)層 外表層 含紫外線吸
收劑的樹(shù)脂 100 　 形成防老化的外保護(hù)層

　　近幾年國(guó)內(nèi)有些廠家能自制設(shè)備，用往復(fù)纏繞工藝制造玻璃鋼管。
　?。?.2）管材評(píng)價(jià)
　　A、三種工藝比較，往復(fù)纏繞工藝承受內(nèi)水壓能力較高，接口數(shù)較少，連續(xù)纏繞工藝建廠投資較少；離心澆注工藝抗?jié)B性好，制管成本較低，管材有利維修。
　　B、玻璃鋼管可以根據(jù)不同的使用條件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造，選用不同的樹(shù)脂與纖維等將影響它的質(zhì)量與價(jià)格。一般結(jié)構(gòu)層所用樹(shù)脂為鄰苯性不飽和聚酯樹(shù)脂或改性鄰苯性不飽和聚酯樹(shù)脂；內(nèi)表防滲透層，一般使用間苯性不飽和聚酯樹(shù)脂，產(chǎn)品質(zhì)量要求較高時(shí)，內(nèi)防滲透層也有用乙烯基酯樹(shù)脂，而這些樹(shù)脂的價(jià)差是很大的。
　　C、玻璃鋼管與其它塑料管一樣，均存在應(yīng)變腐蝕問(wèn)題，通常以時(shí)而蠕變系數(shù)來(lái)表示。蠕變的定義是管道的強(qiáng)度等性能，隨使用時(shí)間的延長(zhǎng)而下降，因而在保證管材一定使用壽命的條件下，確定管材制造的性能指標(biāo)。塑料管材的需變與可用材料的本身性能有關(guān)，也和管壁結(jié)構(gòu)有關(guān)，玻璃鋼管剛度的蠕變系數(shù)，對(duì)無(wú)壓管為0.4，承壓管為0.5。
　　D、玻璃鋼管無(wú)論采用何種工藝，制管過(guò)程中的質(zhì)量控制手段和檢測(cè)手段的完善都是至著重要的，否則難以保證質(zhì)量。
　　E、管材始終存在廢舊料的再生回收、焚燒處置的問(wèn)題，熱塑性塑料管及熱固性塑料管的最終焚燒處置大多靈敏對(duì)環(huán)境造成不同程度的危害。目前只有聚丁烯這類(lèi)管材的舊廢料可同生活垃圾一起焚燒轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽捎谒姆肿咏Y(jié)構(gòu)不含鹵化物，燃燒的產(chǎn)物不產(chǎn)生腐蝕性及有毒的物質(zhì)，不對(duì)環(huán)境造成危害。
　　F、輸水用的玻璃鋼管，它的內(nèi)襯層應(yīng)耐磨、有韌性、表面光潔、厚度適當(dāng)、樹(shù)脂固化效果好，不允許存在裂紋。否則影響其抗?jié)B透性，結(jié)構(gòu)層的纖維有可能游離至水中，影響輸水的衛(wèi)生條件。一般而言，大口徑玻璃鋼管在源水引用管道上，國(guó)內(nèi)外使用較多。而在供水管網(wǎng)中使用較少。

　　5、管材的接口

　　（1）焊接、粘接的管道，應(yīng)考慮熱漲冷縮的對(duì)策措施，適當(dāng)距離安裝柔性接口伸縮器或U形彎管。
　?。?）目前各類(lèi)管材中采用膠圈柔性接口時(shí)，基本上均采取推入式滑動(dòng)逗管方式，故逗管的插口工作面應(yīng)涂潤(rùn)滑劑，潤(rùn)滑劑的選擇應(yīng)對(duì)膠圈及水質(zhì)無(wú)害。逗管后的內(nèi)間隙不宜過(guò)大，膠圈滑不到工作面，出現(xiàn)局部沉降時(shí)容易滲漏水；內(nèi)間隙沒(méi)有也是不行的，接口的柔性受到削弱。
　?。?）柔性接口的膠圈務(wù)必按標(biāo)準(zhǔn)定點(diǎn)供貨。對(duì)于鑄鐵管而言，楔型膠圈符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO2531），但對(duì)承口鑄造尺寸要求較嚴(yán)；國(guó)內(nèi)推行的梯唇型膠圈，用膠量較大，承口內(nèi)側(cè)鑄造成形容易。
　?。?）柔性接口逗管要求管子放平，中線對(duì)齊，一次逗進(jìn)。若頂管施力過(guò)大則應(yīng)退出，查找原因后返工。強(qiáng)行逗管、膠圈卷曲，難以退出。
　?。?）管材、管件的接口不推薦剛性接口，就是搶爆修復(fù)中，力求安裝柔性快速搶修接頭，這樣減少停水時(shí)間，又可提高管道的安全性。
　　（6）剛度較差的管材，在逗管前插口端應(yīng)有支撐設(shè)施，保持圓度。
　　（7）大口徑管件的柔性接口，力求有止鎖裝置等具體措施，減少支墩尺寸。
　?。?）閥門(mén)在管道上連接，應(yīng)有可拆裝的活動(dòng)部件。對(duì)于DN≤300mm的可使用活法蘭（單盤(pán)連接器），否則用可固位的伸縮器。

　　6、管材的選擇

　　6.1管材水力條件的比較
　　為了便于比較，每一類(lèi)管材為水泥壓力管、襯水泥砂漿防腐的金屬管；第二類(lèi)管材為熱固性塑料管及熱塑性塑料管，第一類(lèi)管材的管壁粗糙系數(shù)n1=0.013；第二類(lèi)管材的n2=0.009。
　　通過(guò)水力學(xué)中的達(dá)西公式（1）與曼寧公式（2）的關(guān)系，可求得以下的比較：　　

　　 （1） （2）

　　式中：Q——流量；
　　　　　A——管道的過(guò)水?dāng)嗝娣e對(duì)于圓管?。?(π·D² )/4
　　　　　C——謝才阻力系數(shù)；
　　　　　i——水力坡度；
　　　　　n——管道的粗糙系數(shù)；
　　　　　R——水力半徑，對(duì)于園管R=D/4。
　　將（2）式代入（1）式得：
　

　　因此，對(duì)各類(lèi)管材評(píng)述時(shí)，應(yīng)考慮以上因素。
　　6.2管材綜合性能比較
　?。?）大、中口徑的管材
　　現(xiàn)將可作大、中口徑的管材中，鋼管、球墨鑄鐵管、鑄態(tài)球墨鑄鐵管、半連續(xù)灰口鑄鐵管、玻璃鋼管的性能比較，如表6。

　表6 項(xiàng)　　目 鋼　　管 退火球管 鑄態(tài)球管 半連鑄管 玻璃鋼管 抗拉強(qiáng)度(MPa) ≥42 ≥42 ≥40 ≥14 ≥32 延 伸 率(％) 24 ≥10 5 0 硬　　度(HB) 140 〈230 〈230 〈210 40 彈性模量(10³MPa) 214 150～170 100～120 15.2 屈服極限(MPa) ≥30 ≥30 10～17 腐蝕性 差 較良 較良 良 優(yōu) 使用年限(年) 25～50 50 50 >50 >50

　?。?）常用塑料管的綜合性能比較（小口徑管）
　　硬聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管、ABS工程塑料管的性能比較，如表7。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

表7 項(xiàng)　　目 硬聚氯乙烯管 聚乙烯管 聚丙烯管 ABS管 密度（kg/cm3)　 　　1.35～1.46 0.92～0.96 0.9 1.02～1.08 抗拉強(qiáng)度(MPa) 48～50 18～20 30～39 42～60 彎曲強(qiáng)度 (MPa) 86～100 70 42～56 70～85 彈性模量(10³MPa) 3.2 0.9 1.3 2.4 硬度（R) 120 60～70(邵) 95～105 105～115 熱膨脹性(10^-5/℃) 7 10 11 9 工作溫度 (℃) -5～60 -20～60 0～60 -30～80

　　6.3管材的重量比較
　?。?）大口徑管道

表8（kg/m） 管 徑
（mm） 鋼　管 三　階
段　管 一　階
段　管 鋼筒預(yù)
應(yīng)力管 玻　璃
鋼　管 1200 296 1050 914 1020 160 1400 414 1469 1198 1460 215 1600 552 1972 1522 1940 275 1800 710 2402 1968 2300 345 2000 788 2973 2471 2700 425 2200 977 3376 　 3340 625 2400 1065 　 　 3840 705 2600 1282 4988 　 4520 　

　?。?）中大口徑管道

表9（kg/m） 管 徑
（mm） 鋼　管 灰　口
鑄　管 球鐵管 自　應(yīng)
力　管 三　階
段　管 一　階
段　管 鋼筒預(yù)
應(yīng)力管 玻　璃
鋼　管 400 79 146 80 175 236 199 　 21 500 99 207 112 268 293 244 　 30 600 148 277 147 354 378 317 340 47 800 197 444 232 　 544 457 580 76 1000 247 653 336 　 767 667 840 112

　?。?）中小口徑管道

表10（kg/m） 管 徑
（mm） 鋼　管 灰　口
鑄　管 球鐵管 自　應(yīng)
力　管 聚氯乙
烯　管 聚　乙
烯　管 聚　丙
烯　管 100 15 24 16 30 2.65 3.13 2.20 150 22 38 24 38 5.50 6.63 4.61 200 30 55 32 60 8.55 10.30 7.20 300 44 96 54 157 21.00 25.60 　

　?。?）小口徑管道

表11（kg/m） 管 徑（mm） 鍍　鋅　管 聚氯乙烯管 聚　乙　烯　管 25 2.91 0.18 0.17 32 3.77 0.27 0.28 50 6.16 0.56 0.67 65 7.88 0.86 1.05

　　6.4管材的價(jià)格比較
　　（1）大口徑管道
　　　　　　　　　　　　　　　

　 表12（元/m） 管 徑
（mm） 鋼　管 三　階
段　管 一　階
段　管 鋼筒預(yù)
應(yīng)力管 ?！×А′摗」? 纏繞法 離心法 1200 1742 795 671 1000 2844 2369 1400 2304 1030 916 1500 3924 3120 1600 2950 1395 1239 2000 5130 4014 1800 3667 　 1929 2500 6480 4950 2000 4075 　 2139 3000 7920 6010 2200 4919 　 　 3500 9504 7203 2400 5362 　 　 4000 11484 8546 2600 6327 　 　 4500 　 　

　?。?）中大口徑管道

表13（元/m） 管 徑
（mm） 鋼　管 灰　口
鑄　管 球鐵管 自　應(yīng)
力　管 三　階
段　管 一　階
段　管 鋼筒預(yù)
應(yīng)力管 玻　璃　鋼　管 纏繞法 離心法 400 503 350 360 160 　 185 　 431 　 500 583 497 504 217 　 　 　 590 　 600 871 665 622 　 320 276 300 897 936 800 1160 1066 1044 　 420 387 500 1406 1334 1000 1454 1567 1512 　 590 489 700 1944 1800

　?。?）中小口徑管道

表14（元/m） 管 徑
（mm） 鋼　管 灰　口
鑄　管 球鐵管 自　應(yīng)
力　管 聚氯乙
烯　管 聚　乙
烯　管 聚　丙
烯　管 100 108 58 72 　 32 41 19 150 158 91 108 54 66 86 60 200 215 132 144 65 103 134 61 300 315 230 243 98 252 333 　

　　（4）小口徑管道86

　　　 表15（元/m） 管 徑
（mm） 冷 鍍
鋅 管 熱 鍍
鋅 管 聚　 氯
乙烯 管 聚 乙
烯 管 25 13.10 16.00 2.52 2.38 32 16.97 20.74 3.78 3.92 50 27.72 33.88 7.84 9.38 65 35.46 43.34 10.32 13.65

　　注：鋼管價(jià)格包括內(nèi)襯、外防腐及陰極保護(hù)費(fèi)用；管材單價(jià)有些尚未查詢(xún)到。
　　
　　6.5管材的工程造價(jià)比較
　?。?）大口徑管道

表16（萬(wàn)元/km） 管 徑
（mm） 鋼　管 三　階
段　管 一　階
段　管 鋼筒預(yù)
應(yīng)力管 ?！×А′摗」? 纏繞法 離心法 1200 293.95 158.14 138.79 190.12 467.94 459.84 1400 396.50 199.22 181.43 272.54 651.26 622.31 1600 522.39 272.66 248.33 367.04 855.06 814.89 1800 648.69 　 360.29 449.36 1069.89 1014.81 2000 875.50 　 396.26 532.31 1322.88 1254.12 2200 962.10 　 　 617.08 1580.65 1497.82 2400 1153.10 　 　 706.85 1906.53 1800.77 2600 1360.94 　 　 796.71 　 　

　?。?）中大口徑管道

表17（萬(wàn)元/km） 管 徑
（mm） 鋼　管 灰　口
鑄　管 球鐵管 自　應(yīng)
力　管 三　階
段　管 一　階
段　管 鋼筒預(yù)
應(yīng)力管 ?！×А′摗」? 纏繞法 離心法 400 65.33 61.63 63.03 32.50 　 37.38 　 75.44 　 500 81.77 86.37 87.16 42.63 　 　 　 100.90 　 600 118.03 113.53 112.78 　 63.66 56.80 60.80 153.67 158.35 800 156.09 181.23 177.80 　 82.19 77.04 94.67 236.00 233.41 1000 197.52 264.31 255.73 　 113.96 98.20 131.12 325.19 320.00

　　（3）中小口徑管道

表18（萬(wàn)元/km） 管 徑
（mm） 鋼　管 灰　口
鑄　管 球鐵管 自　應(yīng)
力　管 聚氯乙
烯　管 聚　乙
烯　管 聚　丙
烯　管 100 13.75 11.49 13.45 　 7.21 8.61 5.18 150 18.94 16.67 19.33 11.52 12.77 15.89 11.84 200 25.13 23.50 25.37 13.89 18.98 23.81 12.42 300 36.81 40.12 42.00 20.20 43.55 56.19 　

　?。?）小口徑管道

表19（萬(wàn)元/km） 管 徑
（mm） 冷 鍍
鋅 管 熱 鍍
鋅 管 聚 氯 乙
烯 管 聚 乙
烯 管 25 2.48 2.93 0.83 0.81 32 3.16 3.75 1.06 1.08 50 5.01 5.97 1.75 1.99

　　注：（1）管材單價(jià)按（6.4）節(jié)所述計(jì)；
　　　　 （2）管件及閥門(mén)費(fèi)用按管材費(fèi)用的20%計(jì)；
　　　　 （3）未考慮障礙處理費(fèi)、路面賠償費(fèi)、農(nóng)田賠償費(fèi)等。
　　 　?。?）其它費(fèi)率以直接費(fèi)的30%計(jì)。
　　6.6管材選擇的推薦性意見(jiàn)
　　管材選擇的綜合評(píng)價(jià)應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并從以下五個(gè)方面評(píng)定：
　　（1）管材性能可靠，能承受要求的內(nèi)壓和外荷載；
　?。?）管材來(lái)源有保證，管件配套方便，運(yùn)輸費(fèi)用低或管廠建廠周期短期；
　　（3）施工機(jī)具有及安裝容易；
　?。?）使用年限長(zhǎng)，維修工作量少；
　?。?）輸水能力能長(zhǎng)期保持相同條件下，工程造價(jià)低。
　　具體推薦性意見(jiàn)如表20

表20 管徑(mm) 推 薦 意 見(jiàn)（以次序排列） DN≥1800 鋼管、鋼筒預(yù)應(yīng)力管、夾砂玻璃鋼管、三階段預(yù)應(yīng)力管 DN〈1800
DN≥1800 鋼筒預(yù)應(yīng)力管、鋼管、三階段預(yù)應(yīng)力管、夾砂玻璃鋼管 DN〈1800
≥300 退火球墨鑄鐵管、鑄態(tài)球墨鑄鐵管、三階段預(yù)應(yīng)力管、鋼管 DN〈300
≥100 聚氯乙烯管、鑄態(tài)球墨鑄鐵管、退火球墨鑄鐵管 DN〈100 室內(nèi)
明管 鋼塑復(fù)合管、聚乙烯夾鋁復(fù)合管、交聯(lián)聚乙烯管、熱鍍鋅鋼管 室外
埋管 硬性聚氯乙烯管、高密度聚乙烯管、鋼塑復(fù)合管

　　注：各地區(qū)具體情況不一，推薦意見(jiàn)不一定適用。
　　
　　
　　
　　
　　附錄
　　鋼管Sp　　　　　　 ——Steel pipe
　　鑄鐵管CIP　　　　　——Cast iron pipe
　　灰口鑄鐵管GCIP　　 ——Grey cast iron pipe
　　延性鑄鐵管DCIP　　 ——Ductile cast iron pipe
　　石棉水泥管ACP　　　——Astestes cement pipe
　　自應(yīng)力管SSCP　　　 ——Self stressing concrete pipe
　　預(yù)應(yīng)力管PCP　　　　——Prestrpessed concrete pipe
　　三階段管CTPCP　　　——Core type prestressed concrete pipe
　　一階段管PVCP　　　 ——Prestressed vibrohydropressed concrete pipe
　　鋼筒預(yù)應(yīng)力管PCCP　 ——Prestressed concrete cylinder pipe
　　硬聚氯乙烯管UPVC　 ——Unplasticized poly cinyl chloride pipe
　　聚乙烯管PE　　　　 ——Polyethylene pipe
　　聚乙烯夾鋁復(fù)合管HAH——HDPE-AL-HDPE pipe
　　聚丙烯管PP　　　　 ——Polypropylene pipe
　　聚丁烯管PB　　　 　——Ploybutylene pipe
　　工程塑料管ABS　　　——Acrylonitrile-Butadiene-Styrene pipe
　　玻璃鋼管GRP　　　　——Glass reinfoced plastics