浅谈给水管材的发展方向

摘要：本文对我国室内外给水管材的特点、给水管材的选用原则、及各种管材的选用作了介绍，并紧密结合国内室内外给水管材的实际预测其发展方向。

关键词：管材；分类；性能对比；发展方向

中图分类号：TE45文献标识码： A

1. 不同管材的特点及发展趋势

1.1 塑料管。塑料管是合成树脂加添加剂经熔融成型加工而成的制品。添加剂有增塑剂、稳定剂、填充剂、剂、着色剂、紫外线吸收剂、改性剂等。常用塑料管有：硬聚氯乙烯管(PVC-U) 、高密度聚乙烯管(PE-HD) 、 交联聚乙烯管(PE-X) 、无规共聚聚丙烯管(PP-R) 、聚丁烯管(PB) 、工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。塑料管的原料组成决定了塑料管的特性。塑料管的主要优点(1)化学稳定性好，不受环境因素和管道内介质组分的影响，耐腐蚀性好。(2)导热系数小，热传导率低，绝热保温，节能效果好。(3)水力性能好，管道内壁光滑，阻力系数小，不易积垢，管内流通面积不随时间发生变化，管道阻塞机率小。(4)相对于金属管材密度小，材质轻，运输安装方便，维修容易。(5)可自然弯曲或具有冷弯性能，可采用盘管供货方式，减少管接头数量。其主要缺点(1)力学性能差，抗冲击性不佳，刚性差，平直性也差，因而管卡及吊架设置密度高。(2)阻燃性差，大多数塑料制品可燃，且燃烧时热分解，会释放出有毒气体和烟雾。(3)热膨胀系数大，伸缩补偿必须十分强调。

1.2 金属管。对于镀锌钢管来说，镀锌钢管的被取代既不意味金属管被取代，也不意味镀锌钢管在整个建筑给水领域被取代。镀锌钢管由于价格低廉、性能优越，防火性能好，使用寿命长等优点，还将在消防给水系统，尤其是自动喷水灭火系统中应用。而塑料管(承压小)则不应在消防给水系统和生活-消防，生产-消防共有系统中应用。对于铜管，金属管中最具优势的是铜管，铜管应用较久，优点较多，管材和管件齐全，接口方式多样，较多的应用在热水管路中，目前存在的主要问题在于铜的折出量容易超标。对于铸铁管，给水铸铁管与钢管相比有不易腐蚀、造价低、耐久性好等优点，适合于埋地敷设。缺点是质脆、重量大、长度小等。连接方式一般采用承插连接。球墨铸铁管是铸铁管的一种。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的改善，具有铁的本质、钢的性能。退火后的球墨铸铁管，其金相组织为铁素体加少量珠光体，机械性能良好，防腐性能优异、延展性能好，密封效果好，安装简易、主要用于市政、工矿企业给水、输气，输油等。在铁素体和珠光体基体上分布有一定数量的球状石墨，根据公称口径及对延伸率的要求不同，基体组织中的铁素体和珠光体的比例有所不同，小口径的珠光体比例一般不大于20%，大口径的一般控制在25%左右。

1.3 复合管。复合管包括衬铅管、衬胶管、玻璃钢管。复合管大多是由工作层(要求耐水腐蚀)、支承层、保护层(要求耐腐蚀)组成。 复合管一般以金属作支撑材料，内衬以环氧树脂和水泥为主，它的特点是重量轻、内壁光滑、阻力小、耐腐性能好；也有以高强软金属作支撑，而非金属管在内外两侧，如铝塑复合管，它的特点是管道内壁不会腐蚀结垢，保证水质；也有金属管在内侧，而非金属管在外侧，如塑覆铜管，这是利用塑料的导热性差起绝热保温和保护作用。根据金属的材料可分为：钢塑复合管、不锈钢-塑复合管，塑覆不锈钢管、塑覆铜管、铝塑复合管、交联铝塑复合管、衬塑铝合金管。 应该说复合管材是管径≥300mm以上给排水管道最理想的管材。它兼有金属管材强度大，刚性好和非金属管材耐腐蚀的优点。

2.选用给水管材的原则

2.1安全性。给水管材的选用需考虑振动冲击、水锤和热胀冷缩等的破坏情况，应根据不同使用的场所、不同使用情况选择管材，做到应经久耐用，安全可靠。

2.2卫生性。目前，通过卫生检验后投放市场的建筑给水管均在卫生许可范围内，但随着卫生标准的提高，塑料管的各种改性剂、助剂、添加剂、金属管溶于水的金属离子均为管材优胜劣汰的重要条件，所以不加改性剂、化学成分稳定的塑料管材和表面镀层中无重金属分子的金属管，其卫生性能较好。

2.3经济性。在满足安全供水的前提下，应选择管材、管件价格和施工安装费用低的高性价比管材，以降低工程投资。

2.4节能。建设工程应综合考虑管道的耗能，内壁光滑、粗糙系数小的管材节能；丝接或粘接的管材比采用焊接、热熔连接的管材节能。

3.给水管材的选用

3.1 室外给水、输水管，给水引入管：这类管道具有较大的管径，要求耐压好、强度高、耐腐蚀、密封性好、抗冲击能力强、水力条件好、安装简便、寿命长、重量轻。在50-200mm 以上管径范围。适合这一部分管材的管材有：球墨铸铁管、涂塑复合管、钢塑复合管、孔网钢带塑料复合管、 ABS、UPVC。尤其是球墨铸铁管它具有铁的本质、钢的性能，防腐性能优异、延展性能好，密封效果好，安装简易、主要用于市政、工矿企业给水、输气,输油等。是供水管材的首选，具有很高的性价比。与PE管材相比，从安装时间上，球墨管比PE管安装更简单快捷，且安装后内外承压力更好；从密闭性和防腐性上来看，球墨管安装后的密闭性更好，也可以通过多种防腐手段提高防腐蚀性能；从水力性能来看，因球墨管规格一般指内径，PE管规格一般指外径，因为同等规格条件下，球墨管能实现更大的径流量；从综合安装维护造价来看，球墨管有着更加优越的性价比。

3.2 室内给水分区主干管。这是给水系统的主要部分，一般在屋面保温夹层、管道井内、吊顶敷设这一部分管道，固定时采用支架， 不需要进行埋设。一般在 25-80mm 范围内的管径，要求有高品质的外观持久性、耐久性、无腐蚀、无泄漏、无结垢、寿命长、低噪声、卫生、安装方便的管材。

3.3 卫生间等配水支管。一般暗装管道的这部分在16-25mm的管材管径，接点多。卫生间管道由于用户装修标准和卫生设备的差异，安装 程序上常常不由建筑施工方一次安装完成，这部分管道而是用户自行在二次装修中完成安装。因为管道多数暗敷，对管件、管材、安装连接具有很高的要求，但很久以来受安装施工人员素质良莠不齐及市场管材质量的困扰等因素影响，这部分管道出现的问题最多，也最严重，所以在给水管材中这是急需解决的问题。这一部分管材适合的塑料管有：聚丙烯（PP-R、PP-C），聚丁烯（PB），高密度聚乙烯（HDPE）等；复合管材有涂塑钢管、塑复铜管、铝塑复合管等。

4.发展趋势

4.1.大力发展纳米技术在给水管道材料领域的开发创新和应用。正光纳米聚丙烯(NPP－R)管道，就是我们国家纳米技术产业发展战略在我国塑料给水管材领域发展推广的一个显现。让我们积极发展与推广纳米技术在金属、非金属和金属与非金属交叉的给水管材科研和制造领域应用，使我们尽快在世界给水管材技术及运用技术领域占据一席之地，逐步改变我国多年来在这一领域落后与受制于外国建材开发和应用技术限制的窘迫局面。

4.2提高管材的利用效益和工作效率。多种材料的有机融合，扬长避短，积优淘劣，形成低成本、高性能的新材料。我们说到的ABS管等，就是佐证。当然，在塑料这个行业来说，绿色环保的特性会更加突出，既无毒性，不伤害人类，又可回收再利用或在一定条件下的降解。同时，应用高新技术使其增加新的功能，象杀菌消毒，减少或根除二次污染等功效。在金属行业中，材料的合成或添加是出了一门的新专业技术科学，也产生了如今满足我们多种要求的新材料，象不锈钢、铝合金等。

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