供水管材的应用和发展方向

供水管材的应用和发展方向

供水管网具有使用周期长(30年或更长)、检修和改造难度大、事故不易察觉(埋在地下)的三个特点。供水管网的安全可靠有两方面的含义：一是管网不间断供水，尽量避免管道破裂、漏损，甚至爆管。二是管网输送的自来水水质，不因管自身的原因(如管道生锈)，影响管网水质。在管网输配水过程中，管网水质不能有太大的变化：从水厂到用户，顺利到达，同时满足水量和供水服务压力。在管道工程中，有各种材质不同的管道，应用范围较广。由于技术进步，制造供水管道所用的材料不断在发展，新型供水管材的性能有了较大的改进。

　常用于供水管网中的塑料管道可分为两类。一类是聚烯烃材料：聚乙烯(PE)、高密聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯(PB)，这类塑料管道适用于熔合(加热)连接。另一类是氯乙烯材料：聚氯乙烯(PVC)，硬质聚氯乙烯(U—PVC)、过氯化聚氯乙烯(C—PVC)。适用于粘接（胶水）连接。

　　PVC和PE管道在60年代，同时应用于供水管道工程。在应用初期，PVC管道的连接方式比较简单，小口径PVC管道采用胶水，粘接连接，中等口径的PVC管道采用承插接口，使用橡胶圈密封，是一种较理想的柔性接口。因此如年代以前PVC管道的应用范围较广。对于推广初期的PE管道，采用加热连接的方法，施工不方便。早期的PE管，由于材料性能’的限制，抗压强度和抗开裂性能都不好。为了承受外压和内压，PE管道的口径越大，管壁就越厚。因为较厚的管壁才能保证管道有足够的刚度。大口径的PE管道，管壁相对厚。材料用量增加，加大了成本。因此，推广初期的PE管，一般不超过DN300，主要用于户内管道和配水管网。

　　PVC管道由于施工简易、水力条件好，在供水管网中得到了广泛应用。随着环保的要求日趋严格，水质指标增加，考虑到健康、安全方面的因素，PVC管道在添加剂的使用等生产工艺上还必须不断加以改进。

　　PE(聚乙烯)的原料来源丰富，从分子式结构(C2H4)看。PE的分子结构是聚合物最简单的一种。PE管道在发展中，不断克服自身的不足。PE管的加热熔接，要求一定的操作空间和熟练的操作技术。后来发明了电热焊接套管，就是两个管段或管件，通过一个电热焊接套筒相连接。这种连接、方式用于管沟内PE管的连接，或者施工空间狭小的地方。PE管道的材料性能也在改善，从PE63、PE80、到PE100，将来会发展到PE115。

　　PE100是指在200C下，这种等级的PE材料在50年后，能保持10Mpa的最低强度(MRS)。PE80为8．0MPa。随着PE材料等级的提高，同样的管道，采用PE115的管壁厚度，要低于采用PE100的管道壁厚。在满足要求的前提下，PE管的壁厚变簿，减少了PE材料的用量，降低了成本，有利于PE管道在大口径管道中的应用。PE管的连接都需要加热。还要求一定的冷却时间，每一次焊接都需要20分钟左右。口径越大的管道，加热和冷热时间越长。因此，PE管的安装工期相对长。

　　PE管在管道免开挖和旧管翻新中，有很高的市场占有率。PE管经常应用于管道免开挖工程。由于PE(聚乙烯)的综合性能良好，是生产复合管道(铝塑复合管和钢塑复合管)的主要原料。复合管道将金属材料和颜料合理组合在一起，就可充分利用金属良好的机械性能和塑料的防腐性能，从而保证供水管网的安全可靠性。