一、中國室外給水管材分為哪幾類
中國室外給水管材主要分兩大各類：金屬管和非金屬管。
二、金屬管
現(xiàn)在推廣應(yīng)用較多的室外金屬給水管材主要有鋼管、給水球墨鑄鐵管。
（一）給水鑄鐵管
給水鑄鐵管能承受較大工作壓力(0.45～1.00MPa)、耐腐蝕、價格便宜，管內(nèi)壁涂瀝青后較光滑，因而被大量用于外部給水管上。但是它的缺點是質(zhì)硬而脆、重量大、施工困難。公稱直徑從DN75～DNl500，工作壓力有0.45、0.75、1.00MPa等幾種。鑄鐵管的接頭通常有承插式、法蘭式和柔性接口三種。給水鑄鐵管按制造材質(zhì)不同分為給水灰口鑄鐵管和給水球墨鑄鐵管兩種。由于同給水灰口鑄鐵管比較起來給水球墨鑄鐵管具有強度高、韌性大、密閉性能佳、抗腐蝕能力強、安裝施工方便等優(yōu)點，給水球墨鑄鐵管已經(jīng)成為給水灰口鑄鐵管的替代產(chǎn)品。給水灰口鑄鐵管過去通常稱為給水鑄鐵管，給水灰口鑄鐵管按鑄造方式不同分為砂型離心鑄鐵直管和連續(xù)鑄鐵立管，砂型離心鑄鐵直管按壁厚分為P和G兩級，連續(xù)鑄鐵立管按壁厚分為LA、A和B三級。這些在已經(jīng)出版使用的各種設(shè)計手冊上均有較詳細(xì)完善的技術(shù)資料。給水球墨鑄鐵管按接口方式不同分為K型機械式柔性接口管和T型承插式柔性接口管。
這種管材由于受配件品種數(shù)量少而影響推廣應(yīng)用的局面，現(xiàn)已基本緩解，有專門從事配件生產(chǎn)的大型廠家，供國內(nèi)建設(shè)選用。據(jù)已有的資料可知，綜合比較給水球墨鑄鐵管承壓、耐腐等功能以及管材造價、開挖施工、維護(hù)等各種費用，實際建設(shè)選用管徑在DN200-DN800其優(yōu)勢比較突出。
（二）鋼管
鋼管有焊接鋼管和無縫鋼管之分；以防腐蝕性能來說可分為保護(hù)層型、無保護(hù)層型與質(zhì)地型；按壁厚又有普通鋼管和加厚鋼管之分。
焊接鋼管分為螺旋縫焊和直焊鋼管，螺旋縫焊鋼管分為自動埋弧焊接鋼管和高頻焊接鋼管，直焊鋼管又分為普通直焊鋼管和不銹焊接鋼管。無縫鋼管按制造方法分為熱軋管和冷軋(拔)管，其精度分為普通和高級兩種。冷軋(拔)管的大公稱直徑為200mm，熱軋管大公稱直徑為600mm。無縫鋼管還有不銹鋼無縫鋼管，不銹鋼無縫鋼管分為熱軋、熱擠壓不銹鋼無縫鋼管和冷軋(拔)不銹鋼無縫鋼管兩種。
無保護(hù)層型有無保護(hù)層鋼管，過去通常叫不鍍鋅鋼管(黑鐵管)。質(zhì)地型鋼管主要是指不銹鋼無縫鋼管和不銹鋼焊接鋼管，在室外大中管道給水上，由于造價、連接等原因未曾推廣應(yīng)用過。
保護(hù)層型(主要指的是管道內(nèi)壁)現(xiàn)在有金屬保護(hù)層型與非金屬保護(hù)層型，金屬保護(hù)層型常用的有表面鍍層保護(hù)層型、表面壓合保護(hù)層型。表面鍍層保護(hù)層型中常見的是鍍鋅管，鍍鋅管也有冷鍍鋅管和熱鍍鋅管，熱鍍鋅管因為保護(hù)層致密均勻、附著力強、穩(wěn)定性比較好，目前仍大量應(yīng)用。而冷鍍鋅管由于保護(hù)層不夠致密均勻、穩(wěn)定性差，一般使用壽命不到5年就銹蝕，出現(xiàn)“紅水”、“黑水”，鐵腥味嚴(yán)重，各種有害細(xì)菌超過國家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，各地已在生活給水管道禁止使用。表面壓合保護(hù)層型按生產(chǎn)工藝不同也分為物理覆蓋型復(fù)合鋼管和化學(xué)爆破法覆蓋型復(fù)合鋼管，其中物理覆蓋型復(fù)合鋼管目前已生產(chǎn)的有鋼復(fù)不銹鋼復(fù)合鋼管、銅鋼雙金屬復(fù)合鋼管，都是利用物理的方法將受熱軟化薄壁不銹鋼管或冷薄壁銅管通過一定工藝壓合在鋼基管內(nèi)壁上。這兩種管材的規(guī)格分別為DNl5-DN300和DNl5-DNl50。物理覆蓋型復(fù)合鋼管管道連接多采用專用配件連接。化學(xué)爆破法覆蓋型復(fù)合鋼管有雙金屬復(fù)合管。
非金屬保護(hù)層型有非金屬涂層型與非金屬襯里型兩大類，《建筑給水鋼塑復(fù)合管管道工程技術(shù)規(guī)程》(CECSl25：2001)(簡稱《鋼塑技術(shù)規(guī)程》)把這兩類鋼管統(tǒng)稱為鋼塑復(fù)合管，并將鋼塑復(fù)合管所依附的鋼管基本材料不同又分為涂(襯)塑焊接鋼管和涂(襯)塑無縫鋼管。根據(jù)所涂(襯)的非金屬材料不同，現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《給水涂塑復(fù)合鋼管》(CJ／T120-2000)把給水涂塑復(fù)合管分為聚乙烯(PE)鋼塑復(fù)合管與環(huán)氧樹脂(EP)鋼塑復(fù)合管，有的廠家還生產(chǎn)乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)鋼塑復(fù)合管，《給水襯塑復(fù)合鋼管》(CJ／T136-2001)把給水襯塑復(fù)合管分為聚乙烯(PE)、硬聚氯乙烯(PVC-U)、交聯(lián)聚乙烯(PEX)、氯化聚氯乙烯(CPVC)和聚丙烯(PP)鋼塑復(fù)合管。生產(chǎn)廠家從管道連接方式和配件的不同將鋼塑復(fù)合管分為法蘭式、溝槽式和螺紋式三種，按涂(襯)層耐熱性分為熱水用鋼塑復(fù)合管與普通性或冷水用鋼塑復(fù)合管。另外，依據(jù)涂層的方式不同有外鍍鋅與內(nèi)涂層相結(jié)合型(溝槽式給水鋼塑復(fù)合管、螺紋式給水鋼塑復(fù)合管等)與內(nèi)外全涂層型鋼塑復(fù)合管(法蘭式給水鋼塑復(fù)合管)的區(qū)別。依據(jù)外涂層的金屬材料不同襯塑復(fù)合鋼管又分為外鍍鋅型、外涂塑型和外鍍鋅鋁合金型襯塑復(fù)合鋼管(廠家又叫合金鋼塑復(fù)合管)。此外，還有一大類是注塑鋼管，目前知道的有聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)給水鋼管，但在《鋼塑技術(shù)規(guī)程》中未予確認(rèn)。鋼塑復(fù)合管是一種比較好的防腐管材，鋼塑復(fù)合管目前較大的管徑有DNl25-DN300，在室外大中管道給水上使用受到一定的局限。
低壓流體輸送用焊接鋼管與鍍鋅焊接鋼管也有普通鋼管和加厚鋼管之區(qū)別。對焊接鋼管來說，管壁加厚其承壓能力隨之適當(dāng)提高，而相對無縫鋼管類型管材來說，造價仍屬低廉型鋼管之列。無縫鋼管主要體現(xiàn)在管壁厚度隨多種檔次和材質(zhì)之分而承壓不同。
我們知道，鋼管的機械強度好，可以承受高的內(nèi)外壓力，管身的可焊性方便制造各種管件、特別能適應(yīng)地形復(fù)雜及要求較高的管線使用。易腐蝕是其大缺點。但鋼管內(nèi)外防護(hù)處理得當(dāng)，使用年限也很長。據(jù)介紹，上海楊樹浦水廠一根1m直徑的出廠管已使用60年，至今仍然很好。
目前國外已普遍使用承插式焊接接口的鋼管，是傳統(tǒng)鋼管的第二代產(chǎn)品，它把傳統(tǒng)鋼管的對接焊縫接口改為搭接焊縫接口，提高了接口焊縫的質(zhì)量，使環(huán)向焊縫減少應(yīng)力集中，避免管道發(fā)生爆漏。1999年廣州市的劉屋洲120萬m3／d的輸水工程，在國內(nèi)首次安裝了DN2000-DN2400的該種承插式焊接接口鋼管近10km，其中有近3km是過河管段，至今使用情況良好。
2000年獲得中國專利的“擴脹成型的承插式柔性接口鋼管”已在廣州自來水公司首先應(yīng)用，它的性能及優(yōu)點比第二代鋼管更好，填補了“低成本生產(chǎn)鋼制柔性接口管”的國內(nèi)外空白。該管是采用先進(jìn)的擴脹成型工藝，將鋼管兩端分別擴脹成具承插口的新管型，經(jīng)擴脹后的鋼管強度及剛性都得到提高，同時該工藝又達(dá)到用低的加工成本獲得成型尺寸精度高的承插式柔性接口新管型。擴脹成型柔性承插式接口鋼管是繼“承插式剛性接口鋼管”后發(fā)展的第三代新型高級鋼管。具有安裝方便、施工時間縮短、安全，其推廣可有效提高管線的質(zhì)量水平。
在過河管、架空管等需要剛性連接的管道，可通過對承插口套入的搭接面進(jìn)行角焊焊接，就可以得到高質(zhì)量的剛性接口連接。
二、非金屬管材
非金屬管材有混凝土管、鋼筋混凝土管、石棉水泥管、玻璃鋼管、塑料管和(鋼骨架增強)塑料復(fù)合管幾大類。其中混凝土管由于承壓小、管壁較厚現(xiàn)在在壓力給水方面應(yīng)用較少，其技術(shù)資料在一般手冊也有，這里就不做介紹。
（一）鋼筋混凝土管
鋼筋混凝土管有普通的鋼筋混凝土管(RCP)、自應(yīng)力鋼筋混凝土管(SPCP、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管(PCP)和預(yù)應(yīng)力鋼筒鋼筋混凝土管(PCCP)。它們共同的特點是：節(jié)省鋼材，價格低廉(和金屬管材相比)，防腐性能好，不會減少水管的輸水能力，能夠承受比較高的壓力(從0.4-1.2MPa不等)，具有較好的抗?jié)B性、耐久性，能就地取材，節(jié)省鋼材。資金不足的情況下，應(yīng)用價值大些。目前大多生產(chǎn)的鋼筋混凝土管管徑從100-1500mm規(guī)格。預(yù)應(yīng)力鋼筒鋼筋混凝土管我國80年代后期開始試制應(yīng)用，大管徑可達(dá)9m，承壓達(dá)4.0MPa。但鋼筋混凝土管重量大而質(zhì)地較脆，裝卸和搬運困難。管配件缺乏，日后維修難度大。這些都制約了該類管道的應(yīng)用。
（二）石棉水泥管
石棉水泥管的優(yōu)點是：重量輕，內(nèi)壁光滑，通水能力較鑄鐵管大，抗腐蝕性能好，容易鋸斷，加工方便，價格低廉等。但是，它質(zhì)脆，抗沖擊能力與抗動荷性能差。目前應(yīng)用較少。
（三）玻璃鋼管
玻璃鋼管按制造工藝不同分為：離心澆鑄型玻璃鋼管和纖維纏繞型玻璃鋼管。給水上常用的是屬于纖維纏繞型的玻璃鋼夾砂給水管。玻璃鋼夾砂給水管具有管輕、強度好、耐腐蝕、水頭損失小等優(yōu)點，并且運輸、吊裝、連接方便。但管價較其他管材高，以及由于剛性較低，易損壞，管坑的開挖回填的要求高，專業(yè)性安裝要求高，增加了安裝費用。這制約了該類管的普及使用。玻璃鋼夾砂給水管規(guī)格有DN25-3000mm的30多種，一般小于或等于DN400的玻璃鋼管道不夾砂。使用壓力范圍為0.1-1MPa，而大于0.6MPa的產(chǎn)量較少。據(jù)已有的資料可知，綜合比較給水玻璃鋼管性能及各種費用，實際建設(shè)選用管徑在DN500以上其優(yōu)勢更突出。
（四）塑料管
近些年，陸續(xù)出現(xiàn)了品種繁多的室外給水塑料管材。主要有：聚乙烯(PE)管、硬聚氯乙烯(PVC-U)管、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)管等。
PE管根據(jù)生產(chǎn)管道的聚乙烯原材料不同，分為PE63級(第一代)、PE80級(第二代)、PE100級(第三代)及PE112級(第四代)聚乙烯管材，目前給水中應(yīng)用的主要是PE80級、PE100級，PE112級是今后我們應(yīng)用原材料的發(fā)展方向，由于PE63級承壓較低較少用于給水材料。也分為高密度HDPE型管和中密度MDPE型管，高密度HDPE型管要比中密度MDPE型管剛性增強、拉伸強度提高、剝離強度提高、軟化溫度提高，但脆性增加、柔韌性下降、抗應(yīng)力開裂性下降。由于高密度HDPE型管應(yīng)用較多，通常用高密度HDPE型管代表PE管。
其優(yōu)異的性能特點：1、衛(wèi)生條件好。PE管無毒，不含重金屬添加劑，不結(jié)垢，不滋生細(xì)菌。2、柔韌性好，抗沖擊強度高，耐強震、扭曲。3、獨特的電熔焊接和熱熔對接技術(shù)使接口強度高于管材本體，保征了接口的安全可靠。
連接方式主要有電熱熔、熱熔對接焊和熱熔承插連接。管道敷設(shè)既可采用通常使用的直埋方式施工，也可采取插入管敷設(shè)(主要用于舊管道改造中的插入新管，省去大開挖)。
（2）PVC-U管
PVC-U管是由硬聚氯乙烯塑料通過一定工藝制成的管道。目前積累了較多的使用經(jīng)驗，技術(shù)也比較成熟。PVC-U管材不導(dǎo)熱，不導(dǎo)電，阻燃。突出應(yīng)用于高腐蝕性水質(zhì)的管道輸送，質(zhì)量和經(jīng)濟效果達(dá)到佳。
國內(nèi)產(chǎn)品PVC-U給水管材主要規(guī)格有公稱通徑DNl5-DN700十多種。管材高許可壓力為O.6MPa、0.9MPa和1.6MPa三種規(guī)格。管道主要連接方法有承插式連接、粘結(jié)劑粘結(jié)。
（3）塑料復(fù)合管
鋼骨架增強塑料復(fù)合管是以鋼骨架為增強體，以熱塑性塑料為連續(xù)基材，在自動控制生產(chǎn)線上將兩者均勻復(fù)合在一起的一種新型雙面防腐壓力管道?；w原料為高密度聚乙烯、聚丙烯、交聯(lián)聚乙烯，還可加入必要的添加劑、抗氧劑、紫外線穩(wěn)定劑和著色劑等。增強體原料為優(yōu)質(zhì)低碳鋼鋼板網(wǎng)和低碳素結(jié)構(gòu)鋼絲網(wǎng)。按骨架形式可分為：鋼板網(wǎng)骨架增強塑料復(fù)合管、鋼絲網(wǎng)骨架增強塑料復(fù)合管。按基體原料可分為：鋼骨架增強高密度聚乙烯管、鋼骨架增強聚丙烯管、鋼骨架增強交聯(lián)聚乙烯。
該管的特點有：1、較強的承壓能力，鋼板網(wǎng)骨架增強塑料復(fù)合管其管徑de50-200，其承受壓力1.00-2.50MPa；鋼絲網(wǎng)骨架增強塑料復(fù)合管其管徑de80-300，其承受壓力1.00-3.50MPa。2、既有柔韌性，又有較高的強度和剛性。管道連接有電熔連接和法蘭連接兩種。管道連接工藝要求高，并且管材、管件等造價也比較高，這些也制約其大量推廣應(yīng)用。
PVC-U管、ABS管在專業(yè)設(shè)計手冊中有詳細(xì)資料。PE類管的室內(nèi)管道工程技術(shù)規(guī)程今年上旬已通過審查。在價格上，PVC-U管比HDPE管有優(yōu)勢。但是它剛性差，硬度高不易煨彎加工。
從1996年進(jìn)行的全國城市市政公共設(shè)施普查結(jié)果可以看出：在城市供水管網(wǎng)中，DN500以下管道占87.18％(按長度計算)。其二，塑料管管徑在一定范圍，與金屬管相比具有經(jīng)濟優(yōu)勢，隨著管徑增大，經(jīng)濟性下降；其三，大口徑塑料管管件，由于生產(chǎn)投資大，生產(chǎn)企業(yè)很少，容易造成管件與管材不配套，給工程施工帶來不便。因此，發(fā)展城市供水塑料管應(yīng)以DN500以下為主。
國家化學(xué)建材產(chǎn)業(yè)“十五”計劃和2010年發(fā)展規(guī)劃綱要明確提出：到2005年，塑料管道在全國各類管道中市場占有率達(dá)到50％以上。其中，城市供水管道(DN400以下)50％采用塑料管，村鎮(zhèn)供水管道60％采用塑料管。到2010年，城市供水管道(DN400以下)70％采用塑料管，村鎮(zhèn)供水管道70％采用塑料管。
同時，我國在制定國家“十五”化學(xué)建材及塑料管發(fā)展計劃時明確提出：“十五”期間塑料管的推廣應(yīng)用主要以PVC-U管和PE管為主。PE管在我國應(yīng)用起步較晚，發(fā)展空間較大。并推崇“十五”期間市政塑料管的發(fā)展應(yīng)以PE管為重點。這樣室外給水塑料管的應(yīng)用發(fā)展就顯而易見了。
（4）ABS管
ABS工程塑料是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種化學(xué)材料的聚合物。其主要優(yōu)點：1、耐腐蝕性強。2、耐撞擊性好。ABS管道能在強大外力撞擊下，材質(zhì)不破裂。3、韌性強。
主要規(guī)格有公稱通徑DNl5-DN400十多種。管材高許可壓力為0.6MPa、0.9MPa和1.6MPa三種規(guī)格。應(yīng)用于高標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的管道輸送，質(zhì)量和經(jīng)濟效果達(dá)到佳。ABS管連接方式主要為冷膠溶接法。
